Le dichloroacétate (DCA) sensibilise les cellules cancéreuses de la prostate de type sauvage et sur-exprimant Bcl-2 aux radiations in vitro

📖 27 mins.

Wengang Cao^,1,3 Saif Yacoub^,1,3 Kathleen T. Shiverick^,2,3 Kazunori Namiki^,1,3 Yoshihisa Sakai^,1,3 Stacy Porvasnik^,1,3 Cydney Urbanek^,1,3 et Charles J. Rosser1^,2,3*

¹ Département d’urologie, Université de Floride, Gainesville, Floride
² Département de pharmacologie et de thérapeutique, Université de Floride, Gainesville, Floride
³ Prostate CancerTranslationalWorking Group, Université de Floride, Gainesville, Floride

Correspondance : Dr Charles J. Rosser, MD, Département d’urologie, University of Florida College of Medicine, Suite N215, PO Box 100247, Gainesville, FL 3210. Courriel : [email protected]

Reçu : 28 février 2008
Accepté : 1er avril 2008
Publié : 8 mai 2008

Résumé

Contexte : Bcl-2 protège les cellules de l’apoptose et procure un avantage de survie aux cellules surexprimant cet oncogène. En outre, la surexpression de Bcl-2 rend les cellules résistantes à la radiothérapie. Récemment, il a été prouvé que le dichloroacétate (DCA) potentialise le mécanisme apoptotique en interagissant avec Bcl-2. Dans cette étude, nous avons cherché à savoir si le traitement des cellules cancéreuses de la prostate humaine avec du DCA pouvait moduler l’expression de Bcl-2 et si la modulation de l’expression de Bcl-2 pouvait rendre les cellules sur-exprimant Bcl-2 plus sensibles aux effets cytotoxiques de la radiation.

Méthodes : Les cellules cancéreuses de la prostate humaine PC-3-Bcl-2 et PC-3-Neo traitées avec du DCA en plus de l’irradiation ont été analysées in vitro pour les changements dans la prolifération, la survie clonogénique, l’apoptose, la distribution des phases du cycle cellulaire, le potentiel de la membrane mitochondriale et l’expression des protéines Bcl-2, Bcl-xL, Bax ou Bak.

Résultats : Le DCA seul a produit des effets cytotoxiques significatifs et a été associé à un arrêt du cycle cellulaire G1. De plus, le DCA était associé à un taux accru d’apoptose. L’association du DCA et de l’irradiation a sensibilisé les deux lignées cellulaires aux effets meurtriers de l’irradiation. Le traitement de PC-3-Bcl-2 ou de PC-3-Neo avec du DCA et une irradiation a entraîné des changements marqués dans divers membres de la famille Bcl-2. En outre, le traitement au DCA a entraîné une modification significative du potentiel de membrane des mitochondries, ce qui confirme l’idée que l’effet du DCA s’exerce sur les mitochondries.

Conclusions : Il s’agit de la première étude à démontrer que le DCA peut sensibiliser efficacement les cellules cancéreuses de la prostate humaine de type sauvage et sur-exprimant Bcl-2 aux radiations en modulant l’expression des membres clés de la famille Bcl-2. Ensemble, ces résultats justifient une évaluation plus approfondie de la combinaison du DCA et de l’irradiation.

Mots clés : dichloracétate ; irradiation ; cancer de la prostate ; Bcl-2

Prostate 68 : 1223-1231, 2008.
© 2008 Wiley-Liss, Inc.

INTRODUCTION

La récidive après une radiothérapie définitive pour un cancer de la prostate localisé est un phénomène courant qui se produit chez 33 à 56 % des hommes ^[1]. Récemment, l’augmentation de la dose de rayonnement a permis d’améliorer les résultats du contrôle du cancer de la prostate ^[2,3]. Comme il existe un risque accru de complications dans les structures critiques voisines, la quantité de rayonnement qui peut être délivrée est limitée et l’augmentation de la dose n’est probablement pas la solution ultime pour surmonter la résistance aux rayonnements. Les chercheurs se sont donc tournés vers des stratégies visant à sensibiliser les tumeurs de la prostate aux effets de l’irradiation ^[4-7]. Cependant, toutes ces stratégies testées au cours des 20 dernières années ont impliqué l’administration systémique d’agents dont les profils d’effets secondaires uniques limitent presque toujours les doses pharmacologiques à des niveaux inférieurs à ceux nécessaires pour sensibiliser réellement les tumeurs à l’irradiation. En outre, aucune des stratégies de sensibilisation testées à ce jour n’est disponible pour une utilisation généralisée.

