Комбінована дія паклітакселю та селективного інгібітора NFκB дегідроксиметилепоксиквіноміцину на клітини фолікулярного раку щитовидної залози
A novel nuclear factor kappa B (NFκВ) inhibitor, dehydroxymethylepoxyquinomicin, is found to enhance the cytotoxic effect of an anticancer drug paclitaxel in the FRO cell line derived from nondifferentiated thyroid carcinoma of the follicular origin. A strong activation of caspases and PARP cleavage...
Збережено в:
| Дата: | 2008 |
|---|---|
| Автори: | , , , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Українська |
| Опубліковано: |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
2008
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/6115 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Комбінована дія паклітакселю та селективного інгібітора NFκB дегідроксиметилепоксиквіноміцину на клітини фолікулярного раку щитовидної залози / В.М. Пушкарьов, Д.В. Старенький, В.М. Гончарук, С. Ямашита, В.О. Саєнко, М.Д. Тронько // Доп. НАН України. — 2008. — № 10. — С. 182-185. — Бібліогр.: 9 назв. — укр. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1860050922021847040 |
|---|---|
| author | Пушкарьов, В.М. Старенький, Д.В. Гончарук, В.М. Ямашита, С. Саєнко, В.О. Тронько, М.Д. |
| author_facet | Пушкарьов, В.М. Старенький, Д.В. Гончарук, В.М. Ямашита, С. Саєнко, В.О. Тронько, М.Д. |
| citation_txt | Комбінована дія паклітакселю та селективного інгібітора NFκB дегідроксиметилепоксиквіноміцину на клітини фолікулярного раку щитовидної залози / В.М. Пушкарьов, Д.В. Старенький, В.М. Гончарук, С. Ямашита, В.О. Саєнко, М.Д. Тронько // Доп. НАН України. — 2008. — № 10. — С. 182-185. — Бібліогр.: 9 назв. — укр. |
| collection | DSpace DC |
| description | A novel nuclear factor kappa B (NFκВ) inhibitor, dehydroxymethylepoxyquinomicin, is found to enhance the cytotoxic effect of an anticancer drug paclitaxel in the FRO cell line derived from nondifferentiated thyroid carcinoma of the follicular origin. A strong activation of caspases and PARP cleavage, as well as the decreased levels of small proteins-suppressors of apoptosis, are observed when cells are treated with a combination of both drugs. Of note are the singular paclitaxel treatment induced NF В activation and the NFκВ-dependent phosphorylation of cRaf-1, an upstream kinase of ERK1/2 which is a key member of the mitogen-activated signaling cascade that may comprise an additional NFκВ-induced antiapoptotic pathway. Thus, the combination of paclitaxel and NFκВ inhibitor is a promising pharmacological strategy for further preclinical trials aimed at the development of new therapeutic approaches to the treatment of nondifferentiated and anaplastic thyroid cancer.
|
| first_indexed | 2025-12-07T16:59:43Z |
| format | Article |
| fulltext |
оповiдi
НАЦIОНАЛЬНОЇ
АКАДЕМIЇ НАУК
УКРАЇНИ
10 • 2008
БIОХIМIЯ
УДК 616.441.-006.6-092.9:615.252
© 2008
В.М. Пушкарьов, Д.В. Старенький, В.М. Гончарук, С. Ямашита,
В.О. Саєнко, член-кореспондент НАН України М. Д. Тронько
Комбiнована дiя паклiтакселю та селективного
iнгiбiтора NFκB дегiдроксиметилепоксиквiномiцину
на клiтини фолiкулярного раку щитовидної залози
A novel nuclear factor kappa B (NFκВ) inhibitor, dehydroxymethylepoxyquinomicin, is found
to enhance the cytotoxic effect of an anticancer drug paclitaxel in the FRO cell line deri-
ved from nondifferentiated thyroid carcinoma of the follicular origin. A strong activation of
caspases and PARP cleavage, as well as the decreased levels of small proteins-suppressors of
apoptosis, are observed when cells are treated with a combination of both drugs. Of note are the
singular paclitaxel treatment induced NFκВ activation and the NFκВ-dependent phosphorylati-
on of cRaf-1, an upstream kinase of ERK1/2 which is a key member of the mitogen-acti-
vated signaling cascade that may comprise an additional NFκВ-induced antiapoptotic pathway.
