Role of O6-methylguanine-DNA methyltransferase and p53 in response of neuroblastoma cells to an alkylating agent temozolomide

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Aim. To study the role of p53 and O6-methylguanine-DNA methyltransferase in sensitivity of neuroblastoma cells to temozolomide.

Methods. The study was performed on SK.N.SH neuroblastoma cell line cultured in DMEM medium supplemented with fetal bovine serum and antibiotics penicillin-streptomycin in the standard conditions (37°C and 5% СО2). The cells were cultured with an alkylating agent temozolomide for 48-72 h. For particular experiments, cells were pre-cultured for 2 hours with O6-benzylguanine (a competitive inhibitor of O6-methylguanine-DNA methyltransferase) or nutlin-3a (reactivator of p53). Proliferative activity was evaluated by using a system of multiparametric analysis of cell cultures (RTCA iCELLigence) as well as MTS-based colorimetric assay. Protein expression was measured by Western blotting by using the corresponding monoclonal antibodies.

Results. Reactivation of p53 protein substantially inhibited proliferation rate of SK.N.SH cells. Cytotoxic effect of a medication was more significant compared to temozolomide considered as an agent of choice for chemotherapy for patients with glioblastoma multiform or neuroblastoma. Inhibition of O6-methylguanine-DNA methyltransferase also enhanced the cytotoxic effect of temozolomide, however, cytotoxic effect of a chemotherapeutic agent was less expressed compared to temozolomide, along with p53 reactivation.

Conclusion. Functional state of p53 protein in tumor cells is a more important prognostic marker of neuroblastoma cells’ sensitivity to an alkylating agent temozolomide compared to O6-methylguanine-DNA methyltransferase expression; in addition, reactivation of p53 protein induces the decrease of proliferation rate of neuroblastoma SK.N.SH cells and their death via apoptosis.

About the authors

R R Khusnutdinov

Kazan State Medical University

Author for correspondence.
Email: boichuksergei@mail.ru
Kazan, Russia

S V Boychuk

Kazan State Medical University

Email: boichuksergei@mail.ru
Kazan, Russia

References

  1. Schwab M., Westermann F., Hero B., Berthold F. Neuroblastoma: biology and molecular and chromosomal pathology. Lancet Oncol. 2003; 4 (8): 472-480. doi: 10.1016/S1470-2045(03)01166-5.
  2. Brodeur G.M. Neuroblastoma: biological insights into a clinical enigma. Nat. Rev. Cancer. 2003; 3 (3): 203-216. doi: 10.1038/nrc1014.
  3. Günther W., Pawlak E., Damasceno R. et al. Temozolomide induces apoptosis and senescence in glioma cells cultured as multicellular spheroids. Br. J. Cancer. 2003; 88 (3): 463-469. doi: 10.1038/sj.bjc.6600711.
  4. Johnson D.R., O’Neill B.P. Glioblastoma survival in the United States before and during the temozolomide era. J. Neuro-Oncol. 2012; 107 (2): 359-364. doi: 10.1007/s11060-011-0749-4.
  5. Krex D., Klink B., Hartmann C. et al. Long-term survival with glioblastoma multiforme. Brain. 2007; 130 (Pt. 10): 2596-2606. doi: 10.1093/brain/awm204.
  6. De Sio L., Milano G.M., Castellano A. et al. Temozolomide in resistant or relapsed pediatric solid tumors. Pediatr. Blood Cancer. 2006; 47 (1): 30-36. doi: 10.1002/pbc.20516.
  7. Rubie H., Chisholm J., Defachelles A.S. et al. Société Françaisedes Cancers de l’Enfant, United Kingdom Children Cancer Study Group-New Agents Group Study: Phase II study of temozolomide in relapsed or refractory high-risk neuroblastoma: a joint Société Française des Cancers de l’Enfant and United Kingdom Children Cancer Study Group-New Agents Group Study. J. Clin. Oncol. 2006; 24: 5259-5264. doi: 10.1200/JCO.2006.06.1572.
  8. Pegg A.E. Properties of mammalian O6-alkylguanine-DNA transferases. Mutat. Res. 1990; 233: 165-175. doi: 10.1016/0027-5107(90)90160-6.
  9. Ramalho-Carvalho J., Pires M., Lisboa S. et al. Altered Expression of MGMT in high-grade gliomas results from the combined effect of epigenetic and genetic aberrations. PLoS One. 2013; 8 (3): e58206. doi: 10.1371/journal.pone.0058206.
  10. Goellner E.M., Grimme B., Brown A.R. et al. Overcoming temozolomide resistance in glioblastoma via dual inhibition of NAD+ biosynthesis and base excision repair. Cancer Res. 2011; 71 (6): 2308-2317. doi: 10.1158/0008-5472.CAN-10-3213.
  11. Itahana K., Dimri G., Campisi J. Regulation of cellular senescence by p53. Eur. J. Biochem. 2001; 268: 2784-2791. doi: 10.1046/j.1432-1327.2001.02228.x.
  12. Chin L., Meyerson M., The Cancer Genome Atlas Research Network. Comprehensive genomic characterization defines human glioblastoma genes and core pathways. Nature. 2008; 455: 1061-1068. doi: 10.1038/nature07385.
  13. Ingeborg M.M. van Leeuwen, Bhavya Rao, Marijke C.C. Sachweh, Laín S. An evaluation of small-molecule p53 activators as chemoprotectants ameliorating adverse effects of anticancer drugs in normal cells. Cell Cycle. 2012; 11 (9): 1851-1861. doi: 10.4161/cc.20254.
  14. Apontes P., Leontieva O.V., Demidenko Z.N. et al. Exploring long-term protection of normal human fibroblasts and epithelial cells from chemotherapy in cell culture. Oncotarget. 2011; 2: 222-233. doi: 10.18632/oncotarget.248.
  15. Carvajal D., Tovar C., Yang H. et al. Activation of p53 by Mdm2 antagonists can protect proliferating cells from mitotic inhibitors. Cancer Res. 2005; 65: 1918-1924. doi: 10.1158/0008-5472.CAN-04-3576.
  16. Xiong Y., Hannon G.J., Zhang H. et al. p21 is a universal inhibitor of cyclin kinases. Nature. 1993; 366 (6456): 701-704. doi: 10.1038/366701a0.
  17. Tovar C., Rosinski J., Filipovic Z. et al. Small-molecule MDM2 antagonists reveal aberrant p53 signaling in cancer: Implications for therapy. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2006; 103 (6): 1888-1893. doi: 10.1073/pnas.0507493103.
  18. Villalonga-Planells R., Coll-Mulet L., Martínez-Soler F. et al. Activation of p53 by nutlin-3a induces apoptosis and cellular senescence in human glioblastoma multiforme. PLoS One. 2011; 6 (4): e18588. doi: 10.1371/journal.pone.0018588.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

© 2018 Khusnutdinov R.R., Boychuk S.V.

Creative Commons License

This work is licensed
under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.




Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».