שיפור האינדוקציה אפופטוטיים, Autophagic ידי אנלוגי רומן סינתטי C-1 של deoxypancratistatin-7 ב אדנוקרצינומה השד האדם תאים neuroblastoma עם טמוקסיפן
Summary
יש לנו מסונתז אנלוגי הרומן של pancratistatin עם פעילות נוגדת סרטן דומה כמו pancratistatin יליד; מעניין, טיפול הקומבינטורית עם טמוקסיפן הניב שיפור דרסטי אינדוקציה אפופטוטיים ו autophagic ידי המיטוכונדריה מיקוד עם השפעה מזערית על fibroblasts סרטני. לכן, JCTH-4 בשילוב עם טמוקסיפן יכול לספק טיפול בטוח נגד סרטן.
Abstract
סרטן השד הוא אחד מסוגי הסרטן השכיחים ביותר בקרב נשים בצפון אמריקה. רבים כיום טיפולים נגד סרטן, כולל קרינה מייננת, לעורר אפופטוזיס באמצעות נזק לדנ"א. למרבה הצער, טיפולים כאלה הם לא סלקטיבית לתאים הסרטניים מייצרים רעילות דומה תאים נורמליים. דיווחנו אינדוקציה סלקטיבית של אפופטוזיס של תאים סרטניים על ידי pancratistatin מרכיב טבעי (PST). לאחרונה, PST רומן אנלוגי, נגזרת C-1 acetoxymethyl של 7-deoxypancratistatin (JCTH-4), הופק על ידי סינתזה דה נובו והוא מציג התרמה דומה סלקטיבית פעילות אפופטוזיס של שורות תאים סרטניים שונים. לאחרונה, autophagy היה מעורב ממאירות כמו ההישרדות-Pro וגם תומכי המוות מנגנוני בתגובה כימותרפיה. טמוקסיפן (TAM) הוכיחה תמיד אינדוקציה של autophagy הפרו הישרדות סוגי סרטן רבים. במחקר זה, יעילותם של JCTH-4 לבד או ביחד עם TAM לגרום מותם של תאים cance השד האנושיR (MCF7) ו נוירובלסטומה (SH-SY5Y) תאים הוערך. TAM לבד המושרה autophagy, אבל מוות של תאים חסר משמעות בעוד JCTH-4 לבדה גרמה לזירוז משמעותי של אפופטוזיס עם אינדוקציה חלק autophagy. מעניין לציין, כי הטיפול הקומבינטורית הניבו עלייה דרסטית אינדוקציה אפופטוטיים ו autophagic. אנחנו במעקב זמן תלויי שינויים מורפולוגיים MCF7 תאים שעברו TAM-Induced autophagy, JCTH-4-induced אפופטוזיס ו autophagy, ומוות תאים מואצת עם טיפול קומבינטורית באמצעות זמן לשגות מיקרוסקופ. אנחנו הוכיחו התרכובות הללו כדי לגרום לאפופטוזיס / autophagy ידי מיקוד המיטוכונדריה אלה תאים סרטניים. חשוב לציין, טיפולים אלה לא השפיעו על ההישרדות של fibroblasts אדם סרטניים. לפיכך, תוצאות אלה מצביעות על כך JCTH-4 בשילוב עם TAM יוכל לשמש כטיפול נגד סרטן בטוח חזק מאוד מפני סרטן השד תאים neuroblastoma.
Protocol
Discussion
תרכובות PST ו דומה הוכחו יש תכונות נוגדות סרטן 11-15,21. דיווחנו בעבר PST טבעי לערער את המיטוכונדריה בתאים סרטניים באופן סלקטיבי, אשר ובכך גורם אפופטוזיס על ידי שחרורו של גורמים apoptogenic 12,14. סביר להניח כי JCTH-4 פועלת באמצעות אותו מנגנון, JCTH-4 איור גרם לקריסת …
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
עבודה זו נתמכה על ידי אבירי קולומבוס פרק 9671 (וינדזור, אונטריו), ו פרדריק בנטינג וצ'רלס CIHR הטוב ביותר בקנדה מלגת בוגר הוענק דניס אמא. תודה הודג' רוברט ואליזבת Fidalgo דה סילבה על עזרתם עם מיקרוסקופיה זמן לשגות. תודה קייטי Facecchia לעריכה על צילום בהילוך מהיר מיקרוסקופית. אנו רוצים גם להודות Sudipa יוני צ'אטרג'י ופיליפ Tremblay לבדיקה ביקורתית של כתב היד הזה. עבודה זו מוקדשת לזכרו של קווין Couvillon שאיבד את הקרב שלו נגד סרטן בשנת 2010.