Thus, the combination of paclitaxel and NFκВ inhibitor is a promising pharmacological strategy
for further preclinical trials aimed at the development of new therapeutic approaches to the
treatment of nondifferentiated and anaplastic thyroid cancer.
Паклiтаксель є протипухлинним препаратом, який широко використовується для лiкування
деяких видiв раку [1]. Провадяться доклiнiчнi дослiдження щодо можливостi його застосу-
вання для терапiї ширшого кола злоякiсних пухлин людини, у тому числi i пухлин щитови-
дної залози (ЩЗ) [2]. Одержанi данi свiдчать про те, що паклiтаксель активує в пухлинних
клiтинах не тiльки процеси, якi призводять до клiтинної смертi, але й механiзми, що актив-
но протидiють загибелi клiтин [2, 3]. З огляду на це актуальним є визначення способiв
iнактивацiї сигнальних каскадiв, що беруть участь у формуваннi стiйкостi ракових клiтин
до цього протипухлинного препарату.
Ранiше було показано, що паклiтаксель посилює активацiю та експресiю кiназного комп-
лексу IКК (IκВ-кiназа) [4], який призводить до вивiльнення ядерного фактора каппа В
(NFκВ) з неактивного комплексу i транспортування його до ядра. Оскiльки фактор NFκВ
задiяний здебiльшого в антиапоптозних процесах [5], очiкувалося, що його пригнiчення
буде посилювати ефект паклiтакселю в пухлинах.
Мета дослiдження полягала у вивченнi комбiнованої дiї паклiтакселю та нового iнгi-
бiтора ядерного чинника NFκB — дегiдроксиметилепоксиквiномiцину (DHMEQ) — щодо
апоптозних процесiв у клiтинах фолiкулярного раку ЩЗ лiнiї FRO.
182 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2008, №10
Клiтини культивували в середовищi RPMI-1640, що мiстило 5% бичачої сироватки, 1%
пенiцилiну/стрептомiцину, в атмосферi з 5% CO2 при 37 ◦C протягом 2 дiб, двiчi промивали
PBS-буфером (80 мМ ортофосфат натрiю однозамiщений, 20 мМ ортофосфат натрiю дво-
замiщений, 100 мМ хлорид натрiю, pH 7,4) i замiнювали середовище. Через 24 год вносили
розчинений у диметилсульфоксидi (ДМСО) паклiтаксель фiрми “Wako Chemicals” (Японiя)
i iнкубували клiтини протягом наступних 24 год. У контрольнi проби вносили в такiй же
кiлькостi ДМСО. По закiнченнi iнкубацiї клiтини двiчi промивали холодним (2 ◦С) буфером
PBS, що мiстив пiрофосфат та ортованадат натрiю, збирали в 1 мл буфера PBS i осаджу-
вали протягом 3 хв при 1000 об/хв i 2 ◦С. Одержання клiтинних бiлкiв та iмуноблотинг
проводили за методикою, що описана ранiше [2]. Полiклональнi антитiла до каспаз, ПАРП
(полi-АДФ-рибозо-полiмераза), cIAP-2, XIAP (Х-зв’язаний iнгiбiтор апоптозу), сурвайвiну,
фосфоформи бiлка cRaf-1 та кон’югованi з пероксидазою хрiну вториннi антитiла — вiд
фiрми “Cell Signaling Technology” (США). Комплекси бiлкiв з антитiлами вiзуалiзували за
допомогою реагенту ECL (“Amersham Life Science”, Великобританiя). Препарат DHMEQ був
люб’язно наданий доктором К. Умезава (Унiверситет Кейо м. Йокогама, Японiя). Стоковий
розчин рацемату DHMEQ (10 мг/мл) готували на ДМСО i зберiгали при −20
◦С.
Останнiм часом вплив NFκВ на апоптичнi процеси в пухлинних клiтинах iнтенсивно
дослiджується. Показано, що даний фактор активує групу генiв, продукти яких гальмують
апоптоз шляхом пригнiчення каспаз [6]. У першу чергу це стосується генiв сiмейства бiл-
кiв-супресорiв апоптозу, якi здатнi iнгiбувати активнiсть ефекторних каспаз, у тому числi
i каспази-3 [7, 8]. До них належать сIAP1–2, XIAP, сурвайвiн. Пригнiчення NFκВ iнгiбiто-
ром DHMEQ викликало апоптоз у клiтинах раку ЩЗ [9].