De multiples études ont systématiquement mis en évidence l’importance de deux gènes liés à l’apoptose, p53 et Bcl-2, dans la récurrence du cancer de la prostate après radiothérapie ^[8-13]. Plus précisément, l’aberration de ces gènes peut induire des mitochondries défectueuses et des voies apoptotiques ^{<a href= »#14″>[14]</a>. Récemment, des chercheurs ont signalé que le dichloroacétate (DCA), un inhibiteur connu de la pyruvate déshydrogénase kinase (PDK) mitochondriale et un médicament utilisé pour les troubles de l’acidose lactique héréditaire, peut faire passer le métabolisme cellulaire de la glycolyse à l’oxydation du glucose. Les cellules cancéreuses, et plus particulièrement les cellules cancéreuses connues pour être résistantes à la chimiothérapie et à la radiothérapie, sont reconnues pour posséder une signalisation apoptotique aberrante <a href= »#15″>[15]</a>. Les chercheurs ont démontré que l’administration de DCA est associée à une correction de l’utilisation du glucose et à la restauration des voies apoptotiques dans les cellules cancéreuses <a href= »#16″>[16]</a>. Ainsi, nous émettons l’hypothèse que le traitement des cellules cancéreuses de la prostate résistantes aux radiations qui surexpriment Bcl-2 avec le DCA avant la radiothérapie peut restaurer la fonction apoptotique fonctionnelle et rendre les cellules plus sensibles aux effets cytotoxiques des radiations.</p&gt
</p&gt
<h2>Matériaux et méthodes</h2&gt
Lignes cellulaires et réactifs pour le cancer de la prostate humain Les cellules PC-3-Bcl-2 (caractérisées par une surexpression de Bcl-2, une délétion de PTEN et un p53 mutant) et les cellules PC-3-Neo (caractérisées par une expression de Bcl-2 de type sauvage, une délétion de PTEN et un p53 mutant) ont été généreusement offertes par le Dr Timothy McDonnell (University of Texas MD Anderson Cancer Center, Houston, TX). Les cellules ont été maintenues dans du milieu Dulbecco’s modified Eagle’s supplement avec 10% de sérum bovin fœtal, 100 U/ml de pénicilline, 100 mg/ml de streptomycine, 4 mM de glutamine et 400 mg/ml de G418. Toutes les cellules ont été incubées à 37°C dans une atmosphère humidifiée à 5% de CO2 dans l’air. </p&gt
Le DCA (Sigma-Aldrich, St. Louis, MO) a été dissous dans une solution saline tamponnée au phosphate (PBS) à une concentration de 100 mM. Pour les expériences suivantes, le DCA a été dilué dans du PBS, qui a servi de véhicule témoin pour toutes les expériences. Le colorant JC-1 (iodure de 5,50 ,6,60 -tétrachloro-1,10 ,3,30 – tétraéthyl-benzimidazolylcarbocyanine) (Calbiochem, San Diego) a été dissous dans du DMSO à une concentration de 2 mg/ml. Pour les expériences ultérieures, le JC-1 a été dilué dans le milieu de culture.</p&gt
 Test de cytotoxicité in vitro Les PC-3-Bcl-2 et PC-3-Neo ont été ensemencés dans des plaques à 96 puits à une densité de 2,5 x 103 cellules par puits et traités avec du DCA ou du PBS. Les cellules ont été traitées avec du DCA à des concentrations allant de 0,01 mM à 100 mM. Après 1 à 4 jours, 100 ml de solution de MTT à 1 mg/ml (Sigma-Aldrich) ont été ajoutés aux plaques appropriées et laissés en incubation à 37°C pendant 2,5 heures. Chaque réaction a été arrêtée avec un tampon de lyse (200 mg/ml de SDS, 50% de N,N-diméthylformamide, pH 4) à température ambiante pendant 1 h, et la densité optique a été lue sur un autoreader pour microplaques (Bio-Tek Instruments, Winooski, VT) à 560 nM. Les valeurs d’absorbance ont été normalisées par rapport aux valeurs obtenues pour les cellules traitées par le contrôle afin de déterminer le pourcentage de survie. Chaque essai a été réalisé en trois exemplaires, et la moyenne des trois essais a été calculée. La viabilité cellulaire a été confirmée par le test d’exclusion au cristal violet. </p&gt
Survie clonogénique La survie clonogénique a été évaluée en utilisant une technique précédemment employée dans notre laboratoire <a href= »#17″>[17]</a>. En bref, 5 x 105 cellules cancéreuses de la prostate PC-3-Bcl-2 ou PC-3-Neo ont été placées dans des flacons T 25 stériles et ont été laissées se fixer pendant la nuit. Le jour suivant, les cellules ont été traitées avec du DCA à la concentration qui inhibe la croissance de 25 % des cellules (IC25) ou avec du PBS (contrôle). Vingt-quatre heures plus tard, les flacons ont été irradiés avec du Gamma 40 (0,7 Gy/min) à une dose totale de 2, 4 ou 6 Gy ou laissés non irradiés comme contrôle. Immédiatement après l’irradiation, les cellules ont été trypsinées, diluées en série, réparties sur des boîtes de 10 cm et incubées pendant 14 jours. Ensuite, les colonies ont été colorées avec du cristal violet à 0,2 % et comptées. La fraction survivante (SF) a été calculée par rapport aux cellules non irradiées (contrôle). Chaque expérience a été réalisée en triplicata, et la SF moyenne pour chaque ensemble de trois expériences a été calculée. </p&gt
