Kullanıcı Oyu: 0 / 5

Yıldız etkin değilYıldız etkin değilYıldız etkin değilYıldız etkin değilYıldız etkin değil
 

Ganoderma tsugae, PI3K / Akt Sinyalizasyon Yolunun Modülasyonu ile Doksorubisin Dirençli Akciğer Adenokarsinom H23 / 0.3 Hücrelerinde S Faz Tutuklama ve Apoptozu İndükler

Yang-Hao Yu, 1,2 Han-Peng Kuo, 3 Hui-Hsia Hsieh, 4 Jhy-Wei Li, 5 Wu-Huei Hsu, 2 Shih-Jung Chen, 6 Muh-Hwan Su, 7 Shwu-Huey Liu, 8 Yung-Chi Cheng, 9 Chih-Yi Chen, 10 ve Ming-Ching Kao, 3,11

1Klinik Tıp ve Tıp Bilimleri Enstitüsü, Çin Tıp Üniversitesi Tıp Fakültesi, Taichung 40402, Tayvan

Çin Tıp Üniversitesi Hastanesinde Pulmoner ve Kritik Bakımın 2Dizyonu, Taichung 40447, Tayvan

3Bayential Tıp Bilimleri Üniversitesi, Biyoloji ve Teknoloji Fakültesi, Taichung 40402, Tayvan

4Pharmacy Bölümü, Çin Tıp Üniversitesi Hastanesi, Taichung 40447, Tayvan

5Da-Chien Genel Hastanesi, Patoloji Bölümü, Miaoli 36052, Tayvan

6Luo-Gui-Ying Mantar Tarım Çiftliği, Taoyuan 33043, Tayvan

7Sinfar Grubu Ar-Ge Merkezi, Yilan 26944, Tayvan

8İlaç Geliştirme Bölünmesi, PhytoCeutica, Inc., New Haven, CT 06511-1989, ABD

9Yale Üniversitesi Tıp Fakültesi, Farmakoloji Bölümü, New Haven, CT 06520-8066, ABD

Çin Tıbbi Üniversite Hastanesi Göğüs Cerrahisi Bölümü, Taichung 40447, Tayvan

11Biyokimya Bölümü, Ulusal Savunma Tıp Merkezi, Taipei 11490, Tayvan

14 Mart 2012'de alındı; Kabul Edildi 26 Nisan 2012

Akademik Yazı Dünü: William C. S. Cho

Telif Hakkı © 2012 Yang-Hao Yu ve ark. Bu, Creative Commons Attribution License kapsamında dağıtılan ve orijinal çalışmanın doğru bir şekilde gösterilmiş olması koşuluyla herhangi bir ortamda sınırsız kullanım, dağıtım ve çoğaltmaya izin veren açık erişimli bir makaledir.

Özet

Ganoderma tsugae (GT), birçok kanser türüne karşı önemli antitümör aktiviteler sergileyen geleneksel bir Çin tıbbıdır. Bu çalışma GT'nin doksorubisin dirençli akciğer adenokarsinom H23 / 0.3 hücrelerinin büyümesini baskıladığı moleküler mekanizmayı araştırdı. Sonuçlarımız GT'nin H23 / 0.3 hücrelerinin canlılığını in vitro ve in vivo inhibe ettiğini ve doksorubisin'in H23 / 0.3 hücreleri üzerindeki büyüme bastırma etkisini duyarlılaştırdığını ortaya koymaktadır. Veriler ayrıca, GT'nin siklin A, siklin E, CDK2 ve CDC25A'nın protein ifadesine müdahale ederek S fazı durdurmasını başlattığını da göstermektedir. Dahası GT, mitokondri / kaspaz yolağının indüklenmesi yoluyla hücresel apoptozu indükler. Buna ek olarak, aynı zamanda, GT tarafından hücre çoğalmasının bastırılmasının PI3K / Akt sinyal yolunun aşağı regülasyonu içersinde olduğunu gösteriyoruz. Sonuç olarak, bu çalışma, GT'nin akciğer kanseri tedavisinde faydalı bir adjuvan terapötik madde olabileceğini düşündürmektedir.

