Das Potential von Deferasirox als neuartige therapeutische Modalität bei Magenkrebs

Das Potential von Deferasirox als neuartige therapeutische Modalität bei Magenkrebs
Zusammenfassung
Hintergrund
Eisen ist ein wichtiges Element für die Zellproliferation, das Wachstum und den Stoffwechsel. überschüssiges Eisen und verändert den Eisenstoffwechsel sind jedoch sowohl im Zusammenhang mit Tumorinitiierung und das Tumorwachstum. Deferasirox ist ein oral Eisenchelators. Obwohl einige Studien haben gezeigt, dass deferasirox ein vielversprechender Kandidat für Anti-Krebs-Therapien ist, hat seine Wirksamkeit gegen Magenkrebs noch nicht bestimmt worden. Diese Studie wurde durchgeführt, um zu bestimmen, ob deferasirox synergistisch Antitumorwirkungen im Magenkrebszelllinien und ob deferasirox und Cisplatin act ausübt.
Methods
Vier menschliche Magenkrebszelllinien (AGS, MKN-28, SNU-484, und SNU-638) wurden mit verschiedenen Konzentrationen von Deferasirox behandelt, um den IC zu bestimmen 50 für jede Zelllinie. Die Wirkungen von deferasirox auf den Zellzyklus wurden mittels Durchflusszytometrie bewertet, und die Wirkungen von deferasirox auf Eisenstoffwechsel, Zellzyklus und Apoptose wurden durch Western-Blotting untersucht. Um zu bestimmen, ob deferasirox die Wirkung von Cisplatin verstärkt waren AGS-Zellen, die in Gegenwart und Abwesenheit von Cisplatin.
Ergebnisse
Deferasirox hemmte die Proliferation aller Linien Magenkrebszellen, wie durch MTT-Assays beurteilt. Da die IC 50 von Deferasirox die niedrigste war (unter 10 &mgr; M) in AGS-Zellen wurden nachfolgende Experimente in dieser Zeile durchgeführt. Deferasirox upregulated Transferrin-Rezeptor 1-Expression und verringerte Ferroportin Ausdruck. Außerdem deferasirox G1-Arrest induziert wird; hochregulierten p21, p27 und p53-Expression; und downregulated Cyclin D1, Cyclin B und CDK4 Ausdruck. Darüber hinaus deferasirox induzierte Apoptose, upregulated N-Myc
nachgeschalteten reguliertes Gen 1 (NDRG1) und downregulated p-mTOR und c-myc-Expression. Es wurde auch zu wirken synergistisch mit Cisplatin gefunden.
Schlussfolgerungen
Unsere Ergebnisse legen nahe, dass deferasirox Antitumorwirkungen in Zusammenhang mit Magenkrebs ausüben kann. Deferasirox betrifft eine Reihe von verschiedenen Wegen und Molekülen; zum Beispiel upregulates deferasirox NDRG1 Ausdruck, hemmt die Zellzyklus, downregulates mTOR und c-myc-Expression und Apoptose induziert. Zusätzlich scheint deferasirox die Antikrebswirkungen von Cisplatin zu potenzieren. Obwohl die Wirksamkeit von deferasirox bleibt in zukünftigen Studien getestet werden, die hier vorgestellten Ergebnisse zeigen, dass deferasirox ein vielversprechendes neues therapeutisches Mittel gegen Krebs ist.
Schlüsselwörter Deferasirox Magen Neoplasie Cisplatin hintergrund und Magenkrebs ist eine der die führenden Ursachen von Krebs-Todesfälle in Korea [1]. Obwohl Patienten mit Magenkrebs zeigen hervorragende Ergebnisse, wenn der Krebs früh erkannt wird, inoperablen fortgeschrittenen und rezidivierenden sind Magenkrebs immer noch mit schlechten Überlebensraten verbunden. In den letzten Jahrzehnten erhebliche Verbesserungen bei der chemotherapeutischen Mitteln haben das Überleben bei fortgeschrittenem Magenkrebs verbessert. Vor kurzem wurde das Gesamtüberleben signifikant verlängert bei Patienten mit HER2-positivem fortgeschrittenem Magen oder Magen-Ösophagus-Kreuzung Krebs durch mit Trastuzumab (HER-2 monoklonale Antikörper) in Kombination mit einer herkömmlichen Chemotherapie Behandlung [2]. Jedoch war die Gesamtüberlebenszeit nur 13,8 Monate. Daher werden neue Agenten dringend erforderlich.