Analyse du cycle cellulaire Pour l’analyse de la distribution du cycle cellulaire, les cellules de cancer de la prostate PC-3-Bcl-2 ou PC-3-Neo ont été ensemencées à 5 105 cellules dans des boîtes de culture tissulaire de 10 cm et incubées pendant la nuit. Les cellules ont ensuite été traitées avec du DCA à leur IC25 ou du PBS (contrôle), puis maintenues dans un milieu supplémenté. Après 12 heures, certaines cellules ont été irradiées avec 2 Gy. Après 12 heures supplémentaires, les cellules ont été trypsinées, lavées avec 1 PBS, fixées dans du paraformaldéhyde à 1% et conservées à 48°C dans de l’éthanol à 70%. Après incubation dans l’éthanol à 70 %, les cellules ont été traitées avec de la RNase A et incubées dans une solution d’iodure de propidium. La distribution du cycle cellulaire a été déterminée par cytométrie en flux sur au moins 10 000 cellules sélectionnées à l’aide du cytomètre en flux FACScan (Becton Dickinson, Franklin Lakes, NJ). Toutes les analyses du cycle cellulaire ont été effectuées en triplicata.</p&gt
Analyse Western Blot Les cellules PC-3-Bcl-2 et PC-3-Neo ont été ensemencées dans des plaques de 10 cm à 4 x 105 cellules/puits et traitées avec du DCA à la CI25 ou du PBS (contrôle) pendant 1 h ; certaines cellules ont ensuite été irradiées à 2 Gy. Après 24 heures, les cellules ont été incubées dans un tampon de lyse [250 mM Tris-HCl (pH 6,8), 2 % de SDS et 10 % de glycérol] et un cocktail d’inhibiteurs de protéines (Sigma- Aldrich). Ensuite, les cellules ont été soumises à un dosage protéique standard en utilisant le kit de dosage protéique DC (Bio-Rad, Hercules, CA) et l’analyse Western blot a été réalisée comme décrit précédemment <a href= »#18″>[18]</a>. L’immunoblotting a été réalisé en incubant d’abord les protéines avec des anticorps primaires contre Bcl-2, Bcl-xl, PARP total, Bax et g-tubuline (Santa Cruz Biotechnology, Santa Cruz, CA), Bak (BD Pharmingen, San Jose, CA), puis avec un anticorps secondaire (Bio-Rad). Les complexes protéine-anticorps ont été détectés par chimiluminescence (Amersham, Arlington Heights, IL). </p&gt
Analyse du potentiel membranaire Pour l’analyse du potentiel membranaire mitochondrial (ΔΨm), les cellules cancéreuses de la prostate PC-3-Bcl-2 ou PC-3-Neo ont été ensemencées à 5 x 105 cellules dans des boîtes de culture de tissus de 10 cm et incubées pendant la nuit. Les cellules ont ensuite été traitées avec du DCA à leur IC25 ou du PBS (contrôle), puis maintenues dans un milieu supplémenté. Après 12 heures, certaines cellules ont été irradiées avec 2 Gy. Après 12 h supplémentaires, les cellules ont été trypsinées, lavées avec 1 PBS, incubées avec du milieu contenant le colorant JC-1 (10 mg/ml) pendant 20 min à 37°C. Dans les cellules normales, en raison du gradient de potentiel électrochimique, le colorant se concentre dans la matrice mitochondriale, où il forme des agrégats fluorescents orange. Une réaction qui affecte le potentiel de la membrane mitochondriale empêche l’accumulation du colorant JC-1 dans les mitochondries et, par conséquent, le colorant est dispersé dans toute la cellule, ce qui entraîne un passage de la fluorescence orange à la fluorescence verte. Enfin, les cellules ont été lavées et remises en suspension dans 1 ml de PBS pour une analyse par cytométrie en flux fluorescente à l’aide d’un cytomètre en flux FACScan (Becton Dickinson), en mesurant au moins 10 000 cellules gated. La dépolarisation mitochondriale est indiquée par une diminution du rapport de fluorescence orange/vert. Toutes les analyses du potentiel membranaire mitochondrial ont été réalisées en triplicata. </p&gt
Analyse statistique Les différences entre les groupes expérimentaux ont été analysées pour la signification statistique en utilisant le testt de Student. Une valeur de P < 0,05 a été considérée comme significative.&gt
<h2>RESULTATS</h2&gt
