Механизмы сенситизации клеток гастроинтестинальных стромальных опухолей к ингибиторам ДНК-топоизомеразы II типа

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Цель. Оценить способность ингибиторов рецепторных тирозинкиназ модулировать чувствительность клеток гастроинтестинальных стромальных опухолей к ингибиторам ДНК-топоизомеразы II типа.

Методы. В исследовании были использованы следующие ингибиторы рецепторных тирозинкиназ - иматиниб, кризотиниб, кабозантиниб и сунитиниб. Способность вышеуказанных препаратов вызывать сенситизацию клеток гастроинтестинальных стромальных опухолей к действию ингибитора ДНК-топоизомеразы II типа (доксорубицина) оценивали с помощью колориметрического MTS-теста. Уровень экспрессии белков, служащих маркёрами апоптоза, повреждений ДНК и их репарации оценивали методом иммуноблоттинга с использованием соответствующих моноклональных антител. Оценку пролиферативного потенциала клеток проводили в режиме реального времени с использованием прибора iCELLigence (ACEA Biosciences Inc., США).

Результаты. Показано, что вышеуказанные ингибиторы рецепторных тирозинкиназ обладают способностью вызывать сенситизацию клеток гастроинтестинальных стромальных опухолей к действию ингибиторов ДНК-топоизомеразы II типа. Это приводит к замедлению скорости пролиферации опухолевых клеток и усилению их гибели по механизму апоптоза. Важно, что данный эффект был обнаружен в отношении иматиниб-резистентных клеток гастроинтестинальных стромальных опухолей. Один из возможных молекулярных механизмов сенситизации этих клеток к действию ингибиторов ДНК-топоизомеразы II типа - способность таргетных препаратов нарушать процессы репарации повреждений ДНК, в частности по механизму гомологичной рекомбинации. Об этом свидетельствует значимое снижение уровня экспрессии рекомбиназы Rad51 под действием ингибиторов рецепторных тирозинкиназ на фоне повреждения ДНК, вызываемого ингибиторами ДНК-топоизомеразы II типа.

Вывод. Ингибиторы рецепторных тирозинкиназ обладают способностью вызывать сенситизацию иматиниб-резистентных клеток гастроинтестинальных стромальных опухолей к ингибиторам ДНК-топоизомеразы II типа за счёт угнетения процесса гомологичной рекомбинации ДНК.

Об авторах

Павел Дмитриевич Дунаев

Казанский государственный медицинский университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: boichuksergei@mail.ru
г. Казань, Россия