У клiтинах анапластичного раку ЩЗ паклiтаксель максимально посилює фосфорилю-
вання кiназного комплексу IКК, а отже, i активацiю NFκВ, через 12 год вiд початку iнкуба-
цiї [4]. Одночасно зростає i експресiя XIAP та сурвайвiну [2]. Припускалося, що пригнiчення
NFκВ призведе до зниження експресiї бiлкiв-iнгiбiторiв апоптозу i, як наслiдок, до поси-
лення iндукованих паклiтакселем апоптозних процесiв.
З рис. 1, а, б видно, що активацiя основної ефекторної каспази-3 вiдсутня в контролi
(дорiжка 1 ) та помiтно зростає у присутностi як паклiтакселю (дорiжка 3 ), так i, особливо,
iнгiбiтора NFκВ (дорiжка 2 ). Поєднання обох агентiв демонструє адитивний ефект (до-
рiжка 4 ), який перевищує ефекти окремих сполук. Подiбна картина спостерiгається i при
дослiдженнi активацiї каспази-9, яка репрезентує мiтохондрiальний шлях розвитку апопто-
зу (див. рис. 1, а).
Однiєю з найважливiших ознак апоптозу в клiтинi, поряд з активацiєю каспаз, є де-
градацiя (розщеплення) певних бiлкiв, у тому числi i ПАРП, який розпадається пiд дiєю
каспаз на два фрагменти. Цей бiлок є зручним для кiлькiсної оцiнки апоптозу, оскiльки
великий фрагмент (89 кДа) є близьким за розмiром до iнтактного ПАРП (117 кДа), що
дає можливiсть одночасно спостерiгати як за зменшенням кiлькостi iнтактного бiлка, так
i за збiльшенням кiлькостi його великого фрагмента. З рис. 1, а видно, що в контролi (до-
рiжка 1 ) бiлок залишається iнтактним, пiд дiєю паклiтакселю кiлькiсть фрагмента 89 кДа
(показано стрiлкою) збiльшується (дорiжка 3 ), у присутностi iнгiбiтора NFκВ бiлок дегра-
дує ще бiльше i спiльна дiя обох сполук дає максимальний ефект.
Отже, комбiнована дiя паклiтакселю та iнгiбiтора NFκВ бiльшою мiрою посилює апоптоз
у клiтинах фолiкулярного раку ЩЗ, нiж кожен з агентiв окремо.
Для з’ясування механiзмiв такого посилення апоптозних процесiв вивчали фосфорилю-
вання бiлка сRaf-1 та експресiю ряду антиапоптозних бiлкiв. Встановлено, що паклiтаксель
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2008, №10 183
Рис. 1. Ефект комбiнованої дiї паклiтакселю та iнгiбiтора NFκВ на активацiю i експресiю про- та антиапо-
птозних бiлкiв у клiтинах FRO.
а — визначення кiлькостi бiлкiв методом iмуноблотингу;
б — оцiнка кiлькостi окремих бiлкiв з рис. 1, а пiсля сканування бiлкових смуг за допомогою програми
GelPro31
184 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2008, №10
посилює фосфорилювання, а отже, i активацiю бiлка сRaf-1 (див. рис. 1, а, дорiжка 2 ).
У присутностi концентрацiй DHMEQ, що зростають, фосфорилювання поступово послаб-
люється, що свiдчить про iнактивацiю цiєї кiнази. Одержанi данi цiкавi тим, що сRaf-1
репрезентує пролiферативний сигнальний ланцюг i є кiназою, що стоїть у регуляторному
ланцюгу вище протеїнкiназ МЕК1 та ERK1/2, якi вiдiграють важливу роль у антиапопто-
зних процесах. Ранiше нами було показано, що пригнiчення цього сигнального ланцюга
специфiчними iнгiбiторами призводить до посилення апоптозних процесiв, iндукованих па-
клiтакселем [2]. Отже, можна зробити важливий висновок, що NFκВ прямо чи опосередко-
вано активує протеїнкiнази, що активуються мiтогенами (МАРК).
Щодо конкретних механiзмiв антиапоптозної дiї NFκВ, одержанi данi свiдчать про те,
що цей фактор контролює експресiю бiлкiв-активаторiв апоптозу — cIAP2, XIAP та сур-
вайвiну (див. рис. 1, а, б ). У присутностi iнгiбiтора NFκВ кiлькiсть цих бiлкiв у клiтинi
значно зменшується, iнодi до рiвня, що є нижчим за контрольний (див. рис. 1, б (ХIАР)).