Le traitement par le DCA est associé à une diminution des taux de prolifération cellulaire et de sensibilisation à l’irradiation Le traitement par des concentrations croissantes de DCA a inhibé la prolifération des cellules PC-3-Bcl-2 et PC-3-Neo de manière dose dépendante. Les valeurs IC25 du DCA étaient de 1 et 0,5 mM, respectivement, pour les cellules PC-3-Bcl-2 et PC-3-Neo (Fig. 1A,B). Ces résultats ont été confirmés par le test d’exclusion au cristal violet. Les concentrations IC25 déterminées ci-dessus pour le DCA ont ensuite été utilisées pour évaluer les effets radiosensibilisants possibles dans un test de survie clonogénique. Dans quatre expériences, la réponse clonogénique des cellules PC-3-Bcl-2 et PC-3-Neo a ensuite été évaluée après le traitement au DCA ou au PBS (contrôle) suivi d’une irradiation. Les deux lignées cellulaires étaient relativement résistantes à l’irradiation seule ; cependant, après avoir contrôlé l’efficacité de l’ensemencement, les cellules PC-3-Bcl-2 se sont avérées plus résistantes à l’irradiation. Dans les expériences où les cellules ont été irradiées à une dose totale de 2 Gy (contrôle), la fraction survivante (SF) était de 75 % pour les cellules PC-3-Bcl-2 contre 64 % pour les cellules PC-3-Neo (Fig. 2). Dans les expériences où les cellules ont été prétraitées avec du DCA puis irradiées à 2 Gy, relativement plus de cellules PC-3-Bcl-2 ont survécu (65%, réduction de 10% par rapport à l’absence de prétraitement au DCA, P ¼ 0,02) que de cellules PC-3-Neo (27%, réduction de 37% par rapport à l’absence de prétraitement au DCA, P ¼ 0,001) (Fig 2A,B). Ainsi, le DCA sensibilise les cellules précédemment résistantes aux radiations aux effets meurtriers de l’irradiation. </p&gt
</p&gt
Le traitement au DCA affecte la distribution du cycle cellulairePar rapport au traitement au PBS (contrôle), l’irradiation seule a provoqué un arrêt de la phase G2M dans les cellules PC-3-Bcl-2 et PC-3-Neo. En comparaison, le DCA seul n’a produit aucun changement significatif du cycle cellulaire dans les cellules PC-3-Bcl-2 ou PC-3-Neo. Le traitement avec le DCA en combinaison avec l’irradiation n’a pas produit un changement significatif du cycle cellulaire par rapport à l’irradiation seule (Fig. 3A,B).</p&gt
</p&gt
La famille Bcl-2 et le marqueur apoptotique sont affectés par le traitement au DCA Dans les cellules PC-3-Bcl-2, le DCA n’a pas modifié l’expression de Bcl-2 ou de Bcl-xl, alors que l’irradiation a entraîné une diminution de l’expression de Bcl-2 et de Bcl-xl. La thérapie combinée avec le DCA et l’irradiation n’a pas réduit l’expression de Bcl-2 et de Bcl-xl. L’expression de Bak était pratiquement inchangée dans les cellules PC-3-Bcl-2 traitées par DCA, irradiation ou combinaison. Dans les cellules PC-3-Bcl-2, l’expression de Bax a été réduite par le traitement au DCA ; il est intéressant de noter que la thérapie combinée a augmenté les niveaux de protéine Bax. Il convient de noter que l’expression totale de PARP n’a pas été modifiée dans les cellules traitées par DCA seul ou par irradiation seule. Bien que la thérapie combinée du DCA et de l’irradiation ait été associée à une sensibilisation à l’irradiation, comme le montrent le test clonogénique (Fig. 2) et l’augmentation de l’expression de Bax, le niveau total de PARP a également augmenté (Fig. 4). Ainsi, il est possible que les cellules succombant à l’irradiation subissent une mort cellulaire non associée à l’apoptose. </p&gt
Dans les cellules PC-3-Neo, le DCA a diminué l’expression de Bcl-2 et de Bcl-xl, alors que l’irradiation a entraîné une augmentation de l’expression de Bcl-2 et de Bcl-xl. Par rapport à l’irradiation seule, la thérapie combinée avec le DCA et l’irradiation a réduit l’expression de Bcl-2 et Bcl-xl. L’expression de Bak était légèrement augmentée dans les cellules PC-3-Neo traitées par DCA seul, irradiation seule ou combinaison. L’expression de Bax est restée inchangée dans les cellules traitées par DCA seul et par irradiation seule, mais elle a augmenté dans les cellules traitées à la fois par DCA et par irradiation. L’expression de PARP était augmentée dans les cellules PC-3-Neo après exposition au DCA ou à l’irradiation ; alors que le traitement combiné avec le DCA et l’irradiation a diminué les niveaux de protéine PARP totale, ce qui signifie que la PARP totale subissait un clivage entraînant l’apoptose (Fig. 4).</p&gt