Materials
| Material Name | Company | Catalogue number |
| SH-SY5Y cell line | ATCC | CRL-2266 |
| Dulbecco’s Modified Eagles Medium F-12 HAM | Sigma-Aldrich | 51448C |
| Fetal bovine serum | Gibco BRL | 16000-044 |
| MCF7 cell line | ATCC | HTB-22 |
| RPMI-1640 medium | Sigma-Aldrich | R 0883 |
| Apparently normal human fetal fibroblast cell line (NFF) | Coriell Institute for Medical Research | AG04431B |
| Dulbecco’s Modified Eagle’s Medium, High Glucose medium | Thermo Scientific | SH30022.01 |
| Tamoxifen citrate salt | Sigma-Aldrich | T9262 |
| 35 mm glass bottom culture dishes | MatTek | P35G-014-C |
| Leica DMI6000 B inverted microscope | Leica Microsystems | N/A |
| Hoechst 33342 dye | Molecular Probes | H3570 |
| Leica DM IRB inverted fluorescence microscope | Leica Microsystems | N/A |
| Annexin V AlexaFluor-488 | Invitrogen | A13201 |
| Trypan Blue solution | Sigma-Aldrich | T8154-20ML |
| Haemocytometer | Fisher Scientific | 267110 |
| WST-1 reagent | Roche Applied Science | 11644807001 |
| Wallac Victor3 1420 Multilabel Counter | PerkinElmer | 1420-011 |
| Tetramethylrhodamine methyl ester (TMRM) | Gibco BRL | T-668 |
| Glass tissue grinder | Fisher Scientific | K8885300-0002 |
| BioRad protein assay | Bio-Rad Laboratories | 500-0001Bottom of Form |
| Amplex Red | Invitrogen | A12222 |
| Horseradish peroxidase (HRP) | Sigma-Aldrich | P8125 |
| SpectraMax Gemini XPS | Molecular Devices | 3126666 |
| Anti-LC3 antibody raised in rabbit | Novus Biologicals | NB100-2220 |
| Anti-mouse HRP-conjugated secondary antibody | Abcam | ab6728 |
| Anti-rabbit HRP-conjugated secondary antibody | Abcam | ab6802 |
| Chemiluminescence peroxidase substrate | Sigma-Aldrich | CPS160 |
| Monodansylcadaverine | Sigma-Aldrich | 30432 |
References
- Earnshaw, W. C. Apoptosis. A cellular poison cupboard. Nature. 397, 387-389 (1999).
- Kroemer, G., Mariño, G., Levine, B. Autophagy and the integrated stress response. Mol. Cell. 40, 280-293 (2010).
- Dalby, K. N., Tekedereli, I., Lopez-Berestein, G., Ozpolat, B. Targeting the prodeath and prosurvival functions of autophagy as novel therapeutic strategies in cancer. Autophagy. 6, 322-329 (2010).
- Hanahan, D., Weinberg, R. A. Hallmarks of cancer: the next generation. Cell. 144, 646-674 (2011).
- Fearon, E. R. Human Cancer Syndromes: Clues to the Origin and Nature of Cancer. Science. 278, 1043-1050 (1997).
- Tsokos, M., Scarpa, S., Ross, R. A., Triche, T. J. Differentiation of human neuroblastoma recapitulates neural crest development. Study of morphology, neurotransmitter enzymes, and extracellular matrix proteins. The American Journal of Pathology. 128, 484-496 (1987).
- Schwab, M., Westermann, F., Hero, B., Berthold, F. Neuroblastoma: biology and molecular and chromosomal pathology. Lancet Oncol. 4, 472-480 (2003).
- Jemal, A., Siegel, R., Ward, E., Hao, Y., Xu, J., Thun, M. J. Cancer statistics, 2009. CA Cancer J. Clin. 59, 225-249 (2009).
