Tatsuaki Ishiguro 1, Ryumei Ishiguro, Miyu Ishiguro, Sayuri Iwai.. 1KamuiMedical CO., Ltd., Tokyo, Japan. [email protected]: Ontvangen: Aanvaard: Gepubliceerd: Abstract Achtergrond/doelen: Omeprazol (OPZ) en tamoxifen (TAM) versterken de effecten van medicijnen tegen kanker en dichlooracetaat (DCA) remt tumorgroei. Deze studie beoordeelt de synergetische effecten van deze geneesmiddelen. Methodologie: HT1080 menselijke fibrosarcoomcellen en WI-38 menselijke fibroblasten werden gebruikt als respectievelijk test- en controlecellen. DCA, OPZ en TAM alleen of in combinatie werden toegepast en de cellen werden geteld na een kweek van een week. De combinatie van deze geneesmiddelen werd voorgeschreven aan een cholangiocarcinoma-patiënt en het serum CA19-9 werd gecontroleerd. Resultaten: DCA gecombineerd met OPZ en TAM vertoonde krachtiger antitumoractiviteit dan DCA alleen in HT1080 fibrosarcoomcellen, maar had geen invloed op de proliferatie van WI-38 menselijke fibroblasten. Al deze geneesmiddelen induceren caspase-afhankelijke remming van de celgroei door superoxideproductie. Aangezien zij oraal kunnen worden ingenomen en klinisch zijn gebruikt zonder grote bijwerkingen, werd gedacht dat deze combinatietherapie een gemakkelijk te vertalen strategie zou zijn om kwaadaardige tumoren te behandelen. Met toestemming van de patiënt werden deze drie geneesmiddelen voorgeschreven aan een 51-jarige vrouwelijke cholangiocarcinoma-patiënt aan wie noch gemcitabine+S-1 noch adoptieve immunotherapie met natural killer cellen effectief was. De progressie van de ziekte werd met succes geblokkeerd (stijging van de serum CA19-9-waarde) gedurende drie maanden, hetgeen ook door CT werd bevestigd. Conclusies: Hoewel de bevindingen voorlopig zijn, is deze studie een voorbeeld van translationeel onderzoek. Aangezien er geen consensus bestaat over de behandelingsstrategie van cholangiocarcinoom en chemotherapie slechts een beperkte werkzaamheid heeft, wordt verwacht dat dit een nieuwe behandelingsmogelijkheid kan openen. Trefwoorden: © INLEIDING Borstkanker REFERENTIES 1 Wereld ]

Nathan Patrick Ward Goedgekeurd: 7 november 2016 Abstract Het robuuste glycolytische metabolisme van glioblastoma multiforme (GBM) heeft bewezen dat ze gevoelig zijn voor verhogingen van het oxidatieve metabolisme geïnduceerd door het pyruvaatnabootser dichlooracetaat (DCA). Recente rapporten tonen aan dat het antidiabeticum metformine de schadelijke oxidatieve stress versterkt die gepaard gaat met DCA-behandeling in kankercellen. Wij probeerden de rol op te helderen van de gemelde activiteit van metformine als mitochondriale complex I remmer in de versterking van DCA cytotoxiciteit in het VM-M3 model van GBM. Wij toonden aan dat metformine de door DCA geïnduceerde superoxideproductie versterkte en dat dit nodig was voor de verhoogde cytotoxiciteit voor VM-M3-cellen met de combinatie. Evenzo versterkte rotenon de oxidatieve stress als gevolg van DCA-behandeling en ook dit was nodig voor de geconstateerde verhoging van de cytotoxiciteit. Activering van adenosinemonofosfaat kinase (AMPK) werd niet waargenomen bij de concentratie metformine die nodig was om de activiteit van DCA te verhogen. Bovendien verhoogde toevoeging van een AMPK-activator de cytotoxiciteit van DCA niet, terwijl een AMPK-remmer de cytotoxiciteit van de combinatie verhoogde. Wij tonen ook aan dat DCA en metformine de tumorlast verminderen en de overleving in muizen met VM-M3 tumoren verlengen als individuele behandelingen. In tegenstelling tot ons in vitro werk, hebben we in vivo geen synergie waargenomen tussen DCA en metformine. Onze gegevens wijzen erop dat de versterking van de cytotoxiciteit van DCA door metformine afhankelijk is van remming van complex I. In het bijzonder, dat complex I remming samenwerkt met DCA-inductie van glucose oxidatie om cytotoxische oxidatieve stress in VM-M3 GBM cellen te versterken. Dit werk ondersteunt verder onderzoek en optimalisatie van een DCA/metformine combinatie als een potentiële pro-oxidant combinatietherapie voor GBM. Trefwoorden: Kanker metabolisme, mitochondriale glucose oxidatie, complex I remming, oxidatieve stress, DCA, metformine Copyright © 2017, Nathan P. Ward KANKER METABOLISME Hoofdstuk Samenvatting Hierin geven we een overzicht van de metabole programma's die tumoren gebruiken om te voldoen aan de biosynthetische eisen van tumorigenese. Het metabolisme van tumoren is nauw verbonden met de kenmerken van de ziekte en biedt kankercellen een overlevingsvoordeel in reactie op de stress die wordt opgelegd door de tumormicro-omgeving. Inzicht in de metabole kenmerken van tumoren vormt de basis voor een rationele aanpak van deze metabole afhankelijkheden als therapeutische strategie. In dit hoofdstuk worden ook de huidige benaderingen voor het aanpakken van het kankermetabolisme besproken. Veranderd energiemetabolisme Kanker wordt traditioneel beschouwd als een genetische ziekte, gekenmerkt door genomische instabiliteit en frequente mutatie die samenwerken om een aparte cellulaire omgeving te bevorderen die ongebreidelde proliferatie mogelijk maakt (1). Genomische sequentiebepaling van tumoren heeft een groot aantal voor geneesmiddelen geschikte mutaties aan het licht gebracht die het onderzoek en de farmaceutische ontwikkeling hebben gestimuleerd. Helaas heeft de belofte van bemoedigende preklinische bevindingen zich vaak niet vertaald in klinische werkzaamheid. Dit heeft het veld ertoe aangezet aanvullende kenmerken van tumorontwikkeling en ziekteprogressie te overwegen en alternatieve strategieën voor kankerbeheer te bedenken (1). Het resultaat van dit initiatief was een hernieuwde waardering voor de specifieke metabole activiteit van tumoren (2). Naast de ontregeling…

Balkrishna Chaube1, Parmanand Malvi1, Shivendra Vikram Singh1, Naoshad Mohammad1, Avtar Singh Meena1,2 en Manoj Kumar Bhat1 1 National Centre for Cell Science, Savitribai Phule Pune University Campus, Ganeshkhind, Pune, India2 Huidig adres: Afdeling Fysiologie, Universiteit van Tennessee Health Science Center, Memphis, VS Correspondentie: Manoj Kumar Bhat, e-mail: [email protected]: 16 juni 2015 Aanvaard: 23 september 2015Gepubliceerd: 15 oktober 2015 Abstract Melanoom is een grotendeels ongeneeslijke huid maligniteit als gevolg van de onderliggende moleculaire en metabole heterogeniteit verward door de ontwikkeling van resistentie. Kankercellen hebben metabole flexibiliteit in het kiezen van ofwel oxidatieve fosforylering (OXPHOS) of glycolyse voor ATP generatie, afhankelijk van de beschikbaarheid van voedingsstoffen in de tumor micro-omgeving. In deze studie onderzochten wij de betrokkenheid van het ademhalingscomplex I en lactaatdehydrogenase (LDH) bij de progressie van melanoom. Wij tonen aan dat remming van complex I door metformine de