Оскiльки NFκВ є транскрипцiйним фактором, який здатен самостiйно регулювати експре-
сiю ряду антиапоптозних бiлкiв, з’ясування ролi МАРК у цих процесах потребує подальших
дослiджень. Можливо, МАРК через трансактивацiю власних транскрипцiйних факторiв до-
датково активують в клiтинi процеси, спрямованi на виживання клiтини.
Таким чином, на пiдставi результатiв дослiдження можна зробити такi висновки. Iнгi-
бiтор NFκВ, дегiдроксиметилепоксиквiномiцин (DHMEQ), пригнiчує експресiю бiлкiв-iнгi-
бiторiв апоптозу, чим посилює цитотоксичний ефект паклiтакселю щодо клiтин фолiкуляр-
ного раку ЩЗ людини. NFκВ трансактивує сигнальний каскад, який активується мiтоге-
нами, — факт, що може свiдчити про iснування досi невiдомого механiзму антиапоптозної
дiї фактора. Комбiнацiя паклiтакселю та iнгiбiтора NFκВ є перспективним варiантом для
доклiнiчних дослiджень щодо терапiї фолiкулярного раку ЩЗ.
1. Jordan M.A., Wilson L. Microtubules as a target for anticancer drugs // Nat. Rev. Canc. – 2004. – 4. –
P. 253–265.
2. Pushkarev V.M., Starenki D.V., Saenko V.A. et al. Molecular mechanism of the effects of low concentrati-
ons of taxol in anaplastic thyroid cancer cells // Endocrinology. – 2004. – 145, No 7. – P. 3143–3152.
3. Ling X., Bernacki R. J., Brattain M.G., Li F. Induction of survivin expression by taxol (paclitaxel) is an
early event, which is independent of taxol-mediated G2/M arrest // J. Biol. Chem. – 2004. – 279, No 15. –
P. 15196–15203.
4. Ковзун О. I., Пушкарьов В.В. Таксол посилює фосфорилювання iзоформ протеїнкiнази С та кiназно-
го комплексу IКК у клiтинах анапластичного раку щитовидної залози // Ендокринологiя. – 2005. –
10, № 1. – С. 130–133.
5. Baldwin A. S. Control of oncogenesis and cancer therapy resistance by the transcription factor
NF-kappaB // J. Clin. Invest. – 2001. – 107. – P. 241–246.
6. Wang C.Y., Mayo M.W., Korneluk R.G. et al. NF-kappaB antiapoptosis: induction of TRAF1 and TRAF2
and c-IAP1 and c-IAP2 to suppress caspase–8 activation // Science (Wash. DC). – 1998. – 281. – P. 1680–
1683.
7. Roy N., Deveraux Q.L., Takahashi R. et al. The c-IAP–1 and c-IAP–2 proteins are direct inhibitors of
specific caspases // EMBO J. – 1997. – 16. – P. 6914–6925.
8. Deveraux Q.L., Takahashi R., Salvesen G. S., Reed J. C. X-linked IAP is a direct inhibitor of cell-death
proteases // Nature (London). – 1997. – 388. – P. 300–304.
9. Starenki D.V., Namba H., Saenko V.A. et al. Induction of thyroid cancer cell apoptosis by a novel nuclear
factor κВ inhibitor, dehydroxymethylepoxyquinomicin // Clin. Canc. Res. – 2004. – 10. – P. 6821–6829.