- Howell, A. The endocrine prevention of breast cancer. Best Pract. Res. Clin. Endocrinol. Metab. 22, 615-623 (2008).
- Moreira, P., Custodio, J., Morena, A., Oliveira, C., Santos, M. Tamoxifen and estradiol interact with the flavin mononucleotide site of complex I leading to mitochondrial failure. J. Biol. Chem. 281, 10143-10152 (2006).
- Kekre, N., Griffin, C., McNulty, J., Pandey, S. Pancratistatin causes early activation of caspase-3 and the flipping of phosphatidyl serine followed by rapid apoptosis specifically in human lymphoma cells. Cancer Chemother. Pharmacol. 56, 29-38 (2005).
- McLachlan, A., Kekre, N., McNulty, J., Pandey, S. Pancratistatin: a natural anti-cancer compound that targets mitochondria specifically in cancer cells to induce apoptosis. Apoptosis. 10, 619-630 (2005).
- Griffin, C., Hamm, C., McNulty, J., Pandey, S. Pancratistatin induces apoptosis in clinical leukemia samples with minimal effect on noncancerous peripheral blood mononuclear cells. Cancer Cell Int. 10, 6 (2010).
- Griffin, C., Karnik, A., McNulty, J., Pandey, S. Pancratistatin selectively targets cancer cell mitochondria and reduces growth of human colon tumor xenografts. Molecular Cancer Therapeutics. 10, 57-68 (2011).
- Griffin, C., McNulty, J., Pandey, S. Pancratistatin induces apoptosis and autophagy in metastatic prostate cancer cells. Int. J. Oncol. 38, 1549-1556 (2011).
- Collins, J., Rinner, U., Moser, M., Hudlicky, T., Ghiviriga, I., Romero, A. E., Kornienko, A., Ma, D., Griffin, C., Pandey, S. Chemoenzymatic synthesis of Amaryllidaceae constituents and biological evaluation of their C-1 analogues. The next generation synthesis of 7-deoxypancratistatin and trans-dihydrolycoricidine. J. Org. Chem. 75, 3069-3084 (2010).
- Zhang, G., Gurtu, V., Kain, S. R., Yan, G. Early detection of apoptosis using a fluorescent conjugate of annexin V. Biotechniques. 23, 525-531 (1997).
- Madesh, M., Hajnóczky, G. VDAC-dependent permeabilization of the outer mitochondrial membrane by superoxide induces rapid and massive cytochrome c release. J. Cell Biol. 155, 1003-1015 (2001).
- Simon, H. U., Haj-Yehia, A., Levi-Schaffer, F. Role of reactive oxygen species (ROS) in apoptosis induction. Apoptosis. 5, 415-418 (2000).
- Batandier, C., Leverve, X., Fontaine, E. Opening of the mitochondrial permeability transition pore induces reactive oxygen species production at the level of the respiratory chain complex I. J Biol Chem. 279, 17197-17204 (2004).
- Lefranc, F., Sauvage, S., Goietsenoven, G. V. a. n., Mégalizzi, V., Lamoral-Theys, D., Debeir, O., Spiegl-Kreinecker, S., Berger, W., Mathieu, V., Decaestecker, C., Kiss, R. Narciclasine, a plant growth modulator, activates Rho and stress fibers in glioblastoma cells. Mol. Cancer Ther. 8, 1739-1750 (2009).
- Warburg, O. On the origin of cancer cells. Science. 123, 309-314 (1956).
- Heerdt, B. G., Houston, M. A., Augenlicht, L. H. Growth properties of colonic tumor cells are a function of the intrinsic mitochondrial membrane potential. Cancer Res. 66, 1591-1596 (2006).
- Green, D. R., Kroemer, G. The pathophysiology of mitochondrial cell death. Science. 305, 626-629 (2004).
- Casellas, P., Galiegue, S., Basile, A. S. Peripheral benzodiazepine receptors and mitochondrial function. Neurochem. Int. 40, 475-486 (2002).
- Mathupala, S. P., Rempel, A., Pedersen, P. L. Aberrant glycolytic metabolism of cancer cells: a remarkable coordination of genetic, transcriptional, post-translational, and mutational events that lead to a critical role for type II hexokinase. J. Bioenerg. Biomembr. 29, 339-343 (1997).