</p&gt
Le DCA altère le potentiel membranaire mitochondrial Puis, nous avons étudié le potentiel membranaire mitochondrial (ΔΨm) dans les deux lignées cellulaires de cancer de la prostate PC-3-Bcl-2 et PC-3-Neo (Fig. 5). Les cellules PC-3-Bcl-2 se sont avérées posséder un ΔΨm significativement plus élevé des deux lignées (P ¼ 0,009). Par rapport au traitement par PBS (contrôle), le DCA seul a abaissé le ΔΨm dans les deux PC-3-Bcl2, P < 0,05. Les effets du DCA sur le ΔΨm mitochondrial se sont produits dans les 10 min après l’exposition dans les deux lignées cellulaires et étaient dose-dépendants (données non présentées). En comparaison, l’irradiation seule a augmenté ΔΨm dans les cellules PC-3-Bcl-2 (P ¼ 0,02) alors que l’irradiation seule a diminué Ψm dans les cellules PC-3-Neo (P ¼ 0,04). De manière intéressante, la thérapie combinée de DCA et d’irradiation a été associée à une réduction de ΔΨm par rapport à l’irradiation seule dans les cellules PC-3-Bcl-2 et PC-3-Neo. </p&gt
</p&gt
<h2>DISCUSSION</h2&gt
Le DCA est l’un des nombreux organohalogénés auxquels les humains ont été chroniquement exposés. Les sources environnementales de DCA comprennent l’eau potable chlorée <a href= »#19″>[19</a><a href= »#21″>-21]</a> et la contamination des eaux souterraines par certains solvants industriels et autres précurseurs chlorés <a href= »#22″>[22]</a>. Des preuves suggèrent que le DCA est un danger potentiel pour la santé puisque des rongeurs auxquels on a administré du DCA à des concentrations suprathérapeutiques ont développé une hépatotoxicité et une néoplasie <a href= »#23″>[23]</a>, effets secondaires courants de nos agents chimiothérapeutiques actuels. Il est intéressant de noter que le DCA est administré par voie orale et parentérale depuis des décennies en tant que médicament expérimental pour le traitement de nombreux troubles cardiovasculaires et métaboliques. Cependant, plusieurs essais contrôlés randomisés utilisant le DCA chez des adultes ou des enfants atteints d’acidose lactique n’ont démontré aucun bénéfice clinique ou ont été arrêtés prématurément en raison d’une neurotoxicité significative <a href= »#24″>[24</a><a href= »#26″>-26]</a>. </p&gt
 L’intérêt du DCA dans la thérapeutique du cancer s’articule autour de ce fait que les cellules cancéreuses utilisent généralement la glycolyse plutôt que l’oxydation pour l’énergie (l’effet Warburg) <a href= »#15″>[15]</a>. La glycolyse conduit à une hypoxie tumorale qui, à son tour, stimule un panel de gènes de survie cellulaire qui permettent à la tumeur de croître et de prospérer <a href= »#15″>[15]</a>. Cependant, peu d’études ont abordé l’utilisation du DCA dans la thérapeutique du cancer. Par rapport aux cellules normales, plusieurs lignées cellulaires cancéreuses humaines présentent un ΔΨm élevé et une faible expression du canal K þ Kv1.5, deux facteurs qui contribueraient à la résistance à l’apoptose des cellules cancéreuses. Le DCA peut inhiber la PDK mitochondriale, déplaçant ainsi le métabolisme de la glycolyse vers l’oxydation du glucose, ce qui augmente le H2O2 mitochondrial et entraîne la libération de cytochrome c de manière préférentielle dans les cellules cancéreuses. Ainsi, le DCA induit l’apoptose, diminue la prolifération et inhibe la croissance tumorale, avec une toxicité minimale. L’inhibition moléculaire de PDK par la stratégie siRNA a produit des effets similaires à l’administration de DCA <a href= »#16″>[16]</a>. </p&gt
Nous rapportons ici la première étude utilisant le DCA en combinaison avec l’irradiation pour le traitement du cancer de la prostate. Nous démontrons que les cellules cancéreuses de la prostate humaine, avec ou sans surexpression de Bcl-2, peuvent être rendues sensibles aux effets destructeurs de l’irradiation par le DCA. Le mécanisme moléculaire que l’on pense être responsable de cette sensibilisation aux radiations est lié à la famille Bcl-2. À cet égard, la famille Bcl-2 peut induire (membres pro-apoptotiques, par exemple, Bax, Bak, Bad) ou inhiber (membres anti-apoptotiques, par exemple, Bcl-2, Bcl-xl, Mcl-1) la libération du cytochrome c dans le cytosol, qui active ensuite la caspase-9 et la caspase-3, conduisant à l’apoptose (mort cellulaire programmée) <a href= »#27″>[27,</a><a href= »#28″>28]</a>. Dans cette étude, nous avons démontré que la combinaison