Надiйшло до редакцiї 08.02.2008Iнститут ендокринологiї та обмiну речовин
iм. В.П. Комiсаренка АМН України, Київ
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2008, №10 185
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-6115 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1025-6415 |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2025-12-07T16:59:43Z |
| publishDate | 2008 |
| publisher | Видавничий дім "Академперіодика" НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Пушкарьов, В.М. Старенький, Д.В. Гончарук, В.М. Ямашита, С. Саєнко, В.О. Тронько, М.Д. 2010-02-16T17:07:37Z 2010-02-16T17:07:37Z 2008 Комбінована дія паклітакселю та селективного інгібітора NFκB дегідроксиметилепоксиквіноміцину на клітини фолікулярного раку щитовидної залози / В.М. Пушкарьов, Д.В. Старенький, В.М. Гончарук, С. Ямашита, В.О. Саєнко, М.Д. Тронько // Доп. НАН України. — 2008. — № 10. — С. 182-185. — Бібліогр.: 9 назв. — укр. 1025-6415 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/6115 616.441.-006.6-092.9:615.252 A novel nuclear factor kappa B (NFκВ) inhibitor, dehydroxymethylepoxyquinomicin, is found to enhance the cytotoxic effect of an anticancer drug paclitaxel in the FRO cell line derived from nondifferentiated thyroid carcinoma of the follicular origin. A strong activation of caspases and PARP cleavage, as well as the decreased levels of small proteins-suppressors of apoptosis, are observed when cells are treated with a combination of both drugs. Of note are the singular paclitaxel treatment induced NF В activation and the NFκВ-dependent phosphorylation of cRaf-1, an upstream kinase of ERK1/2 which is a key member of the mitogen-activated signaling cascade that may comprise an additional NFκВ-induced antiapoptotic pathway. Thus, the combination of paclitaxel and NFκВ inhibitor is a promising pharmacological strategy for further preclinical trials aimed at the development of new therapeutic approaches to the treatment of nondifferentiated and anaplastic thyroid cancer. uk Видавничий дім "Академперіодика" НАН України Біохімія Комбінована дія паклітакселю та селективного інгібітора NFκB дегідроксиметилепоксиквіноміцину на клітини фолікулярного раку щитовидної залози Article published earlier |
| spellingShingle | Комбінована дія паклітакселю та селективного інгібітора NFκB дегідроксиметилепоксиквіноміцину на клітини фолікулярного раку щитовидної залози Пушкарьов, В.М. Старенький, Д.В. Гончарук, В.М. Ямашита, С. Саєнко, В.О. Тронько, М.Д. Біохімія |
| title | Комбінована дія паклітакселю та селективного інгібітора NFκB дегідроксиметилепоксиквіноміцину на клітини фолікулярного раку щитовидної залози |
| title_full | Комбінована дія паклітакселю та селективного інгібітора NFκB дегідроксиметилепоксиквіноміцину на клітини фолікулярного раку щитовидної залози |
| title_fullStr | Комбінована дія паклітакселю та селективного інгібітора NFκB дегідроксиметилепоксиквіноміцину на клітини фолікулярного раку щитовидної залози |
| title_full_unstemmed | Комбінована дія паклітакселю та селективного інгібітора NFκB дегідроксиметилепоксиквіноміцину на клітини фолікулярного раку щитовидної залози |
| title_short | Комбінована дія паклітакселю та селективного інгібітора NFκB дегідроксиметилепоксиквіноміцину на клітини фолікулярного раку щитовидної залози |
| title_sort | комбінована дія паклітакселю та селективного інгібітора nfκb дегідроксиметилепоксиквіноміцину на клітини фолікулярного раку щитовидної залози |
| topic | Біохімія |
| topic_facet | Біохімія |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/6115 |
| work_keys_str_mv | AT puškarʹovvm kombínovanadíâpaklítakselûtaselektivnogoíngíbítoranfκbdegídroksimetilepoksikvínomícinunaklítinifolíkulârnogorakuŝitovidnoízalozi AT starenʹkiidv kombínovanadíâpaklítakselûtaselektivnogoíngíbítoranfκbdegídroksimetilepoksikvínomícinunaklítinifolíkulârnogorakuŝitovidnoízalozi AT gončarukvm kombínovanadíâpaklítakselûtaselektivnogoíngíbítoranfκbdegídroksimetilepoksikvínomícinunaklítinifolíkulârnogorakuŝitovidnoízalozi AT âmašitas kombínovanadíâpaklítakselûtaselektivnogoíngíbítoranfκbdegídroksimetilepoksikvínomícinunaklítinifolíkulârnogorakuŝitovidnoízalozi AT saênkovo kombínovanadíâpaklítakselûtaselektivnogoíngíbítoranfκbdegídroksimetilepoksikvínomícinunaklítinifolíkulârnogorakuŝitovidnoízalozi AT tronʹkomd kombínovanadíâpaklítakselûtaselektivnogoíngíbítoranfκbdegídroksimetilepoksikvínomícinunaklítinifolíkulârnogorakuŝitovidnoízalozi |