Eisen ist ein wesentliches Element für die Zellproliferation, das Wachstum und den Stoffwechsel. Allerdings haben überschüssiges Eisen und verändert den Eisenstoffwechsel wurden mit Tumorinitiierung und das Tumorwachstum [3] in Verbindung gebracht. Epidemiologische Studien haben gezeigt, dass eine hohe Eisenzufuhr mit einem erhöhten Risiko von Darmkrebs assoziiert ist [4]. Viele Krebszellen verändern Eisenstoffwechsel, weil bösartige Zellen mehr Eisen als normale Zellen erfordern. Um das labile Eisen-Pool zu erhöhen, haben Krebszellen wurde die Expression von Transferrin-Rezeptor 1 (TFR1) und Hepcidin, zusätzlich zu Herunterregulieren Ferroportin Ausdruck [3] gezeigt hinaufzuregulieren.
Deferasirox (Exjade®), eine mündliche dreizähnigen Eisen ( Fe 3 +) Chelator wird schnell vom Darm absorbiert und hat eine relativ lange Halbwertszeit (8-16 h). Somit kann eine einmal tägliche Dosierung nachhaltig zirkulierende Arzneimittelspiegel für das Abfangen von nicht-Transferrin-gebundenen Plasma Eisen ausreichend erreichen. Obwohl Deferasirox mit einigen Nebenwirkungen wie Magen-Darm-Störungen, Hautausschlag und Nierentoxizität assoziiert ist, wird es relativ gut vertragen. Daher deferasirox ist derzeit der am häufigsten verwendeten Eisenchelators für die Behandlung von Eisenüberladung Krankheit [5].
Kürzlich haben mehrere Studien das Potenzial von Deferasirox als antineoplastisches Mittel untersucht. Deferasirox wurde berichtet, NF &kgr; B-Aktivität in Blutproben von Patienten mit myelodysplastischem Syndrom und Leukämie-Zelllinien [6] zu hemmen; Außerdem deferasirox wurde auch die mTOR-Signalwegs in myeloische Leukämie-Zellen gezeigt zu unterdrücken [7]. In Bezug auf klinische Daten zeigten einen Fall berichten, dass deferasirox Behandlung eine komplette Remission bei Patienten mit Chemotherapie-refraktärer akuter Monozytenleukämie [8] erreicht. Darüber hinaus Post-hoc-Analyse einer multizentrischen Studie ergab, dass deferasirox hämatologischen Parameter bei Patienten mit myelodysplastischen Syndrom verbessert [9]. Derzeit sind die meisten Berichte von Deferasirox als antineoplastisches Mittel haben in malignen hämatologischen Erkrankungen gewesen; Nur wenige Studien haben sich auf soliden Tumoren konzentriert. Kürzlich wurde gezeigt deferasirox das Wachstum von Lungen- und Speiseröhrenkrebszellen zu hemmen, sowohl in vitro als auch in vivo [10, 11]. Jedoch wurde die Wirkung von deferasirox auf Magenkrebs noch nicht bestimmt worden ist, und der Mechanismus, durch den deferasirox seine anti-Tumor-Wirkung ausübt, bleibt wenig verstanden. Daher wurde diese Studie durchgeführt, zu untersuchen, ob deferasirox anti-Tumor-Wirkung auf die Magenkrebszelllinien ausübt, und auch, ob deferasirox wirkt synergistisch mit Cisplatin.