du DCA et de l’irradiation conduisait à une augmentation de l’expression de Bax, ce qui, dans les cellules PC-3-Neo, a entraîné une augmentation des taux d’apoptose. Enfin, pour confirmer les résultats de Bonnett et autres <a href= »#16″>[16]</a>, nous avons démontré que le DCA entraînait une modification de ΔΨm qui était corrélée à l’induction de l’apoptose dans les cellules cancéreuses de la prostate PC-3-Neo. Bien que les cellules cancéreuses de la prostate PC-3-Bcl-2 aient été sensibilisées à l’irradiation par le DCA, cela n’était pas associé à une augmentation des taux d’apoptose. Ainsi, nous spéculons que les cellules tumorales exprimant Bcl-2 peuvent succomber aux effets des radiations par un mécanisme autre que l’apoptose. </p&gt
 Notre groupe a précédemment démontré l’importance de la surexpression de Bcl-2 dans les cellules cancéreuses humaines de la prostate. Plus précisément, les cellules qui ont été modifiées pour surexprimer Bcl-2 étaient plus résistantes à la chimiothérapie et à la radiothérapie <a href= »#17″>[17,</a><a href= »#29″>29-</a><a href= »#31″>31]</a>. Cependant, une thérapie visant à réguler à la baisse le Bcl-2 s’est avérée sensibiliser ces cellules cancéreuses à ces thérapies conventionnelles. En outre, les tumeurs prostatiques humaines qui surexprimaient Bcl-2 étaient plus susceptibles d’échouer à la radiothérapie <a href= »#32″>[32].</a> Ce concept a été définitivement abordé lorsque Pollack et d’autres ont rapporté que les hommes ayant une forte expression de Bcl-2 ou une faible expression de Bax sur les biopsies de la prostate avaient un taux plus faible de survie biochimique sans maladie <a href= »#33″>[33]</a>. L’importance de cibler la famille Bcl-2 est donc évidente. Cependant, à ce jour, peu d’essais de chimiothérapie néoadjuvante ou de ciblage moléculaire ont été menés chez l’homme. </p&gt
 Avec le succès récent d’agents ciblés tels que le sorafenib, le sunitinib, le Bevacizumab et le mésylate d’imatinib dans les tumeurs humaines avancées, il est temps d’utiliser ces agents et des agents similaires plus tôt dans le processus de la maladie. Même avec une thérapie de privation androgénique et une radiothérapie externe, un cancer de la prostate à haut risque a un taux d’échec biochimique à 5 ans de >30% <a href= »#34″>[34,</a><a href= »#35″>35]</a>. Pour améliorer encore les résultats en matière de survie, une approche multimodale associant une chimiothérapie systémique ou une thérapie ciblée à une thérapie locale semble justifiée. Une telle approche multimodale pourrait prendre la forme d’une thérapie néoadjuvante (c’est-à-dire une thérapie avant la résection chirurgicale) ou d’une thérapie adjuvante (c’est-à-dire une thérapie après la résection chirurgicale), qui, au cours des dernières décennies, a été étudiée de manière approfondie dans de nombreux types de cancer. Les marqueurs moléculaires peuvent être évalués dans les tumeurs traitées par des thérapies néoadjuvantes. Les futurs régimes peuvent être formulés en fonction des changements de ces paramètres moléculaires. </p&gt
La radiothérapie est une modalité de traitement populaire pour le cancer de la prostate localisé. Cependant il existe des signatures moléculaires qui rendent la cellule résistante aux radiations. Dans les cellules cancéreuses de la prostate PC-3, nous avons démontré que le DCA peut réduire significativement la prolifération cellulaire et sensibiliser les cellules aux effets meurtriers du rayonnement. En outre, il a été démontré que les cellules n’exprimant pas Bcl-2 subissent une apoptose marquée lorsqu’elles sont traitées par des radiations et du DCA. Le DCA pourrait s’avérer être un agent anticancéreux sélectif prometteur. De toute évidence, l’utilisation du DCA dans la thérapeutique du cancer en est encore à ses débuts et nécessite une évaluation préclinique et clinique méthodique. </p&gt
</p&gt
<h2>Reconnaissance</h2&gt
Le soutien du programme d’étudiants boursiers de l’American Cancer Society (S.Y.) est remercié.</p&gt
<h2>Abréviations</h2&gt
DCA, dichloroacétate ; PDK, pyruvate déshydrogénase kinase ; PBS, solution saline tamponnée au phosphate ; CTL, contrôle ; IC25, concentration d’inhibiteur25 ; Gy, gris ; PARP, poly(ADP-ribose) polymérase ; m, potentiel de la membrane mitochondriale.</p&gt
<h2>REFÉRENCES</h2&gt