Bir dizi Çin bitkisel ilaçları, tümör hücreleri üzerindeki büyüme bastırma etkileri nedeniyle antikanser terapötik ajanlar olarak önemli potansiyel göstermiştir [25,26]. Bu ilaçlar arasında, Ganoderma, Asya'da en çok kullanılan bitkisel ilaçtır ve yüzyıllardır kullanılmıştır. Tayvan'da yetiştirilen en önemli türlerden biri olan Ganoderma tsugae (GT) 'nin insan tümör hücrelerine karşı anti-proliferatif etkiler gösterdiği gösterilmiştir [12, 13]. Bu çalışmada, GT'nin in vitro (Şekil 2 (a)) ve in vivo (Şekil 7 (a)) NSCLC H23 / 0.3 hücrelerindeki GT'nin antikanser etkilerini araştırdık.

Botanik ürünler, özellikle TCM'ler, standart formülle saf kimyasal bileşikler olarak tanımlanmayan fitokimyasalların karışımlarıdır ve böylece kalite kontrolünün (QC) bilimsel gereksinimleri için zor bir konu ortaya çıkarmaktadır. Kimyasal parmak izi işlemi genellikle TCM'leri tanımlamak için altın standart olarak görülür [27]; Ancak, bu yöntem bu temel amacı gerçekleştirmenin en iyi yöntemi olmayabilir. Botanik ürünlerin kimyasal parmak izleriyle sınıflandırılmasına kıyasla biyolojik tepki, özellikle TCM gibi karışık bileşikler içeren ürünler için, terapötik etkilerin karakterize edilmesinde daha uygun olacaktır [16]. Bu çalışmada, TCM'lerin QC'leri için bilimsel bir yaklaşım olarak kapsamlı bir PhytomicsQC platformu kullandık (ör. GTE). GTE'lerin hem biyolojik yanıp parmak izi hem de kimyasal parmak izi [16] belirlendi ve GTE'nin farklı partileri arasında yüksek kalite ve tutarlılık ortaya koydu (Şekil 1 (a) -1 (c)).

Tümör hücrelerinde hücre döngüsünün progresyonunun pertürbasyonu, tümör büyümesini durdurmak için yararlı bir stratejidir [21]. Dahası, tümör hücrelerinin hücre döngüsü durdurulması, hücrelerin onarım veya hücresel apoptozdan geçmesine de fırsat sağlar. Bir dizi TCM, hücre döngüsü progresyonunun bozulması ve / veya hücre apoptozunun indüklenmesi yoluyla akciğer kanseri hücreleri üzerinde önemli inhibitör etkiler gösterir [25,26]. Önceki raporlar GT [9] kloroform özütü ve GT'nin metanol özüne maruz bırakılan COLO 205 hücreleri ile tedavi edilen Hep3B hücrelerinde bir G2 / M hücre döngüsü tutuklanmasının indüklendiğini göstermiştir [10]. Bu çalışmada, in vitro verilerimiz, GT'nin etanol ekstraktı ile H23 / 0.3 hücrelerinin S fazı düzenleyici proteinlerin ekspresyonunun modülasyonu yoluyla (Şekil 3 (b) ve 3 (c)) H23 / 0.3 hücrelerinde. GT'nin hücre döngüsü dağılımı üzerindeki çeşitli etkileri, hücre tipi özgüllüğüne ve / veya GT ekstraktının hazırlanma sürecindeki değişikliklerden kaynaklanıyor olabilir.

Birçok antikanser ilaç / ajan, tümör hücrelerinin hücresel apoptozunu indükleyerek antikanser aktivitelerini uygularlar [28]. Hücresel apoptoza direnç, bu nedenle, kanser hücrelerinin ilaçlara duyarlılığında azalma ile sonuçlanır ve kemoterapi başarısızlığı ortaya çıkar [22,29]. Akciğer kanserinde çeşitli TCM'lerin hücresel apoptozu indüklediği bildirilmiştir [25,26]. Örneğin, Typhonium blumei özütü, proapoptotik proteinlerin (örn., Bax, Bad ve Bak) ekspresyonunu upregüle etmek, anti-apoptotik proteinlerin ekspresyonunu aşağı regüle etmek (örn., Bcl-2 ve Bcl-2) için mitokondrial / caspase yolu yoluyla hücresel apoptozu indükler xL) ve akciğer kanseri A549 hücrelerinde kaspaz-9 ve kaspaz-3'ü aktive ederken [26] Scutellaria baicalensis özütü, akciğer kanseri A549 hücrelerinde p53 ve Bax proteinlerinin ekspresyonunu upregüle ederek apoptoza neden olur [25]. Bu çalışmada, sonuçlarımız GTE'nin hücre döngüsü ilerlemesini rahatsız etmekle kalmayıp aynı zamanda akciğer kanseri H23 / 0.3 hücrelerinde hücresel apoptozu indüklediğini gösterdi (Şekil 4 (a) -4 (c)). Ayrıca, GTE ile H23 / 0.3 hücrelerinin tedavisinin Bax'ın ekspresyonunda belirgin bir artışa neden olduğunu bulduk (Şekil 5 (a)). Bu artış, Mitokondriyumdan sitozole Cyt-c'nin salınması ve kaspaz-3 ve PARP'nin aktivasyonu / bölünmesi (Şekil 5 (c)) gibi hücresel apoptozun eşzamanlı uygulanma aşamasından sorumlu olabilir.