Methods
Zellkultur
Vier menschliche Magenkrebszelllinien (AGS, MKN-28, SNU-484 und SNU-638) wurden von der koreanischen Zelllinie Bank erhältlich. Alle Zellen wurden in RPMI 1640-Medium, das 10% fötales Rinderserum und Antibiotika (100 U /ml Penicillin und 100 ug /ml Streptomycin) in einem befeuchteten 5% CO 2 Inkubator bei 37 ° C.
Reagenzien und Antikörper
Deferasirox (Exjade®) wurde von Novartis (Basel, Schweiz) gespendet. Ziegen-polyklonalen anti-NDRG1 (N-myc
nachgeschalteten reguliertes Gen 1) (Katalog Nr. Ab37897) und Kaninchen-polyklonalen Anti-Ferroportin (Katalog Nr. Ab85370) Antikörper wurden bezogen von Abcam (Cambridge, UK). Anti-TFR1 monoklonalen Maus-Antikörper (Katalog-Nr. 136800) wurden von Life Technologies (Carlsbad, CA, USA) erhalten, und FeSO 4 wurde von Sigma-Aldrich (St. Louis, MO, USA) erworben. Anti-p53, anti-p27, p21, Cyclin A, Cyclin B, Cyclin D1, Cyclin E, CDK2, CDK4, CDK6, c-myc, pro-Caspase-3 und BAX Antikörper wurden gekauft von Santa Cruz Biotechnology (Santa Cruz, CA, USA). Anti-p-mTOR und pro-Caspase-8-Antikörper wurden von Cell Signaling Technology (Beverly, MA, USA) erhalten.
Growth Hemmtest
Wachstumsinhibierung mit MTT gemessen (3- [4,5-dimethylthiazol- 2-yl] -2,5-diphenyltetrazoliumbromid), wie zuvor beschrieben [12]. Kurz gesagt, ausgesät wurden Zellen (2 × 10 3 Zellen /Vertiefung) in 96-well Mikrotiterplatten (Nunc, Roskilde, Dänemark) und 24, 48 oder 72 h bei 37 ° C inkubiert. MTT-Lösung (50 ul) von Sigma (2 mg /mL in PBS) zu jeder Vertiefung zugegeben und die Platten wurden für weitere 4 h bei 37 ° C inkubiert. Nach dieser Inkubation wurde die MTT-Lösung abgesaugt. Um die Formazan-Kristalle gebildet in lebenden Zellen solubilisiert wurden 200 ul DMSO wurden zu jeder Vertiefung zugegeben. Die Platten wurden für 30 Minuten bei Raumtemperatur geschüttelt und die Absorption jeder Vertiefung bei 595 nm wurde sofort mit einem Raster Multi-Well-Spektrophotometer (Bio-Rad, iMarkTM Mikroplatten-Reader) lesen.
Um die Konzentration von deferasirox bestimmen, die erforderlich zu töten 50% der Zellen (IC 50), AGS, MKN-28, SNU-484 und SNU-638-Zellen mit 0 behandelt wurden, 1, 10, 50 und 100 uM deferasirox für 24, 48 und 72 h. Diese Ergebnisse wurden verwendet, um die Magen-Zelllinie mit der größten Empfindlichkeit zu wählen für alle nachfolgenden Experimente Deferasirox.
Zellzyklusanalyse
Nach 24-stündiger Inkubation von AGS-Zellen mit 0, 10 und 100 &mgr; M von Deferasirox bei 37 ° C wurden die Zellen zweimal mit PBS, fixiert über Nacht mit 70% Ethanol, mit PBS gewaschen und gefärbt mit 50 ug /ml Propidiumiodid (PI), die RNase A bei 50 ug /ml gewaschen. Die DNA Inhalte der Zellen (10.000 Zellen /Versuchsgruppe) wurden unter Verwendung eines FACSCanto II Durchflusszytometer (Becton Dickinson, San Jose, CA, USA), ausgestattet mit BD FACSDivaTM Software (v6.1.3) analysiert. Die Prozentsätze der Zellpopulationen in den einzelnen Zellzyklusphase (G1, S oder G2 /M) wurden aus den DNA-Gehalt Histogramme berechnet.