groei van melanoom in muizen bevordert via verhoging van lactaat- en VEGF-niveaus. Daarentegen leidt het tot groeistilstand in vitro door verhoogde extracellulaire verzuring als gevolg van verhoogde glycolyse. Inhibitie van LDH of lactaatgeneratie veroorzaakt afname van de glycolyse met gelijktijdige groeistilstand, zowel in vitro als in vivo. Blokkering van de lactaatproductie in metformine behandelde melanoomcellen leidt tot verminderde celproliferatie en tumorgroei in muizen. Interessant genoeg leidt remming van LDH of complex I alleen niet tot apoptose, terwijl remming van beide samen leidt tot uitputting van de cellulaire ATP-pool, wat resulteert in door metabole catastrofe geïnduceerde apoptose. In het algemeen suggereert onze studie dat LDH en complex I een verschillende rol spelen bij de regulering van glycolyse en celproliferatie. Remming van deze twee vergroot de synthetische letaliteit in melanoom. Trefwoorden: melanoom; complex I; LDH; metabole catastrofe; synthetische letaliteit INLEIDING Kwaadaardig melanoom is een van de meest agressieve vormen van huidkanker met een hoog metastatisch potentieel en resistentie tegen vele cytotoxische middelen [1, 2]. Ondanks uitgebreid onderzoek en gedeeltelijke successen door het gebruik van momenteel beschikbare geneesmiddelen is er geen effectieve behandeling tegen kwaadaardig melanoom [1-3]. Het aantal gevallen van melanoom neemt elk jaar toe en is verantwoordelijk voor ongeveer 75% van de sterfgevallen door huidkanker wereldwijd [2, 3]. De slechte respons op de momenteel beschikbare therapeutische opties en de ontwikkeling van resistentie tegen therapie rechtvaardigen de exploratie van nieuwe strategieën voor de behandeling van melanoom. Versterkte aërobe glycolyse is een karakteristiek kenmerk van veel kankers [3-5]. Er is gemeld dat melanoomcellen als gevolg van de BRAF-mutatie grotendeels afhankelijk zijn van glycolyse voor het genereren van ATP, en disfunctionele oxidatieve fosforylering vertonen [6, 7]. Kankercellen verkrijgen ATP, biosynthetische tussenproducten en reductie-equivalenten door ongewone biochemische processen zoals glycolyse, glutaminolyse en de pentosefosfaatroute [5]. Normale (niet-kankercellen) halen ATP hoofdzakelijk uit mitochondriaal OXPHOS, terwijl kankercellen hoofdzakelijk vertrouwen op aërobe glycolyse om ATP en glycolytische tussenproducten te genereren die een snelle groei mogelijk maken [4, 5]. Een verhoogde lactaatproductie is in verband gebracht met de agressiviteit van kanker. Talrijke studies hebben lactaatdehydrogenase (LDH), dat de omzetting van pyruvaat in lactaat katalyseert, geïdentificeerd als de meest consistente marker van agressieve en snel groeiende kankers [8-11]. LDH speelt een…

Cecilie Abildgaard1, Christina Dahl1, Astrid L Basse2, Tao Ma2 en Per Guldberg1* 1 Danish Cancer Society Research Center, Kopenhagen, Denemarken2 Afdeling Biologie, Universiteit van Kopenhagen, Kopenhagen, Denemarken.Correspondentie: [email protected]: 14 september 2020Geaccepteerd: 4 december 2020Gepubliceerd: 9 december 2020 Abstract Achtergrond: Vooruitgang in melanoom behandeling door gerichte remming van oncogene BRAF zijn beperkt vanwege de ontwikkeling van verworven resistentie. De betrokkenheid van BRAFV600E in metabole herprogrammering van melanoom cellen biedt een reden voor co-targeting metabolisme als een therapeutische aanpak. Methoden: Wij onderzochten de effecten van dichlooracetaat (DCA), een remmer van pyruvaat dehydrogenase kinase, op de groei en metabole activiteit van humane melanoom cellijnen. Het gecombineerde effect van DCA en de BRAF-remmer vemurafenib werd onderzocht in BRAFV600E-gemuteerde melanoomcellijnen. Vemurafenib-resistente cellijnen werden in vitro opgezet en hun gevoeligheid voor DCA werd getest. Resultaten: DCA induceerde een vermindering van de glycolytische activiteit en de intracellulaire ATP-niveaus, en remde de celgroei. Gelijktijdige behandeling van BRAFV600E-mutante melanoomcellen met DCA en vemurafenib leidde tot een grotere verlaging van de intracellulaire ATP-niveaus en de celgroei dan een van beide verbindingen alleen. Bovendien behielden melanoomcellen met in vitro verworven resistentie tegen vemurafenib hun gevoeligheid voor DCA. Conclusies: Deze resultaten suggereren dat DCA het effect van vemurafenib versterkt door een coöperatieve verzwakking van de energieproductie. Bovendien zou het aantonen van een behouden gevoeligheid voor DCA in melanoomcellen met verworven resistentie tegen vemurafenib implicaties kunnen hebben voor de behandeling van melanoom. Trefwoorden: Dichlooracetaat, Melanoom, BRAF, Bio-energetica, Metabolisme, ATPAfkortingen: (Acetyl-CoA): Acetyl co-enzym A, (AMPK): AMP activated protein kinase, ( DCA): Dichlooracetaat, ( ECAR): Extracellulaire verzuringssnelheid, (HEMn-LP): menselijke epidermale melanocyten, (IC50): halfmaximale remmende concentratie, (LKB1): Lever kinase B1, ( MITF): Microphthalmia-geassocieerde transcriptiefactor, ( OCR): Zuurstofverbruikssnelheid, ( PDH): Pyruvaat dehydrogenase, ( PDK): Pyruvaat dehydrogenase kinase © 2014 Abildgaard et al.; licentiehouder BioMed Central Ltd. Achtergrond Een kenmerk van kanker is de herprogrammering van het cellulaire metabolisme naar aerobe glycolyse. Dit metabole patroon wordt gekenmerkt door een verhoogde glucose-opname en sterk verhoogde glycolytische activiteit met fermentatie van glucose tot melkzuur in plaats van volledige aerobe afbraak in de mitochondriën. Aërobe glycolyse, ook wel het Warburg-effect genoemd, lijkt op het anaërobe metabolisme van normale cellen, maar treedt op in de context van een adequate zuurstoftoevoer [1]. De herprogrammering van het metabolisme in kankercellen is een zeer complex en heterogeen proces, dat wordt aangedreven door een grote verscheidenheid van genetische en niet-genetische strategieën om de energiebeperking te overwinnen [2]-[4]. Het BRAF V600E oncogen, aanwezig in meer dan 50% van de melanomen [5], is rechtstreeks betrokken bij de herprogrammering van het celmetabolisme. De constitutieve activiteit van mutant BRAF vermindert de expressie van oxidatieve enzymen en het aantal mitochondriën, terwijl de expressie van glycolytische enzymen en de melkzuurproductie toenemen [6],[7]. Verder werd een moleculair verband herkend tussen de RAS-RAF-MEK-ERK-MAPK pathway en het energetische-stress check-point gemedieerd door de lever kinase B1 (LKB1)-AMP geactiveerde proteïne kinase (AMPK) pathway, wat een rol van BRAFV600E in het mediëren van weerstand tegen energetische stress suggereert [8],[9]. BRAF beïnvloedt het oxidatieve metabolisme via microphthalmia-associated transcription factor (MITF)-afhankelijke controle van de mitochondriale master regulator PGC1α [7].…