1 D’Amico, A, D’Amico AV, Whittington R, Malkowicz SB, Schultz D, Blank K, Broderick GA, Tomaszewski JE, Renshaw AA, Kaplan I, Beard CJ, Wein A. Biochemical outcome after radical prostatectomy, external beam radiation therapy, or interstitial radiation therapy for clinically localized prostate cancer. JAMA 1998;280:969-974.
 2 Pollack A, Zagars GK, Starkschall G, Antolak JA, Lee JJ, Huang E, von Eschenbach AC, Kuban DA, Rosen I. Réponse à la dose de radiation du cancer de la prostate : Results of the M.D. Anderson phase III randomized trial. Int J Radiat Oncol Biol Phys 2002;53:1097- 1105.
 3 Zelefsky MJ, Fuks Z, Wolfe T, Kutcher GJ, Burman C, Ling CC, Venkatraman ES, Leibel SA. Cancer de la prostate localement avancé : Long-term toxicity outcome after three-dimensional conformal radiation therapy-A dose-escalation study. Radiology 1998 ; 209:169-174.
 4 Eklo¨v S, Essand M, Carlsson J, Nilsson S. Radiation sensitization by estramustine studies on cultured human prostatic cancer cells. Prostate 1992;21:287-295.
 5 Colletier PJ, Ashoori F, Cowen D, Meyn RE, Tofilon P, Meistrich ME, Pollack A. Adenoviral-mediated p53 transgene expression sensitizes both wild-type and null p53 prostate cancer cells in vitro to radiation. Int J Radiat Oncol Biol Phys 2000;48:1507- 1512.
 6 Teimourian S, Jalal R, Sohrabpour M, Goliaei B. La régulation négative de Hsp27 radiosensibilise les cellules cancéreuses humaines de la prostate. Int J Urol 2006;13:1221-1225.
 7 Rochester MA, Riedemann J, Hellawell GO, Brewster SF, Macaulay VM. L’inhibition du gène de l’IGF1R augmente la sensibilité aux agents endommageant l’ADN dans le cancer de la prostate humain de type sauvage et mutant PTEN. Cancer Gene Ther 2005;12:90-100.
 8 An J, Chervin AS, Nie A, Ducoff HS, Huang Z. Overcoming the radioresistance of prostate cancer cells with a novel Bcl-2 inhibitor. Oncogene 2007;26:652-661.
 9 Inayat MS, Chendil D, Mohiuddin M, Elford HL, Gallicchio VS, Ahmed MM. Didox (un nouvel inhibiteur de la ribonucléotide réductase) surmonte la résistance aux radiations médiée par Bcl-2 dans la lignée cellulaire PC-3 du cancer de la prostate. Cancer Biol Ther 2002;1:539-545.
 10 Mackey TJ, Borkowski A, Amin P, Jacobs SC, Kyprianou N. Le rapport bcl2/bax comme marqueur prédictif de la réponse thérapeutique à la radiothérapie chez les patients atteints de cancer de la prostate. Urologie 1998 ; 52:1085-1090.
 11 Rakozy C, Grignon DJ, Sarkar FH, Sakr WA, Littrup P, Forman J. Expression de bcl-2, p53, et p21 dans le tissu prostatique bénin et malin avant et après la radiothérapie. Mod Pathol 1998;11:892-899.
 12 Grossfeld GD, Olumi AF, Connolly JA, Chew K, Gibney J, Bhargava V, Waldman FM, Carroll PR. Les tumeurs de la prostate localement récurrentes après une radiothérapie ou une prostatectomie radicale présentent des changements dans l’indice de marquage Ki-67, l’immunoréactivité de p53 et de bcl-2. J Urol 1998;159:1437-1443.
 13 Huang A, Gandour-Edwards R, Rosenthal SA, Siders DB, Deitch AD, White RW. Altérations immunohistochimiques de p53 et bcl-2 dans le cancer de la prostate traité par radiothérapie. Urologie 1998 ; 51:346-351.
 14 Galluzzi L, Larochette N, Zamzami N, Kroemer G. Mitochondria as therapeutic targets for cancer chemotherapy. Oncogene 2006 ; 25:4812-4830.
 15 Xu R, Pelicano H, Zhou Y, Carew J, Feng L, Bhalla K, Keating M, Huang P. Inhibition de la glycolyse dans les cellules cancéreuses : A novel strategy to overcome drug resistance associated with mitochondrial respiratory defect and hypoxia. Cancer Res 2005;65:613-621.
 16 Bonnet S, Archer SL, Allalunis-Turner J, Haromy A, Beaulieu C, Thompson R, Lee CT, Lopaschuk GD, Puttagunta L, Bonnet S, Harry G, Hashimoto K, Porter CJ, Andrade MA, Thebaud B, Michelakis ED. A mitochondria-Kþ channel axis is suppressed in cancer and its normalization promotes apoptosis and inhibits cancer growth. Cancer Cell 2007;11:37-51.
 17 Rosser CJ, Tanaka M, Pisters LL, Tanaka N, Levy LB, Hoover DC, Grossman HB, McDonnell TJ, Kuban DA, Meyn RE. Adenoviralmediated PTEN transgene expression sensitizes Bcl-2-expressing prostate cancer cells to radiation. Cancer Gene Ther 2004 ; 11:273-279.
 18 Rogelj S, Weinberg RA, Fanning P, Klagsbrun M. Basic fibroblast growth factor fused to a signal peptide transforms cells. Nature 1988;331:173-175.
 19 Miller JW, Uden PC. Characterization of nonvolatile aqueous chlorination products of humic substances. Environ Sci Technol 1983;17:150-157.