Western blot analysis
AGS-Zellen wurden inkubiert mit 0, 10 und 100 uM von deferasirox bei 37 ° C für 24 h. Die Zellen wurden mit PBS gewaschen, in Lysepuffer [50 mM Tris (pH 7,5), 1% NP-40, 2 mM EDTA, 10 mM NaCl, 20 ug /ml Aprotinin, 20 ug /ml Leupeptin und 1 mM Phenylmethylsulfonylfluorid Fluorid] und für 20 min auf Eis gestellt. Proteine ​​in den Lysaten (20-30 ug) wurden auf 10-15% SDS-Polyacrylamid denaturierenden Gelen aufgelöst und für 90-120 min auf Nitrocellulosemembranen überführt. Die nicht-spezifische Bindungsstellen wurden für 1 h mit 5% Magermilch blockiert, und die Membranen wurden dann über Nacht mit primären Antikörpern (alle bei einer 1: 1000-Verdünnung) inkubiert. Die Antikörper und die damit verbundenen Prozesse, die verwendet wurden, waren zu untersuchen, wie folgt: Anti-TFR1 und anti-Ferroportin für den Eisenstoffwechsel; anti-p53, p27, p21, Cyclin A, Cyclin B, Cyclin D1, Cyclin E, CDK2, CDK4 und CDK6 für den Zellzyklus; anti-pro-Caspase-3, Pro-Caspase-8, pro-Caspase-9 und BAX für die Apoptose; anti-NDRG1 für die Metastasierung; und anti-p-mTOR und c-myc. Immunreaktive Banden wurden mit einem ECL-Kit (Intron, Korea) sichtbar gemacht.
Statistische Analyse
Daten sind als Mittelwerte ± SEM (Fehlerbalken). Die Unterschiede wurden mit Student t
Test analysiert. P
Werte. ≪ 0,05 wurden als statistisch signifikant betrachtet
Ergebnisse
Effect of deferasirox auf das Wachstum von Magenkrebs-Zelllinien Die Fähigkeit von
deferasirox das Wachstum der vier Magenkrebszelllinien zu inhibieren, wurde durch einen MTT-Proliferationstest bestimmt. AGS, MKN-28, SNU-484 und SNU-638-Zellen wurden mit 0, inkubiert 1, 10, 50 und 100 uM deferasirox bei 37 ° C für 24, 48 oder 72 h. Deferasirox hemmte das Wachstum aller vier Magenkrebszelllinien in einer dosisabhängigen und zeitabhängigen Weise (Fig. 1a). Da der IC 50 deferasirox bei 72 h am niedrigsten in AGS-Zellen war (weniger als 10 uM), werden alle nachfolgenden Experimente wurden unter Verwendung dieser Zellen durchgeführt. Feige. 1 inhibitorische Wirkung von deferasirox auf das Wachstum von Magenkrebs-Zelllinien. eine Lebensfähigkeit der Zellen wurde durch den MTT-Test gemessen. AGS, MKN-28, SNU-484 und SNU-638-Zellen wurden mit 0, inkubiert 1, 10, 50 und 100 uM deferasirox bei 37 ° C für 24, 48 oder 72 h. Deferasirox Behandlung führte zu einer dosisabhängigen und zeitabhängigen Wachstumshemmung in allen vier Magenkrebszelllinien. b AGS-Zellen wurden mit 10 und 20 uM deferasirox entweder allein oder in Gegenwart von FeSO &sub4; (100 uM) für 48 h. Die hemmende Wirkung von deferasirox wurde von FeSO4 Ergänzung umgekehrt
AGS kultivierten Zellen wurden mit 10 und 20 uM deferasirox entweder allein oder in Gegenwart von FeSO 4 (100 uM) für 48 h. Die hemmende Wirkung von Deferasirox wurde durch FeSO umgekehrt 4 zu ergänzen (Abb. 1b).