Zaida Torres-Cavazos1, Moisés Armides Franco-Molina2, Silvia Elena Santana-Krímskaya2, Cristina Rodríguez-Padilla2, Jorge Ramsy Kawas-Garza1, Gustavo Hernández-Vidal1, Gustavo Moreno-Degollado1, en Diana Elisa Zamora-Ávila1 1 Posgrado Conjunto de las Facultades de Agronomía y Medicina Veterinaria y Zootecnia, Universidad Autónoma de Nuevo León,Ave. Universidad S/N, Cd. Universitaria, San Nicolás de los Garza, N. L., CP 66455, Mexico2 Laboratorio de Inmunología y Virología, Unidad C, Facultad de Ciencias Biológicas, Universidad Autónoma de Nuevo León,Ave. Universidad S/N, Cd. Universitaria, San Nicolás de los Garza, N. L., CP 66455, Mexico Correspondentie: Moisés Armides Franco-Molina; [email protected]: 13 juli 2020Herzien: 28 september 2020Aanvaard: 14 oktober 2020Gepubliceerd: 7 november 2020 Abstract Onze belangrijkste focus was het evalueren van de werkzaamheid van zilver en natriumdichlooracetaat als middelen met dubbele functie voor gebruik bij de behandeling van melanoom. Deze strategie is ontworpen om de activiteit van deze twee verbindingen, die de integriteit van het DNA en de mitochondriën op verschillende niveaus beïnvloeden, te verhogen. Bovendien evalueerden wij of het door onze behandelingen geïnduceerde celdoodmechanisme immunogene celdood was. Om de antitumorwerking te evalueren, beoordeelden wij het tumorvolume en de productie van tumornecrosefactor-α, kernfactor κ B (beide met ELISA), en de stikstofoxideniveaus (Nitraat/Nitriet colorimetrische testkit); voor de immunogene celdood evalueerden wij het vrijkomen van gevaar-geassocieerde moleculaire patronen met behulp van immunohistochemie en flowcytometrie, alsmede een in vivo uitdaging. Uit onze resultaten bleek dat de combinatie van colloïdaal zilver en natriumdichlooracetaat effectiever is dan elke behandeling afzonderlijk en dat het antitumormechanisme niet via immunogene celdood verloopt. Voorts kan deze studie een brede bijdrage leveren aan de ontwikkeling van dichlooracetaat-geladen zilveren nanodeeltjes en aan het ontwerp van gerichte farmacologische formuleringen ter bestrijding van melanoom en andere soorten kanker. Academisch redacteur: Yanis Toledaño Magaña Copyright © 2020 Zaida Torres-Cavazos et al. Dit is een open access artikel verspreid onder de Creative Commons Naamsvermelding Licentie, die onbeperkt gebruik, distributie en reproductie toestaat in elk medium, mits het originele werk correct wordt geciteerd. INLEIDING Gerichte therapieën hebben de overlevingskansen van mensen met melanoom vergroot [1]; kankercellen in de tumor hebben echter een voorkeur voor verschillende metabolische routes [2]; als gevolg daarvan wordt de tumor uiteindelijk resistent tegen gerichte therapieën, vooral die tegen één enkel doelwit [3]. De ontwikkeling van op zilver gebaseerde therapieën is een veelbelovend hulpmiddel bij de behandeling van kanker. Zilverionen en zilveren nanodeeltjes induceren oxidatieve stress, disfunctie van de mitochondriale membraan, DNA-schade en upregulatie van cytokinen [4]. Het exacte werkingsmechanisme varieert afhankelijk van de fysische en chemische eigenschappen van het nanodeeltje en het type kanker [5]. Bovendien bewijst het klinisch gebruik van colloïdaal zilver voor bacteriedodende en antivirale doeleinden dat deze behandeling veilig is [6], 7]. Natriumdichlooracetaat (DCA) is een pyruvaatanaloog die de tumorgeassocieerde glycolyse verstoort (Warburg-effect), de maligniteit van kanker vermindert en de productie van lactaat vermindert door de metabolische routes van kankercellen te veranderen [8]. Een afname van lactaat gaat de zure toestand van het tumormilieu tegen, waardoor tumorgroei en metastase afnemen [8 ]. WZB117, een bis-hydroxybenzoaat, 2-deoxy-d-glucose, metformine en DCA verminderen de glycolyse en blokkeren de glucose-opname in kankercellen. Bij lage intracellulaire…

Kasirajan Ayyanathan1,2,*,#, Shailaja Kesaraju1,#, Ken Dawson-Scully1,2, Herbert Weissbach1 1 Centrum voor Moleculaire Biologie en Biotechnologie, Charles E. Schmidt College of Science, Florida Atlantic University, Jupiter, Florida, Verenigde Staten van Amerika,2 Afdeling Biologische Wetenschappen, Charles E. Schmidt College of Science, Florida Atlantic University, Boca Raton, Florida, Verenigde Staten van Amerika*E-mail: [email protected]#Dezeauteurs hebben in gelijke mate bijgedragen aan dit werk. Ontvangen: 12 augustus 2011Geaccepteerd: 4 juni 2012Gepubliceerd: 1 juli 2012 Abstract Sulindac is een FDA-goedgekeurd niet-steroïdaal anti-inflammatoir geneesmiddel met gedocumenteerde antikanker activiteiten. Onze recente studies toonden aan dat sulindac selectief het doden van kankercellen blootgesteld aan oxiderende middelen bevorderde via productie van reactieve zuurstofspecies (ROS) resulterend in mitochondriale disfunctie. Dit effect van sulindac en oxidatieve stress op kankercellen zou verband kunnen houden met het defect in de ademhaling van kankercellen, voor het eerst beschreven door Warburg 50 jaar geleden, bekend als het Warburg-effect. Wij stelden dat sulindac het selectief doden van kankercellen zou kunnen versterken wanneer het gecombineerd wordt met een verbinding die de mitochondriale ademhaling verandert. Om deze hypothese te testen hebben wij dichlooracetaat (DCA) gebruikt, waarvan bekend is dat het pyruvaatmetabolisme verschuift van melkzuurvorming naar ademhaling. Men zou kunnen verwachten dat DCA, omdat het de aërobe stofwisseling stimuleert, de mitochondriale ademhaling in kankercellen zou kunnen belasten, wat zou resulteren in een verhoogde doding in aanwezigheid van sulindac. In deze studie hebben wij aangetoond dat de combinatie van sulindac en DCA de selectieve doding van A549- en SCC25-kankercellen onder de gebruikte omstandigheden versterkt. Zoals voorspeld omvat het moordmechanisme ROS-productie, mitochondriale disfunctie, JNK-signalering en dood door apoptose. Onze resultaten suggereren dat de combinatie van sulindac en DCA een effectieve kankertherapie kan bieden. Citatie: Ayyanathan K, Kesaraju S, Dawson-Scully K, Weissbach H (2012) Combinatie van sulindac en dichlooracetaat doodt kankercellen via oxidatieveschade. PLoS ONE 7(7): e39949. doi:10.1371/journal.pone.0039949Editor: Joseph Alan Bauer, Bauer Research Foundation, Verenigde Staten van Amerika © 2012 Ayyanathan et al. Dit is een open-access artikel verspreid onder de voorwaarden van de Creative Commons Attribution License, dieonbeperkt gebruik, distributie en reproductie in elk medium toestaat, mits de oorspronkelijke auteur en bron worden gecrediteerd. Financiering: Financiële steun van de National Institutes of Health aan KA (grant 5K01CA95620) en HW (grant R15 CA122001) en van de staat Florida aan HW (SURECAG grant R94007) om dit werk uit te voeren wordt dankbaar erkend. De financiers hadden geen rol in de studieopzet, gegevensverzameling en -analyse, beslissing tot publicatie of voorbereiding van het manuscript.Concurrerende belangen: De auteurs hebben verklaard dat er geen concurrerende belangen bestaan. INLEIDING Sulindac is een door de FDA goedgekeurd niet-steroïde anti-inflammatoir geneesmiddel (NSAID), waarvan ook is aangetoond dat het kanker bestrijdt [1-6]. Recente studies uit ons laboratorium hebben aangetoond dat RKO, A549 en SCC25 kankercellijnen gevoelig waren voor een combinatie van sulindac en een oxidatiemiddel, zoals TBHP of H2O2 [7]. De gegevens wezen erop dat het sulindac-effect geen verband hield met de NSAID-activiteit ervan, maar dat sulindac kankercellen gevoeliger maakte voor oxidatieve stress, wat resulteerde in mitochondriale disfunctie en verlies van levensvatbaarheid. Normale cellen daarentegen vertoonden geen verhoogde doding onder vergelijkbare omstandigheden…