PI3K / Akt sinyal yolu, akciğer kanserinde hücre proliferasyonu, sağkalım ve ilaç direncinde kritik bir rol oynamaktadır [24]. Bu nedenle PI3K / Akt sinyal yolunun bastırılması akciğer kanserinin tedavisinde etkili bir yaklaşım olabilir [30,31]. Bu çalışmada GTE'nin H23 / 0.3 hücrelerinde Akt ve fosfo-Akt'in protein seviyelerini inhibe ettiğini bulduk (Şekil 6 (a)). GTE'nin fosfo-Akt düzeyleri üzerindeki önleyici etkisi, Akt proteininin ekspresyonunu bastırma kabiliyeti ile idare edilebilir. GTE'nin PI3K / Akt sinyal yolağının modülasyonu yoluyla akciğer kanseri H23 / 0.3 hücrelerinin proliferasyonunu inhibe ettiğini onaylamak için bir PI3K'ye özgü inhibitör olan LY294002 ile H23 / 0.3 hücrelerini inkübe ettik (Şekil 6 (b)). Bu sonuçlar, GTE'nin akciğer kanseri tedavisinde yararlı bir Akt-hedefleme maddesi olabileceğini düşündürmektedir.

Bir takım raporlar, bitkilerden (coptis rhizoma ve glycyrrhizae radix gibi) elde edilen bazı ekstraktların kanser önleyicilerle kombine kullanımı, kanser hücreleri üzerinde sinerjik bir büyüme önleyici etkiye neden olduğunu göstermektedir [32,33]. Ayrıca, Ganoderma'nın kanser önleyicilerle kombinasyonunun kanser hücrelerinin büyüme hızını önemli derecede yavaşlattığı bildirilmiştir [13, 34]. Örneğin, taksolün Ganoderma tsugae (GT) ekstraktı ile kombine tedavisi, kolorektal kanser COLO205 hücreleri üzerinde sinerjik bir büyüme bastırma etkisine neden olur [13] ve Ganoderma lucidum doksorubisin'in SCLC H69 ve VPA hücrelerine karşı kemoterapötik etkinliğini arttırır (çok ilaca dirençli H69 hücrelerinden türetilen hücre hattı) [34]. Benzer şekilde, doxorubicin'in GTE ile kombinasyonunun, yaşayan NSCLC H23 / 0.3 hücrelerinin sayısında belirgin bir azalma ile sonuçlandığını gösterdik (Şekil 2 (c)). Bu sonuçlar GTE'nin ilaca dirençli NSCLC hücrelerinin tedavisinde antikanser ajanlar için umut verici bir adjuvan olabileceğini düşündürmektedir.

Sonuç olarak, GTE'nin H23 / 0.3 hücrelerinin S fazı durdurma ve hücresel apoptozunu PI3K / Akt sinyal yolaklarının regülasyonu yoluyla indüklediğini gösterdik (Şekil 6 (c)). Buna ek olarak, GTE ve doxorubicin kombinasyonunun H23 / 0.3 hücrelerinde arttırılmış bir büyüme önleyici etkisi olduğunu gösterdik. Sonuçlarımız, GTE'nin, ilaç direnci olan NSCLC hücrelerinin tedavisi için güvenli ve etkili bir adjuvan terapötik madde olabileceğini düşündürmektedir.