Zellzyklus-Analyse in AGS-Zellen
Eisenmangel G1 /S-Arrest induziert durch die Expression von kritischen Molekülen für Zellzyklus zu beeinflussen wie Cyclin D1 und p21 [13]. Die Wirkungen von deferasirox auf den Zellzyklus wurde durch fluoreszenzaktivierte Zellsortierung (FACS) unter Verwendung von Propidiumiodid bestimmt. AGS-Zellen wurden mit 0, 10 inkubiert und 100 &mgr; M deferasirox bei 37 ° C für 24 h. Wie in gezeigt. 2a, Behandlung von Zellen mit AGS deferasirox für 24 h führte zu einer Ansammlung von Zellen in der G1-Phase in einer dosisabhängigen Weise (41,8% bei 0 uM, 53,7% bei 10 uM und 77,2% bei 100 uM). Dieses Ergebnis zeigt, dass deferasirox G1-Arrest induziert. Western-Blot-Analyse der Zellzyklus-verwandten Proteinen zeigte, dass deferasirox die Hochregulierung von p21, p27 induziert und p53, und der Herunterregulation von Cyclin D1, Cyclin B und CDK4 (Fig. 2b). Diese Ergebnisse legen nahe, daß die anti-proliferative Wirkung von deferasirox ist auf Zellzyklus-Hemmung. Feige. 2 Wirkung von Deferasirox auf die Zellzyklusprogression in AGS-Zellen. ein AGS-Zellen wurden mit 0 inkubiert, 10 und 100 uM deferasirox bei 37 ° C für 24 h. Zellzyklusprogression wurde durch FACS analysiert. Deferasirox Behandlung für 24 h führte zu einer dosisabhängige Akkumulierung von AGS-Zellen in G1-Phase (41,8% bei 0 uM, 53,7% bei 10 uM und 77,2% bei 100 uM). b Western-Blot-Analyse von Zellzyklus-verwandte Moleküle zeigten, dass deferasirox upregulated p21, p27 und p53 und downregulated Cyclin D1, Cyclin B und CDK4
Wirkung von Deferasirox auf den Eisenstoffwechsel und andere Wege
Für die Eisenaufnahme in die Zelle, Zirkulieren binden Eisen-Transferrin-Komplexe an der Zelloberflächenrezeptor TFR1. Eisen tritt über Ferroportin, eine Eisenabflusspumpe, die durch Hepcidin reguliert wird. In Krebszellen wurden TFR1 und Hepcidin gezeigt werden upregulated und Ferroportin downregulated, was zu erhöhten Konzentrationen von intrazellulären Eisen kumulativ führen [3]. Die Wirkung von Deferasirox auf den Eisenstoffwechsel wurde durch Western-Blot-Analyse von TFR1 und Ferroportin ausgewertet. Die Höhe der TFR1 erhöhte sich nach 24-stündiger Behandlung mit Deferasirox. Im Gegensatz dazu verringerte sich Ferroportin Ausdruck (Abb. 3a). Diese Ergebnisse stimmen mit denen von früheren Studien [10, 11]. Feige. 3 Wirkung von Deferasirox auf den Eisenstoffwechsel und andere Wege. eine Behandlung mit Deferasirox 24 h führte zu einem erhöhten Niveau von TFR1 und einem verringerten Niveau von Ferroportin. b Deferasirox auch induzierte Apoptose, upregulated NDRG1 und downregulated p-mTOR und c-myc als auf die Apoptose durch Western-Blot-Analyse
Die Auswirkungen von deferasirox bewertet wurden als nächstes durch FACS und Western-Blot-Analyse der Apoptose-verwandten Proteinen untersucht. Wie in gezeigt. 2a, AGS mit deferasirox behandelten Zellen für 24 h zeigte eine Anhäufung von Zellen in sub-G1 (apoptotischen) Phase (3,2% bei 0 &mgr; M, 3,3% bei 10 uM und 9,5% bei 100 uM). Darüber hinaus verringerten sich deferasirox Behandlung die Expression von pro-Caspase-3, Pro-Caspase-8 und pro-Caspase-9 und erhöht die Expression von BAX (Abb. 3b). NDRG1 ist bekannt, ein Suppressor von Zellwachstum und Metastasierung zu sein. Deferasirox erhöht das Niveau der NDRG1. Zusätzlich, c-myc und phospho-mTOR-Expression nach 24 h der Behandlung mit deferasirox (Fig. 3b) verringert. Diese Ergebnisse legen nahe, dass deferasirox induziert Apoptose, hemmt Fernmetastasen, und unterdrückt die c-myc und mTOR Wege.