Cecilie Abildgaard1, Christina Dahl1, Ahmad Abdul-Al1, Annette Christensen1 en Per Guldberg1 1 Onderzoekscentrum van de Deense Kankerbestrijding, Kopenhagen, Denemarken Correspondentie: Per Guldberg, e-mail: [email protected]: 19 april 2017 Geaccepteerd: 19 juli 2017Gepubliceerd: 24 augustus 2017 Abstract Dysregulatie van het metabolisme tijdens de progressie van melanomen is nauw verbonden met de overname van genetische en epigenetische wijzigingen in regulatoren van metabole paden. Retinoïnezuurreceptor beta (RARβ) is epigenetisch uitgeschakeld in een groot deel van de melanomen, maar een verband tussen RARβ en metabole herbedrading van melanoom is niet vastgesteld. Hier tonen wij aan dat in primaire menselijke melanocyten all-trans retinoïnezuur (een RARβ-agonist) groeiremming induceerde, gepaard gaande met een afname van zowel het glycolytisch als het oxidatief metabolisme, terwijl selectieve remming van RARβ leidde tot een toename van de basale glycolytische snelheid en een verhoogde gevoeligheid voor remming van de glycolyse. In melanoomcellen bevorderde remming van RARβ een lagere mitochondriale ademhaling en een hogere glycolytische activiteit, wat leidde tot energetische stress en activering van de energiesensor AMP-geactiveerd proteïnekinase. Deze metabole verschuiving verhoogde de gevoeligheid voor zowel glycolytische remming als stimulering van het mitochondriaal metabolisme met dichlooracetaat, een remmer van pyruvaatdehydrogenase kinase. In melanoomcellen met de BRAFV600E-mutatie antagoneerde RARβ-activering het effect van de BRAF-remmer PLX4032 (vemurafenib). Tezamen suggereren deze gegevens dat RARβ-signalering betrokken is bij de regulering van het celmetabolisme in melanoom en een potentieel doelwit kan vormen voor gecombineerde behandelingsstrategieën. Trefwoorden: melanoom, kankermetabolisme, retinoïnezuurreceptor β, mitochondriale ademhaling, dichlooracetaatAfkortingen: ATRA: all-trans retinoïnezuur; DCA: dichlooracetaat; ECAR: extracellulaire verzuringssnelheid; OCR: zuurstofconsumptiesnelheid; ROS: reactieve zuurstofsoorten © Abildgaard et al. Dit is een open-access artikel verspreid onder de voorwaarden van de Creative Commons Naamsvermelding Licentie 3.0 (CC BY 3.0), die onbeperkt gebruik, distributie en reproductie toestaat in elk medium, op voorwaarde dat de oorspronkelijke auteur en bron worden gecrediteerd. INLEIDING Melanoom, de meest dodelijke vorm van huidkanker, veroorzaakt jaarlijks 50.000 doden en de incidentie blijft wereldwijd toenemen. Hoewel primair cutaan melanoom te genezen is door chirurgie, wordt de meest gevorderde vorm van de ziekte (stadium IV) geassocieerd met een 10-jaars overleving van 10-15% [1], als gevolg van de beruchte weerstand tegen conventionele antikankertherapie. Recente therapeutische vorderingen omvatten immuuncheckpoint-remmers en therapieën gericht op oncogenen of downstream-effectors van de MAPK-route (bv. BRAF- en MEK-remmers). De ontwikkeling van verworven geneesmiddelenresistentie leidt echter in de meeste gevallen uiteindelijk tot herval [2, 3]. Melanoom ontwikkelt zich vanuit melanine producerende cellen, melanocyten genaamd, door de verwerving van meerdere genomische veranderingen. De meest voorkomende oorzaken van melanoom zijn activerende mutaties in BRAF en NRAS en inactiverende mutaties of deleties in CDKN2A (coderend voor p16INK4A en p14ARF), PTEN en TP53 [4]. Recent bewijs suggereert dat een gemeenschappelijke functie van sommige van deze genen de controle van het celmetabolisme is [5, 6]. Tijdens de progressie van melanoom wordt het cellulaire metabolisme geherprogrammeerd, wat een verschuiving inhoudt van mitochondriale ademhaling naar aërobe glycolyse, wat leidt tot een verhoogd glucoseverbruik en melkzuurproductie (het Warburg-effect) [7]. Verschillende rapporten gebaseerd op in vitro en in vivo modellen van melanoom en klinische studies van melanoompatiënten hebben een verband aangetoond tussen activerende mutaties…

Wolfgang Fiebiger1, Ulrike Olszewski2, Ernst Ulsperger2, Klaus Geissler2, Gerhard Hamilton2,3 1 Afdeling Interne Geneeskunde I, Afdeling Oncologie, St. Poelten Ziekenhuis, St. Poelten, Oostenrijk2 Ludwig Boltzmann Cluster of Translational Oncology, C/o Balderichgasse, 26/13, 1170 Wenen, Oostenrijke-mail: [email protected]. Hamilton3 Afdeling Chirurgie, Medische Universiteit Wenen, Wenen, OostenrijkOntvangen: 1 april 2010 Aanvaard: 6 juni 2010 Abstract Inleiding: Chemotherapie voor gevorderde goed gedifferentieerde carcinoïden wordt gekenmerkt door lage responspercentages en korte responsduur. Deze studie had tot doel de in vitro activiteit van nieuwe op platina gebaseerde chemotherapeutische geneesmiddelen in combinatie met dichlooracetaat (DCA), een sensibilisator voor apoptose, tegen longcarcinoïde cellijnen te beoordelen. Methoden: Drie permanente cellijnen (UMC-11, H727 en H835) werden blootgesteld aan 14 verschillende gevestigde cytotoxische geneesmiddelen en de nieuwe op platina gebaseerde verbindingen als satraplatin, JM118 en picoplatin in combinatie met DCA, en de levensvatbaarheid van de cellen werd gemeten met behulp van een tetrazolium gebaseerde kleurstoftest. Resultaten: Met uitzondering van de zeer chemoresistente UMC- 11 lijn, waren de carcinoïde cellijnen (H727, H835) gevoelig voor de meeste chemotherapeutica in vitro. Van de op platina gebaseerde geneesmiddelen waren carboplatine en oxaliplatine het meest werkzaam. H835-cellen die als multicellulaire sferoïden groeiden, waren 2,7-8,7-maal zo resistent tegen picoplatine, satraplatine en de metaboliet daarvan in vergelijking met suspensies van afzonderlijke cellen. DCA (10 mM) remde de groei van UMC-11-cellen met 22% en maakte deze zeer resistente cellen 1,4-2,4-voudig gevoelig voor carboplatine, satraplatine en JM118. Conclusie: De zeer resistente UMC-11 longcarcinoïde cellen zijn gevoelig voor carboplatine, oxaliplatine en de satraplatine metaboliet JM118, maar multicellulaire sferoïdale groei, zoals waargenomen in