Айгуль Рафиковна Галембикова

Казанский государственный медицинский университет

Email: boichuksergei@mail.ru
г. Казань, Россия

Сергей Васильевич Бойчук

Казанский государственный медицинский университет

Email: boichuksergei@mail.ru
г. Казань, Россия

Список литературы

  1. Jakhetiya A., Garg P.K., Prakash G. et al. Targeted therapy of gastrointestinal stromal tumours. World J. Gastrointest. Surg. 2016; 8 (5): 345-352. doi: 10.4240/wjgs.v8.i5.345.
  2. Hirota S., Isozaki K., Moriyama Y. et al. Gain-of-function mutations of c-kit in human gastrointestinal stromal tumors. Science. 1998; 279: 577-580. DOI: 10.1126/ science.279.5350.577.
  3. Demetri G.D., Mehren von M., Blanke C.D. et al. Efficacy and safety of imatinib mesylate in advanced gastrointestinal stromal tumors. N. Engl. J. Med. 2002; 347: 472-480. doi: 10.1056/NEJMoa020461.
  4. Rubin B.P., Singer S., Tsao C. et al. KIT activation is a ubiquitous feature of gastrointestinal stromal tumors. Cancer Res. 2001; 61: 8118-8121. PMID: 11719439.
  5. Gramza A.W., Christopher L.C., Michael C.H. Resistance to tyrosine kinase inhibitors in gastrointestinal stromal tumors. Clin. Cancer Res. 2009; 15 (24): 7510-7518. doi: 10.1158/1078-0432.CCR-09-0190.
  6. De Silva C.M., Reid R. Gastrointestinal stromal tumors (GIST): с-kit mutations, CD117 expression, differential diagnosis and targeted cancer therapy with Imatinib. Pathol. Oncol. Res. 2003; 9 (1): 13-19. PMID: 12704441.
  7. Boichuk S., Galembikova A., Dunaev P. et al. A novel receptor tyrosine kinase switch promotes gastrointestinal stromal tumor drug resistance. Molecules. 2017; 22 (12): E2152. doi: 10.3390/molecules22122152.
  8. Rock E.P., Goodman V., Jiang J.X. et al. Food and Drug Administration drug approval summary: sunitinib malate for the treatment of gastrointestinal stromal tumor and advanced renal cell carcinoma. Oncologist. 2007; 12: 107-113. doi: 10.1634/theoncologist.12-1-107.
  9. Demetri G.D., Reichardt P., Kang Y.-K. et al. Efficacy and safety of regorafenib for advanced gastrointestinal stromal tumours after failure of imatinib and sunitinib (GRID): an international, multicentre, randomised, placebo-controlled, phase 3 trial. Lancet. 2013; 381: 295-302. doi: 10.1016/S0140-6736(12)61857-1.
  10. Boichuk S., Rausch J.L., Duensing A. New developments in management of gastrointestinal stromal tumors: regorafenib, the new player in the team. Gastrointestinal. Cancer: Targets and Therapy. 2014; 4: 1-10. doi: 10.2147/GICTT.S20679.
  11. Wozniak A., Gebreyohannes Y.K., Debiec-Rychter M. et al. New targets and therapies for gastrointestinal stromal tumors. Expert. Re.v Anticancer Ther. 2017; 17: 1117-1129. doi: 10.1080/14737140.2017.1400386.
  12. Boichuk S., Lee D.J., Mehalek K.R. et al. Unbiased compound screening identifies unexpected drug sensitivities and novel treatment options for gastrointestinal stromal tumors. Cancer Res. 2014; 74 (4): 1200-1213. doi: 10.1158/0008-5472.CAN-13-1955.
  13. Pessetto Z., Ma Y., Hirst J. et al. Drug repurposing identifies a synergistic combination therapy with imatinib mesylate for gastrointestinal stromal tumor. Mol. Cancer Ther. 2014; 13 (10): 2276-2287. doi: 10.1158/1535-7163.MCT-14-0043.
  14. Бойчук С.В., Рамазанов Б.Р., Галембикова А.Р. и др. Механизмы химиочувствительности клеточных линий гастроинтестинальных стромальных опухолей in vitro. Гены и клетки. 2014; 9 (4): 116-120.
  15. Галембикова А.Р., Дунаев П.Д., Бойчук С.В. Оценка чувствительности гастроинтестинальных стромальных опухолей (ГИСТ) к химиопрепаратам различных групп. Соврем. пробл. науки и образования. 2015; 6. http://www.science-education.ru/130-23728 (дата обращения: 4.07.2017).
  16. Бойчук С.В., Галембикова А.Р., Рамазанов Б.Р. и др. Иматиниб повышает чувствительность клеток гастроинтестинальных опухолей к ингибиторам топоизомераз II типа. Успехи молекулярн. онкол. 2015; (1): 76-81. doi: 10.17650/2313-805X.2015.2.1.076-081.
  17. Бойчук С.В., Галембикова А.Р., Мартынова Е.В. и др. Иматиниб ингибирует процессы гомологичной рекомбинации ДНК и вызывает сенситизацию клеток гастроинтестинальных стромальных опухолей к ингибиторам ДНК-топоизомеразы II типа. Цитология. 2016; (3): 178-188.
  18. Дунаев П.Д., Бойчук С.В., Галембикова А.Р. и др. Получение иматиниб-резистентного субклона клеток гастроинтестинальной стромальной опухоли и исследование его чувствительности к химиопрепаратам. Казанский мед. ж. 2017; 98 (6): 993-997. doi: 10.17750/KMJ2017-993.
  19. Tanaka T., Munshi A., Brooks C. et al. Gefitinib radiosensitizes non-small cell lung cancer cells by suppressing cellular DNA repair capacity. Clin. Cancer Res. 2008; 14: 1266-1273. doi: 10.1158/1078-0432.CCR-07-1606.
  20. Dittmann K., Mayer C., Rodemann H.P. Inhibition of radiation-induced EGFR nuclear import by C225 (Cetuximab) suppresses DNA-PK activity. Radiother. Oncol. 2005; 76: 157-161. doi: 10.1016/j.radonc.2005.06.022.
  21. Boichuk S., Dunaev P., Galembikova A. et al. Inhibition of fibroblast growth factor receptor-signaling sensitizes imatinib-resistant gastrointestinal stromal tumors to low doses of topoisomerase II inhibitors. Anticancer Drugs. 2018; 29 (6): 549-559. doi: 10.1097/CAD.0000000000000637.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Ингибиторы рецепторных тирозинкиназ (иматиниб — ИМ, кризотиниб — КР, кабозатиниб — КБ, сунитиниб — СУ) снижают скорость пролиферации клеток гастроинтестинальных стромальных опухолей T1-R при их совместном культивировании с ингибитором ДНК-топоизомеразы II типа доксорубицином (Д)

Скачать (68KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Изучение способности доксорубицина (Д) и кризотиниба (КР) вызывать повреждения ДНК и индуцировать гибель по механизму апоптоза клеток гастроинтестинальных стромальных опухолей T1-R. (A) Жизнеспособность клеток, оцениваемая колориметрическим MTS-тестом; ***р <0,001. (Б, В) Экспрессия маркёров апоптоза — расщеплённых форм каспазы-3 и поли(АДФ)-рибоза-полимеразы (ПАРП); маркера двунитевых разрывов ДНК — рН2АХ; рекомбиназы Rad51, участвующей в процессах гомологичной рекомбинации. Актин отражает уровень белковой нагрузки в исследуемых образцах. (Г) Количественные показатели уровней экспрессии маркёров апоптоза в образцах, представленных на рис. 2B

Скачать (57KB)
Метаданные

© 2019 Дунаев П.Д., Галембикова А.Р., Бойчук С.В.

Creative Commons License

Эта статья доступна по лицензии
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».