Synergistischen Effekt deferasirox und Cisplatin
Um zu beurteilen, ob Deferasirox die Wirkung von Cisplatin erhöhen konnte, waren AGS-Zellen, die mit oder ohne Cisplatin und ihre Lebensfähigkeit wurde mit der MTT-Test bestimmt. Behandlung mit Cisplatin für 48 h reduziert, um die Anzahl der lebensfähigen Zellen mit einem IC 50 5-10 uM. Um zu bestimmen, ob deferasirox übt einen synergistischen Effekt mit Cisplatin wurden AGS-Zellen, behandelt mit 0, 2,5, 5, 10 und 20 uM deferasirox entweder allein oder in Gegenwart einer festen Konzentration von Cisplatin (5 uM) für 48 h. Wie in gezeigt. 4a, b, behandelte Zellen mit AGS deferasirox und Cisplatin eine signifikant stärkere Abnahme der zellulären Lebensfähigkeit zeigten, verglichen mit entweder deferasirox oder Cisplatin allein behandelten Zellen (P
< 0,01). Diese Ergebnisse legen nahe, dass deferasirox Cisplatin-vermittelte Hemmung der AGS Zellwachstum verbessert. Feige. 4 synergistische Wirkung von Deferasirox und Cisplatin. a, b AGS-Zellen wurden behandelt mit 0, 2,5, 5, 10 und 20 uM deferasirox, entweder allein oder in Gegenwart einer festen Konzentration von Cisplatin (5 uM) für 48 h. AGS behandelten Zellen mit deferasirox und Cisplatin eine signifikante Abnahme der zellulären Lebensfähigkeit zeigten, verglichen mit behandelten Zellen mit entweder deferasirox oder Cisplatin allein
die molekularen Mechanismen zu untersuchen, wurde diesem Effekt zugrunde liegen, Western-Blot-Analyse verwendet, um die Spiegel verschiedener Moleküle in AGS zu beurteilen Zellen mit deferasirox behandelt (5 uM), Cisplatin (5 uM), oder beides. Die Kombination von Deferasirox und Cisplatin führte zur Hochregulation von NDRG1, p21 und p53. Im Gegensatz dazu ergab diese Kombination in der Herabregulation der phospho-mTOR, Ferroportin und pro-Caspase 9. Diese Ergebnisse legen nahe, dass deferasirox die Antikrebswirkungen von Cisplatin durch verschiedene Wege (Fig. 5) potenziert. Feige. 5 Molekulare Mechanismen der synergistischen Effekt. Western-Blot-Analyse wurde mit Lysaten von Zellen mit AGS deferasirox (5 uM), Cisplatin (5 uM) oder beide für 24 h behandelt, durchgeführt. Die Kombination von Deferasirox und Cisplatin die Hochregulation von NDRG1, p21 und p53, zusätzlich zu der Herunterregulierung von Phospho-mTOR, Ferroportin und pro-Caspase-9
Diskussion
In dieser Studie induziert, fanden wir, dass deferasirox hemmt die Proliferation von Magenkrebszellen. Deferasirox wurde auch zu induzieren G1 Verhaftung gefunden; upregulate p21, p27 und p53-Expression; und downregulate Cyclin D1, Cyclin B und CDK4 Ausdruck. Deferasirox auch Apoptose, aufreguliert NDRG1 induziert und abreguliert p-mTOR und c-myc. Diese Ergebnisse legen nahe, dass deferasirox Effekte anti-Tumor im Magen-Krebs-Zellen über verschiedene Wege ausübt. Insbesondere zeigen unsere Daten, dass deferasirox Eisenstoffwechsel verändert, hemmt die Zellzyklusprogression wirkt sich mTOR Signalisierung und Metastasierung Wege und induziert Apoptose. Zusätzlich scheint deferasirox die anti-proliferative Wirkung von Cisplatin in Magenkrebszellen zu potenzieren.