de H835 cellijn en longtumoren, lijkt de chemoresistentie duidelijk te verhogen. De activiteit van carboplatine en JM118 wordt aanzienlijk en specifiek verhoogd in combinatie met de apoptosesensibilisator DCA, die de mitochondriale ademhaling bevordert boven de aërobe glycolyse. Kortom, van de nieuwe platinamiddelen heeft satraplatine het potentieel voor de behandeling van longcarcinoïden en versterkt DCA de cytotoxiciteit van geselecteerde platinamiddelen. Trefwoorden: Carcinoïd; Chemosensitiviteit; Geneesmiddelenresistentie; Platina-complex; Picoplatine; Satraplatine; Dichlooracetaat INLEIDING Carcinoïden zijn afgeleid van enterochromaffinecellen van het neuro-endocriene celsysteem dat wijd verspreid is in het lichaam [1-3]. Deze vrij zeldzame tumoren hebben een incidentie van 2,0-2,5 gevallen per 100.000 mensen voor klinisch opvallende carcinoïden [4]. De carcinoïden van het voordarmkanaal vertegenwoordigen 20% van alle carcinoïden en omvatten naast de maag- en duodenale carcinoïden ook de thymus en de long (die 2% van de primaire longkankers vertegenwoordigen) [ 5]. Op grond van hun histologische kenmerken worden deze heterogene tumoren geclassificeerd als goed gedifferentieerde neuro-endocriene tumoren met kleine cellen en regelmatige kernen (typische carcinoïden) of goed gedifferentieerde neuro-endocriene carcinomen met atypische kernen en necrotische gebieden (atypische carcinoïden) [6, 7]. Het "carcinoïd-syndroom", dat wordt geïnduceerd door secretie van vasoactieve stoffen, komt voor bij minder dan 5% van de longcarcinoïden [8]. 13 tot 22% van de patiënten heeft verre uitzaaiingen op het moment van presentatie [4]. De primaire diagnostische procedures omvatten biochemische tests, met name analyse van serotonine en urine 5-hydroxyindoleazijnzuur (5-HIAA). De meest gevoelige techniek voor de lokalisatie van de tumoren is scintigrafie van de somatostatinereceptor, aangevuld met CT voor de visualisatie van…

D.L. Kolesnik1, O.N. Pyaskovskaya1, I.V. Boychuk1, O.I. Dasyukevich1, O.R. Melnikov1, A.S. Tarasov1, G.I. Solyanik1 1R.E. Kavetsky Instituut voor Experimentele Pathologie, Oncologie en Radiobiologie, NAS van Oekraïne, Kyiv 03022, Oekraïne.Correspondentie: D.L. Kolesnik, E-mail: [email protected]: 20 maart 2015 Abstract Een kenmerk van maligniteit is overmatige tumorglycolyse, zelfs in aanwezigheid van zuurstof, die lactacidose veroorzaakt in de tumormicro-omgeving en tumorcelproliferatie en -overleving bevordert. Daarom wordt uitgebreid onderzoek gedaan naar antimetabolische middelen die het metabolisme van tumorcellen aanpakken als veelbelovende geneesmiddelen tegen kanker. Doel: Onderzoeken van het effect van lactacidose op de overleving van Lewis longcarcinoom (LLC) cellen bij een tekort aan voedingssubstraat in vitro en evaluatie van de antitumorale en antimetastatische activiteit tegen LLC/R9 in vivo. Materialen en methoden: LLC-variant LLC/R9 werd gebruikt als experimenteel tumormodel. De levensvatbaarheid van tumorcellen werd bepaald met behulp van trypanblauwkleuring. Het apoptoseniveau werd geteld met behulp van Hoechst 33258-kleurstof. Het lactaatgehalte in het tumorweefsel werd geëvalueerd met behulp van een enzymmethode waarbij lactaatdehydrogenase werd gebruikt. Reactieve zuurstofspecies werden bepaald met 2,7-dichloorfluoresceïne-diacetaat. De effecten van dichlooracetaat (DCA) op de groei en metastase van LLC/R9 werden geanalyseerd met routineprocedures. Evaluatie van het effect van DCA op componenten van de elektronentransportketen (ETC) werd uitgevoerd met behulp van EPR. Resultaten: Er werd aangetoond dat onder de omstandigheden van lactacidose en glucosetekort de levensvatbaarheid van LLC/R9-cellen in vitro 30% hoger was (р < 0,05) en het apoptoseniveau driemaal lager was (р < 0,05) dan deze indices onder de omstandigheden van alleen glucosetekort. Bij muizen met getransplanteerde LLC/R9-tumoren die gedurende 3 weken per os werden behandeld met DCA in een totale dosis van 1,5 g/kg lichaamsgewicht vanaf de volgende dag na de tumortransplantatie, was het primaire tumorvolume slechts 30% lager dan dat in de controlegroep. Tegelijkertijd waren het aantal en het volume van de longmetastasen bij de met DCA behandelde dieren respectievelijk 59% (р < 0,05) en 94% (р < 0,05) lager dan deze indices in de controlegroep. DCA behandeling resulteerde in bijna 30% toename (р < 0,05) van het lactaatgehalte in tumorweefsel vergeleken met dat in de controle, maar had geen significante invloed op de niveaus van heemijzercomplexen met NO (bij gmed = 2,007) in mitochondriale ETC eiwitten en Fe-S cluster eiwitten (bij g = 1,94) in tumorcellen. Conclusies: Er is aangetoond dat lactacidose de overleving van LLC/R9-cellen onder de omstandigheden van glucosetekort in vitro aanzienlijk bevorderde. Als LLC/R9 zich in vivo ontwikkelde, onderdrukte DCA als de verbinding met antilactacidose-activiteit de primaire tumorgroei niet significant, maar oefende wel een significante antimetastatische activiteit uit. Trefwoorden: dichlooracetaat; hypoxische radiosensitiviteit; borstkanker; reactieve zuurstofsoortenAfkortingen: DCA - dichlooracetaat, ETC - elektronentransportketen; LLC/R9 - Lewis longcarcinoom variant; PDH - pyruvaat dehydrogenase; PDK - pyruvaat dehydrogenase kinase. INLEIDING Het is bekend dat lactacidose, grote accumulatie van lactaat en afname van рН, de belangrijkste kenmerken zijn van het metabole micromilieu van tumorcellen in vitro en in vivo. Eerder werd lactacidose beschouwd als een ballastproduct van het tumorcelmetabolisme. Recentelijk is echter aangetoond dat het door tumorcellen kan worden gebruikt als een effectieve energetische brandstof en een van de factoren is…

Zheng Yang1, Kin Y. Tam1 1 Faculteit Gezondheidswetenschappen, Universiteit van Macau, Taipa, Macau, China.Correspondentie: Kin Y. TamFaculteit Gezondheidswetenschappen, Universiteit van Macau, Taipa, Macau, China Tel.: +853-88224988 Fax: +853-88222314. E-mail: [email protected] Ontvangen: 15 april 2016Herzien: 27 juli 2016Aanvaard: 2 augustus 2016 Abstract Glycolyse is waargenomen als een overheersend proces voor de meeste kankercellen om glucose te gebruiken, wat werd aangeduid als "Warburg Effect". Targeting kritische enzymen, zoals pyruvaat dehydrogenase kinase (PDK) die omgekeerd het proces van glycolyse regelen zou een veelbelovende aanpak kunnen zijn om alleen of in combinatie met andere behandelingen voor kankertherapie te werken. EGFR-remmers voor de behandeling van niet-kleincellige longkanker (NSCLC) worden al tientallen jaren met groot succes toegepast in de klinische praktijk, maar ook hun klinische voordelen werden enigszins gehinderd door de toenemende verworven resistentie. Combinatiebehandeling is een effectieve strategie om deze uitdaging het hoofd te bieden. In deze studie