 20 Uden PCC, Miller JW. Acides chlorés et chloral dans l’eau potable. J Am Water Works Assoc 1983;75:524-527.
 21 Mughal FH. Chloration de l’eau potable et cancer : A review. J Environ Pathol Toxicol Oncol 1992;11:287-292.
 22 Jolley RL, Basic issues in water chlorination : Une perspective chimique. In : Jolly RL. Chloration de l’eau : Chemistry, environmental impact and health effects, Vol. 5. Chelsea, MI : Lewis Publishers ; 1985. pp. 19-38.
 23 Stacpoole PW, Henderson GN, Yan Z, James MO. Pharmacologie clinique et toxicologie du dichloroacétate. Environ Health Perspect 1998;106:989-994.
 24 Stacpoole P, Kerr D, Barnes C, Bunch S, Carney P, Fennell E, Felitsyn N, Gilmore R, Greer M, Henderson G, Hutson A, Neiberger R, O’Brien R, Perkins L, Quisling R, Shroads A, Shuster J, Silverstein J, Theriaque D, Valenstein E. Essai clinique contrôlé du dichloroacétate pour le traitement de l’acidose lactique congénitale chez les enfants. Pediatrics 2006;117:1519-1531.
 25 Kaufmann P, Engelstad K, Wei Y, Jhung S, Sano M, Shungu D, Millar W, Hong X, Gooch C, Mao X, Pascual J, Hirano M, Stacpoole P, DiMauro S, De Vivo D. Le dichloroacétate provoque une neuropathie toxique dans le cadre de MELAS : un essai clinique contrôlé et randomisé. Neurology 2006;66:324-330.
 26 Stacpoole P, Wright E, Baumgartner T, Bersin R, Buchalter S, Curry S, Duncan C, Harman E, Henderson G, Jenkinson S. Un essai clinique contrôlé du dichloroacétate pour le traitement de l’acidose lactique chez les adultes. The Dichloroacetate-Lactic Acidosis Study Group. N Engl J Med 1992;327:1564-1569.
 27 Zamzami N, Brenner C, Marzo I, Susin SA, Kroemer G. Mode d’action subcellulaire et submitochondrial des oncoprotéines de type Bcl-2. Oncogene 1998;16:2265-2282.
 28 Chao DT, Korsmeyer SJ. Famille BCL-2 : Régulateurs de la mort cellulaire. Annu Rev Immunol 1998;16:395-419.
 29 Tanaka M, Rosser CJ, Grossman HB. La thérapie génique PTEN induit une inhibition de la croissance et augmente l’efficacité de la chimiothérapie dans le cancer de la prostate. Cancer Detect Prev 2005;29:170-174.
 30 Anai S, Goodison S, Shiverick K, Hirao Y, Brown BD, Rosser CJ. Knock-down of Bcl-2 by antisense oligodeoxynucleotides induce radiosensitization and inhibition of angiogenesis in human PC-3 prostate tumor xenografts. Mol Cancer Ther 2007 ; 6:101-111.
 31 Anai S, Goodison S, Shiverick K, Iczkowski K, Tanaka M, Rosser CJ. La combinaison de la thérapie génique PTEN et du rayonnement inhibe la croissance des xénogreffes de cancer de la prostate humain. Hum Gene Ther 2006;17:975-984.
 32 Rosser CJ, Reyes AO, Vakar-Lopez F, Levy LB, Kuban DA, Hoover DC, Lee AK, Pisters LL. Bcl-2 est significativement surexprimé dans le carcinome de la prostate localisé et radio-récurrent, comparé au carcinome de la prostate localisé et radio-naïf. Int J Radiat Oncol Biol Phys 2003;56:1-6.
 33 Pollack A, Cowen D, Troncoso P, Zagars GK, von Eschenbach AC, Meistrich ML, McDonnell T. Molecular markers of outcome after radiotherapy in patients with prostate carcinoma : Ki-67, bcl-2, bax, and bcl-x. Cancer 2003;97:1630-1638.
 34 Bolla M, Collette L, Blank L, Warde P, Dubois JB, Mirimanoff RO, Storme G, Bernier J, Kuten A, Sternberg C, Mattelaer J, Lopez Torecilla J, Pfeffer JR, Lino Cutajar C, Zurlo A, Pierart M. Longterm results with immediate androgen suppression and external irradiation in patients with locally advanced prostate cancer (an EORTC study) : A phase III randomised trial. Lancet 2002;360 : 103-106.
 35 Lawton CA, Winter K, Murray K, Machtay M, Mesic JB, Hanks GE, Coughlin CT, Pilepich MV. Updated results of the phase III Radiation Therapy Oncology Group (RTOG) trial85- 31evaluating the potential benefit of androgen suppression following standard radiation therapy for unfavorable prognosis carcinoma of the prostate. Int J Radiat Oncol Biol Phys 2001 ; 49:937-946.
</p&gt
Contenu connexe :</p&gt
<figure class= »wp-block-embed is-type-wp-embed is-provider-dca-guide wp-block-embed-dca-guide »><div class= »wp-block-embed__wrapper »>}

DCA papers and clinical trials

</div></figure&gt <figure class= »wp-block-embed is-type-wp-embed is-provider-dca-guide wp-block-embed-dca-guide »><div class= »wp-block-embed__wrapper »>

DCA for cancer treatment

</div></figure&gt

Résumé

INTRODUCTION

Laisser un commentaire Annuler la réponse