Eisen für das Überleben der Zelle essentiell ist, sondern auch Zellschädigungen durch Erzeugung reaktiver Sauerstoffspezies [14] bewirken kann. Obwohl das Niveau der intrazellulären Eisen dicht in normalen Zellen reguliert wird, wird der Pegel an intrazellulärem Eisen in Krebszellen erhöht aufgrund der erhöhten Expression von TFR1 und Hepcidin und verringerte Expression von Ferroportin [3]. Da überschüssiges Eisen und verändert den Eisenstoffwechsel kann zu Tumorinitiierung und Wachstum führen, sind Eisenchelatoren glaubte Antikrebsmittel vielversprechend. Mehrere Beweislinien unterstützen die Idee, dass Eisenchelatbildnern Potenzial Anti-Tumor-Therapeutika sind. Zunächst werden ein höheres Maß an intrazellulären Eisen bekannten DNA-Synthese zu fördern. Da Eisen für die Aktivität von Ribonukleotidreduktase wesentlich ist, spielt eine Schlüsselenzym für die DNA-Synthese, Eisen eine wichtige Rolle bei der Zellproliferation [15]. Daher erhöht Eisen erforderlich Ribonucleotid-Reduktase-Aktivität in neoplastischen Zellen zu vermehren. Zweitens kann Eisenmangel G1 /S Stillstand führen und Apoptose induzieren [13]. Cyclin D1 bindet an CDK4 und CDK6, wodurch sich G1 /S Progression über die Phosphorylierung von Retinoblastom-Protein (RB). Diese Phosphorylierung ihrerseits führt zur Freisetzung des Transkriptionsfaktors E2F von RB. Eisenmangel ist bekannt, Cyclin D1 und CDK Ausdruck zu verringern. Drittens kann eine übermäßige Zelleisen den Wnt-Signalweg fahren, die für die Tumorprogression wichtig zu sein bekannt ist [16].
Wir diese Studie durchgeführt, um zu untersuchen, ob deferasirox Effekte anti-Tumor im Zusammenhang mit Magenkrebs ausübt. Wir entschieden uns für deferasirox aus den zahlreichen kommerziell erhältlichen Eisenchelatoren aufgrund seiner orale Verfügbarkeit und relativ geringe Toxizität auf. Obwohl die genauen Mechanismen, durch die deferasirox seine Anti-Krebs-Wirkung ausübt, werden noch untersucht, die Hypothese aufgestellt, dass deferasirox Progression des Zellzyklus basierend auf früheren Studien hemmt [11, 17]. Wir fanden heraus, dass deferasirox G1-Arrest induziert durch p21 und p27 upregulating und Herunterregulieren Cyclin D1 und CDK4. Diese Ergebnisse unterstützen die Hypothese, dass deferasirox seine anti-neoplastische Wirkung ausübt, die durch Zellzyklus-Progression zu regulieren.
Eisenchelatoren die Expression von NDRG1, einer bekannten metastatischen suppressor, in einer Vielzahl von menschlichen Krebsarten [18-20] zu induzieren. Der Mechanismus, durch den NDRG1 Metastase unterdrückt ist derzeit unklar, obwohl NDRG1 gezeigt wurde, durch Modulieren der Expression einer Reihe von Adhäsionsmolekülen [21] die Zellmigration und Invasion zu inhibieren. NDRG1 Expression wurde in Krebsgewebe im Vergleich mit benachbarten normalen Gewebe deutlich geringer erwiesen; Außerdem hat NDRG1 Expression wurde invers mit der Metastasierung einiger Krebsarten, wie Prostata- und Darmkrebs [22, 23] Korrelation gezeigt werden. Jedoch abweichende Ergebnisse wurden in Bezug auf eine mögliche Assoziation von NDRG1 mit Tumorprogression erhalten. Interessanterweise hat NDRG eine nachgewiesene Rolle bei der Zellzykluskontrolle. Insbesondere wird NDRG1 Expression über p53-vermittelte Induktion nach oben reguliert, und NDRG1 kann auch durch upregulating p21 [24] G1 /S-Arrest induzieren. Wir fanden, dass deferasirox upregulates die Expressionsniveaus von NDRG1, p53 und p21. Obwohl wir nicht die Zellmigrationsassay oder in der vorliegenden Studie Metastasen in vivo zu untersuchen, legen unsere Ergebnisse nahe, dass deferasirox Lage sein kann, Tumorwachstum und Metastasierung zu hemmen. Wir vermuten, dass der Mechanismus, durch den deferasirox übt seine Antitumorwirkungen NDRG1 beinhalten.