gebruikten wij Dichlooracetaat (DCA), een alom gewaardeerde PDK-remmer, samen met Erlotinib en Gefitinib, twee bekende EGFR-remmers, en toonden wij aan dat de toepassing van DCA in combinatie met Erlotinib of Gefitinib de levensvatbaarheid van EGFR-mutante NSCLC-cellen (NCI-H1975 en NCI-H1650) op synergetische wijze aanzienlijk verminderde. Dit synergetische resultaat lijkt een combinatie-effect te zijn bij het bevorderen van apoptose, in plaats van co-suppressie van ofwel EGFR ofwel PDK signaalwegen. Bovendien hebben wij aangetoond dat de combinatiebehandeling geen synergetisch effect had in andere NSCLC-cellijnen zonder EGFR-mutaties (A549 of NCI-H460). Samen suggereren deze waarnemingen dat gecombineerde targeting van EGFR en PDK in NSCLC-cellen synergetische effecten heeft op een EGFR-mutatie-afhankelijke wijze. Trefwoorden: Pyruvaat Dehydrogenase Kinase; Dichlooracetaat; Epidermale Groeifactor Receptor; Erlotinib; Gefitinib; Geneesmiddelencombinatie Copyright © 2016 Elsevier B.V. Alle rechten voorbehouden. INLEIDING Longkanker staat volgens de laatste statistieken (Jemal et al., 2011) wereldwijd op de eerste plaats bij mannen en in de top vijf bij vrouwen van nieuw gediagnosticeerde kankergevallen en de aan kanker gerelateerde sterfgevallen, waarbij meer dan 80% van de patiënten in de categorie niet-kleincellige longkanker of NSCLC valt (Ke et al., 2015). Traditionele strategieën voor de behandeling van NSCLC namen vaak hun toevlucht tot chemotherapieën met monotoediening of combo-toediening van platina-gebaseerde of andere cytotoxische chemicaliën. De objectieve responspercentages van deze strategieën waren echter meestal onbevredigend, met een mediane totale overleving van meestal minder dan 1 jaar (Schiller et al., 2002, Pao en Chmielecki, 2010). EGFR-mutatie werd gevonden bij ongeveer 30% van de NSCLC-patiënten die vaak goed reageerden op de gerichte therapie (Pao en Chmielecki, 2010). Dit maakte brede toepassing van kleine moleculaire EGFR-tyrosinekinaseremmers (EGFR-TKi's) mogelijk, die de afgelopen decennia enorm succesvol waren (Hanahan en Weinberg, 2011), zoals bijvoorbeeld Erlotinib en Gefitinib (Duttaen Maity, 2007). Echter, verworven resistentie trad meestal op wanneer patiënten werden behandeld met EGFR-remmers, met verschillende geïdentificeerde mechanismen zoals oorspronkelijke of geïnduceerde T790M hotspot mutatie, geactiveerde secundaire signalering zoals MET amplificatie of PI3K mutatie, of verleende epitheliale naar mesenchymale transitie (EMT) (Maione et al., 2015). Teleurstellend is dat gecombineerde toepassingen van EGFR-remmers met chemotherapieën meer bijwerkingen met zich meebrachten dan het verwachte voordeel van verlenging van de algehele overleving van de behandelde objecten (Yan et al., 2015).…

Xiao Lu,1,* Dong Zhou,1,* Bing Hou,1 Quan-Xing Liu,1 Qian Chen,2 Xu-Feng Deng,1,3 Zu-Bin Yu,1 Ji-Gang Dai,1 Hong Zheng1 1 Afdeling Thoraxchirurgie, Xinqiao Ziekenhuis, Derde Militaire Medische Universiteit, Chongqing, Volksrepubliek China 2 Instituut voor Pathologie en Zuidwest Kankercentrum, Zuidwest Ziekenhuis, Derde Militaire Medische Universiteit, Chongqing, Volksrepubliek China 3 Afdeling Cardiothoracale Chirurgie, Eerste Volksziekenhuis van Zunyi, Guizhou, Volksrepubliek China*Deze auteurs hebben in gelijke mate bijgedragen aan dit werk Correspondentie: Hong Zheng; Ji-Gang DaiAfdeling Thoraxchirurgie, Xinqiao Hospital, Third Military Medical University, No. 183, Xinqiao Street, Shapingba District, Chongqing 400037, Volksrepubliek ChinaTel.: +86 23 6877 4724Fax: +86 23 6877 4724E-mail: [email protected]; [email protected]: 14 september 2020Aanvaard: 4 december 2020Gepubliceerd: 9 december 2020 Abstract Achtergrond: Chemotherapie is nog steeds de primaire adjuvante strategie van kankertherapie; de opkomst van multi-drug resistentie is echter een reden tot zorg. Autofagie heeft een beschermende rol tegen chemotherapeutische middelen in kankercellen, en autofagie inhibitie wordt algemeen beschouwd als een veelbelovende therapeutische strategie. De schaarste aan effectieve en specifieke autofagie-inhibitoren beperkt echter de toepassing ervan.Doel: Het doel van deze studie was om het effect te onderzoeken van DCA, een klein moleculair antitumormiddel, op de autofagieregulatie en chemosensitisatie in NSCLC-cellen.Methoden: We onderzochten de autofagie regulatie van dichlooracetaat (DCA) door laser confocale microscopie en western blotting in A549 en H1975 cellijnen. De MTT-test en flowcytometrie werden uitgevoerd om de chemosensitisatie-effectiviteit van DCA te onderzoeken. De resultaten werden gecontroleerd met een onderhuids tumormodel in naakte muizen en de immunohistochemie werd toegepast voor het beoordelen van het niveau van celapoptose en autofagie in vivo na behandeling.Resultaten: Wij vonden dat DCA, dat antitumor eigenschappen vertoonde in verschillende carcinoma modellen, apoptose induceerde van niet-kleincellige longkankercellen (NSCLC) door de autofagie van kankercellen te remmen. Bovendien kan Perifosine, een AKT-remmer, het vermogen tot het induceren van apoptose door DCA sterk verzwakken. De resultaten wijzen erop dat de AKT-mTOR-route, een belangrijke negatieve regulator van autofagie, betrokken is bij de door DCA veroorzaakte remming van autofagie. Vervolgens werd de effectiviteit van autofagieremming door DCA vastgesteld. Bij co-behandeling met het chemotherapeutische middel paclitaxel (PTX) verminderde DCA duidelijk de autofagie van de cel, versterkte apoptose en remde proliferatie in A549- en H1975-cellen. De resultaten van het xenograft-experiment tonen aan dat co-behandeling van PTX en DCA de celproliferatie in vivo aanzienlijk kan verminderen en de overleving van muizen kan verlengen.Conclusie: Onze resultaten suggereren dat DCA de autofagie van cellen geïnduceerd door chemotherapeutica kan remmen, wat een nieuwe weg biedt voor de sensibilisering van kankerchemotherapie. Trefwoorden: DCA, autofagie, multi-drug resistentie, niet-kleincellige longkanker, paclitaxel, xenograft naakte muizen, chemosensibilisatie INLEIDING Niet-kleincellige longkanker (NSCLC) is wereldwijd een van de belangrijkste oorzaken van kankersterfte. Het is de meest voorkomende vorm van kanker bij mannen en vrouwen, met een incidentie die groter is dan de gecombineerde incidentie van borst-, baarmoederhals- en colorectale kanker.[1,2] Hoewel chemotherapie nog steeds het belangrijkste middel van adjuvante therapie is voor inoperabele kankerpatiënten en patiënten die een operatie ondergaan, zijn de klinische voordelen van op platina en paclitaxel gebaseerde postoperatieve chemotherapieën bescheiden, vooral bij gevorderd NSCLC. Tegelijkertijd zijn de bijwerkingen van de medicijnen ernstiger geworden, en…

A.G. Fedorchuk, O.N. Pyaskovskaya, G.V. Gorbik, I.V. Prokhorova, D.L. Kolesnik, G.I. Solyanik 1R.E. Kavetsky Instituut voor Experimentele Pathologie, Oncologie en Radiobiologie, NAS van Oekraïne, Kiev 03022, Oekraïne. Correspondentie: [email protected]: 17 mei 2016 Abstract Achtergrond: Antikanker werking van natriumdichlooracetaat (DCA) zou gerelateerd kunnen zijn aan zijn vermogen om oxidatieve fosforylering te activeren wat leidt tot verhoogde generatie van reactieve zuurstofspecies en inductie van apoptose. Anderzijds zou activering van oxidatieve fosforylering de overleving van tumorcellen kunnen bevorderen, met name via verhoogde ATP-synthese. Dergelijke dubbelzinnige effecten van DCA zouden de effectiviteit ervan tegen kanker kunnen beïnvloeden, afhankelijk van de biologische eigenschappen van een tumor, het schema van DCA-toediening en de dosering. Het doel van het onderzoek was het analyseren van het antikanker effect van DCA tegen glioma С6 bij ratten onder verschillende toedieningsschema's en verschillende doseringen. Materialen en methoden: Het onderzoek werd uitgevoerd bij Wistar ratten met intracerebraal getransplanteerde glioma С6 cellen. De therapie met DCA werd als volgt uitgevoerd: dagelijks gedurende 6 dagen vanaf de tweede dag na de tumorceltransplantatie (schema І) of 7(e) dag (schema ІІ) in een dosis van 1,0 g/kg, of dagelijks gedurende 13 dagen vanaf de tweede dag in doses van 1,0; 1,5 of 4,5 g/kg (schema ІІІ). De invloed van hypoxie op het antikanker effect van DCA werd bestudeerd met hypoxische kamers waar het zuurstofgehalte op een niveau van 12,5-13% werd gehouden gedurende 3 uur na toediening van DCA aan ratten met glioma С6. De toestand van de mitochondriale componenten van de elektronentransportketen in tumorcellen werd bestudeerd met behulp van elektronen paramagnetische resonantie. Resultaten: Gebleken is dat therapie met DCA volgens schema I resulteerde in 15% vermindering van de levensduur van de dieren (LS; < 0,05), terwijl het gebruik van schema II geen effect had op deze index. Langdurige toediening van DCA (schema ІІІ) resulteerde in een significant antitumor effect en verhoogde de LS van de ratten met 25,5% (p < 0,05). Onder hypoxische omstandigheden resulteerde behandeling met DCA in een significante verhoging van de LS van de dieren met 15-22%. De dosering van DCA had een matig effect op de antikankerwerking. Het maximale effect, een toename van de LS met 34,5% (p < 0,05) werd vastgesteld bij een dosis van 1,5 g/kg. Er is aangetoond dat de antikankerwerking van DCA onder alle bestudeerde omstandigheden geen verband houdt met de invloed ervan op de functionele toestand van de mitochondriën van de tumorcellen. Conclusie: Het antikankereffect van DCA is sterk afhankelijk van het toedieningsschema; bij een gelijke totale dosis kan DCA, afhankelijk van het schema, dubbelzinnige effecten veroorzaken, variërend van stimulering van de tumorgroei tot significante antikankeractiviteit. Onder hypoxische omstandigheden wordt de antikankerwerking van DCA tegen glioom С6 aanzienlijk versterkt. Trefwoorden: natriumdichlooracetaat, glioom С6, mitochondriale elektronentransportketen.Gebruikte afkortingen: DCA - natriumdichlooracetaat; EPR - elektronenparamagnetische resonantie; LS - levensduur; MtETC - mitochondriale elektronentransportketen; PDH - pyruvaatdehydrogenase kinase; ROS - reactieve zuurstofsoorten. INLEIDING Volgens de statistieken van de Wereldgezondheidsorganisatie is de gemiddelde incidentie van hersentumoren 10,9-12,8 per 100 000 inwoners [1]. Bijna 60% van alle tumoren van het centrale zenuwstelsel…

Krishan Kumar1, Simon Wigfield2, Harriet E. Gee2,5, Cecilia M. Devlin1, Dean Singleton2, Ji-Liang Li2, Francesca Buffa2, Melanie Huffman1, Anthony L. Sinn3, Jayne Silver3, Helen Turley2, Russell Leek2, Adrian L. Harris2 & Mircea Ivan4 1 Department of Medicine, Indiana University, Indianapolis, IN 46202, USA2 Department of Oncology, Weatherall Institute of MolecularMedicine, University of Oxford, John Radcliffe Hospital, Oxford OX3 9DS, UKe-mail: [email protected] In Vivo Therapeutics Core, Indiana University, Indianapolis, IN 46202, USA4 Department of Medicine, Immunology and Microbiology, Indiana University, 980W. Walnut Street, Room C225, Indianapolis, IN 46202, USAe-mail: [email protected] Department of Radiation Oncology, Sydney Cancer Centre, Royal Prince Alfred Hospital, Camperdown, New South Wales 2050, Australia Ontvangen: 7 november 2012 Herzien: 20 december 2012Aanvaard: 2 januari 2013Online gepubliceerd: 30 januari 2013 Abstract Remming van vasculaire endotheliale groeifactor verhoogt de respons op chemotherapie en de progressievrije overleving in glioblastoma. Resistentie treedt echter steevast op, waardoor er dringend behoefte is aan identificatie van synergetische middelen. Een mogelijke strategie is het begrijpen van de aanpassing van de tumor aan veranderingen in de micro-omgeving, geïnduceerd door antiangiogene geneesmiddelen, en het testen van middelen die dit proces benutten. Wij gebruikten een in vivo van glioblastoma afgeleid xenograft-model van tumorontsnapping in aanwezigheid van continue behandeling met bevacizumab. U87-MG of U118-MG cellen werden subcutaan geïmplanteerd in BALB/c SCID of athymische naakte muizen. Bevacizumab werd toegediend door intraperitoneale injectie om de 3 dagen (2,5 mg/kg/dosis) en/of dichlooracetaat (DCA) werd toegediend door orale gavage tweemaal daags (50 mg/kg/dosis) wanneer het tumorvolume 0,3 cm3 bereikte en werd voortgezet tot de tumoren ongeveer 1,5-2,0 cm3 bereikten. Microarray-analyse van resistente U87-tumoren bracht gecoördineerde veranderingen aan het licht op het niveau van metabolische genen, met name een groeiende kloof tussen glycolyse en mitochondriale ademhaling. Er was een zeer significant verschil tussen U87-MG-geïmplanteerde athymische naakte muizen 1 week na behandeling met geneesmiddelen. Na 2 weken behandeling blokkeerden bevacizumab en DCA samen drastisch de tumorgroei in vergelijking met een van beide geneesmiddelen alleen. Vergelijkbare resultaten werden gezien in athymische naakte muizen geïmplanteerd met U118-MG-cellen. Wij tonen voor het eerst aan dat omkering van de bevacizumab-geïnduceerde verschuiving in het metabolisme met DCA schadelijk is voor neoplastische groei in vivo. Aangezien DCA wordt beschouwd als een veelbelovend middel tegen tumormetabolisme, bewijzen onze gegevens tijdig dat de combinatie met antiangiogene therapie een krachtige antineoplastische strategie vormt. Trefwoorden: Dichlooracetaat; Hypoxie; Bevacizumab; Oxidatieve fosforylering; Glycolyse © Springer-Verlag Berlijn Heidelberg 2013 INLEIDING Moleculaire therapieën gericht op neo-angiogenese en, in het bijzonder, vasculaire endotheliale groeifactor (VEGF) hebben in verschillende klinische contexten antitumoractiviteit laten zien [1]. Glioblastoma (GBM) is een sterk gevasculariseerde en dodelijke primaire hersentumor, met een mediane overleving van ongeveer 12-14 maanden, en vormt daarom een belangrijk doelwit voor antiangiogene geneesmiddelen [2]. Bevacizumab, een gehumaniseerd anti-VEGF antilichaam, is momenteel door de Food and Drug Administration goedgekeurd als tweedelijns behandeling van GBM, en lopende klinische studies beogen het potentieel ervan als eerstelijns middel te beoordelen [3]. Aangezien VEGF-blokkade echter de progressievrije overleving verlengt, maar niet de totale overleving, is het noodzakelijk strategieën te vinden die het effect ervan vergroten en het…