Deferasirox gezeigt wurde, um die zytotoxische Wirkung von Cisplatin in Speiseröhrenkrebszelllinien zu verbessern. Zusätzlich Cisplatin-resistenten mit einer niedrigen Konzentration von deferasirox (5 uM) in Kombination mit Cisplatin behandelten Zellen zeigten eine signifikante Verringerung der Zelllebensfähigkeit im Vergleich zu behandelten Zellen mit deferasirox oder Cisplatin allein [10]. Wir fanden heraus, dass die Kombination von deferasirox (5 uM) und Cisplatin (5 uM) eine signifikante Abnahme der zellulären Lebensfähigkeit induziert. Darüber hinaus führte diese kombinierte Behandlung in der Hochregulation von NDRG1, p21 und p53 und die Herabregulation von Phospho-mTOR. Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, deshalb, dass deferasirox möglicherweise die Wirkung Anti-Krebs von Cisplatin in Magenkrebszellen verbessern kann. Darüber hinaus können die p53-NDRG1-p21 und mTOR Wege in der synergistischen Wirkung von Deferasirox mit Cisplatin beteiligt werden. Diese Studie
eine Reihe von Einschränkungen hatte. Zum einen beschränkten wir unsere Studie an Magenkrebszelllinien und nicht durchführen keine in-vivo-Experimente. Darüber hinaus wurde die Expression von Zellzyklus-verwandte Proteine ​​nur durch Western-Blotting untersucht. Ausführlichere Informationen durch Immunopräzipitation und Kinase-Assays erhalten wurden, konnten. Um die Anti-Tumor-Wirkung von Deferasirox, zusätzliche Versuche einschließlich in-vivo-Studie bestimmen würde benötigt werden. Dennoch ist dies die erste Studie, die die Anti-Tumor-Wirkung von deferasirox gegen Magenkrebs.
Schlussfolgerungen
Abschließend zu untersuchen, fanden wir, dass deferasirox induzierte Antitumor-Wirkung bei Magenkrebs-Zellen über verschiedene Wege. Insbesondere deferasirox upregulated NDRG1, Progression gehemmt Zellzyklus, der nach unten reguliert mTOR und c-myc-Expression und induziert Apoptose. Darüber hinaus potenziert deferasirox die Antikrebswirkungen von Cisplatin. Obwohl die Wirksamkeit von deferasirox muss in zukünftigen Studien bestätigt werden, unsere Ergebnisse zeigen, dass Deferasirox eine viel versprechende Anti-Krebs-Therapeutikum und auch eine wirksame Chemotherapie-Sensibilisierungs sein kann.
Erklärungen
Danksagung
Diese Arbeit wurde unterstützt durch . der Forschungsfonds der Hanyang University (HY-2013-MC)
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Wettbewerb. Interessen
die Autoren erklären, dass sie keine Interessenkonflikte.
Beiträge der Autoren
JC und YL nahmen an der Konstruktion und Analyse der vorliegenden Forschung haben. JC schrieb die Zeitung. JK durch die molekularen Studien aus. YW, JU, BP beigetragen in der Zusammensetzung des Papiers. Alle Autoren gelesen und genehmigt das Manuskript.

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