Helena Populo1,2, Regina Caldas1,2,3, Jose Manuel Lopes1,2,4,5, Joana Pardal5, Valdemar Maximo1,2,4 & Paula Soares†,2,4 † Instituut voor Onderzoek en Innovatie in Gezondheid (Instituto de Investigacao e Inovacao em Saude), Universiteit van Porto, Porto, Portugal1 Instituut voor Moleculaire Pathologie en Immunologie van de Universiteit van Porto (IPATIMUP), Universiteit van Porto, Porto, Portugal Tel: +22 557 0700; Fax: +22 557 0799; E-mail: [email protected] Instituut voor Onderzoek en Innovatie in Gezondheid (Instituto de Investigacao e Inovac¸aoem Saude), Universiteit van Porto, Porto, Portugal 3 Faculteit Geneeskunde, Universiteit van Porto, Porto, Portugal 4 Afdeling Pathologie en Oncologie, Faculteit Geneeskunde, Universiteit van Porto, Porto, Portugal 5 Dienst Anatomische Pathologie Ziekenhuis Sao Joao, Porto, Portugal Online gepubliceerd: 14 mei 2015 Abstract Doelstelling: We wilden nagaan of er bewijs is om dichlooracetaat (DCA), dat de pyruvaat dehydrogenase kinase (PDK) remt en de metabole verschuiving van kankercellen van glycolyse naar oxidatieve fosforylering omkeert, te beschouwen als een veelbelovend geneesmiddel voor de therapie van cutane melanoom (CM) patiënten. Onderzoeksopzet en methoden: We beoordeelden het expressieprofiel van PDK 1, 2 en 3 in een reeks melanoommonsters, om na te gaan of melanoomtumoren de DCA-doelwitten tot expressie brengen, of deze expressie correleert met de activering van belangrijke signaalcascades voor melanomagenese en ook met de prognose van melanoompatiënten. We hebben ook de gevoeligheid van melanoom cellijnen voor DCA behandeling vastgesteld, door hun metabole veranderingen, proliferatie en overleving te beoordelen. Resultaten: Wij constateerden dat zowel PDK 1 als 2 isovormen overgeëxpresseerd zijn in CM vergeleken met nevi, waarbij deze expressie geassocieerd is met de expressie van de mTOR pathway effectors en onafhankelijk is van de BRAF mutatiestatus. Melanoma-cellijnen behandeld met DCA vertoonden een verschuiving in het metabolisme, dat wil zeggen een daling van het glucoseverbruik en de lactaatproductie, downregulatie van de proliferatie, een stijging van de apoptose en een daling van de activering van het mTOR-traject. Conclusie: Onze resultaten suggereren dat PDK-expressie een rol kan spelen bij de ontwikkeling van melanoom en dat DCA nuttig kan zijn voor CM-therapie, alleen of in combinatie met mTOR-remmers. Trefwoorden: dichlooracetaat, melanoom, metabolisme, mTOR, pyruvaat dehydrogenase kinase © 2015 Informa UK, Ltd. ISSN 1472-8222, e-ISSN 1744-7631 INLEIDING Cutaan melanoom (CM) is een zeer agressieve maligniteit, en hoewel het de minst voorkomende vorm van huidkanker is, is het verantwoordelijk voor het merendeel van de sterfgevallen door huidkanker. Aangezien de incidentie van CM toeneemt, is het momenteel de meest waarschijnlijke invasieve kanker die zich bij mannen vóór de leeftijd van 50 jaar ontwikkelt [1,2]. Blootstelling aan UV-straling wordt beschouwd als de belangrijkste risicofactor voor melanomagenese [2]. CM kan worden ingedeeld in verschillende histologische subtypes, waarbij het meest voorkomende oppervlakkig spreidend melanoom (SSM) is, gevolgd door nodulair melanoom (NM), lentigo maligna melanoom (LMM) en acraal lentineus melanoom (ALM). SSM en NM ontstaan in de huid met intermitterende blootstelling aan de zon, terwijl LMM voorkomt in chronisch aan de zon blootgestelde huid en ALM zich beperkt tot de huid zonder blootstelling aan de zon. Deze histologische classificatie heeft geen prognostische waarde [3,4]. Bij de stadiëring van CM wordt rekening gehouden met…

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 en Charles J. Rosser1,2,3* 1 Afdeling Urologie, Universiteit van Florida, Gainesville, Florida2 Afdeling Farmacologie en Therapeutica, Universiteit van Florida, Gainesville, Florida3 Werkgroep Prostaatkanker Translationeel, Universiteit van Florida, Gainesville, Florida Correspondentie: Dr. Charles J. Rosser, MD, Afdeling Urologie, University of Florida College of Medicine, Suite N215, PO Box 100247, Gainesville, FL 3210. E-mail: [email protected]: 28 februari 2008Aanvaard: 1 april 2008Gepubliceerd: 8 mei 2008 Abstract Achtergrond: Bcl-2 beschermt cellen tegen apoptose en biedt een overlevingsvoordeel aan cellen die dit oncogen overexpresseren. Bovendien maakt overexpressie van Bcl-2 cellen resistent tegen bestralingstherapie. Onlangs werd aangetoond dat dichlooracetaat (DCA) de apoptotische machinerie versterkt door interactie met Bcl-2. In deze studie onderzochten wij of het behandelen van menselijke prostaatkankercellen met DCA de Bcl-2 expressie kon moduleren en of de modulatie in Bcl-2 expressie de Bcl-2 overexpresserende cellen gevoeliger kon maken voor cytotoxische effecten van bestraling. Methoden: PC-3-Bcl-2 en PC-3-Neo menselijke prostaatkankercellen behandeld met DCA naast bestraling werden in vitro geanalyseerd op veranderingen in proliferatie, klonogene overleving, apoptose, verdeling van de celcyclusfase, mitochondriaal membraanpotentieel, en expressie van Bcl-2, Bcl-xL, Bax, of Bak eiwitten. Resultaten: DCA alleen had significante cytotoxische effecten en ging gepaard met G1-celcyclusstilstand. Bovendien ging DCA gepaard met een verhoogd aantal apoptosen. De combinatie van DCA met bestraling maakte beide cellijnen gevoelig voor de dodelijke effecten van bestraling. Behandeling van PC-3-Bcl-2 of PC-3-Neo met DCA en bestraling resulteerde in duidelijke veranderingen in verschillende leden van de Bcl-2 familie. Bovendien resulteerde DCA-therapie in een significante verandering van het membraanpotentieel van de mitochondriën, hetgeen het idee ondersteunt dat DCA een effect heeft op de mitochondriën. Conclusies: Dit is de eerste studie die aantoont dat DCA effectief wild-type en overexpressie van Bcl-2 menselijke prostaatkankercellen kan sensibiliseren voor bestraling door de expressie van belangrijke leden van de Bcl-2 familie te moduleren. Samen rechtvaardigen deze bevindingen verdere evaluatie van de combinatie van DCA en bestraling. Trefwoorden: dichlooracetaat; bestraling; prostaatkanker; Bcl-2 Prostaat 68: 1223-1231, 2008.© 2008 Wiley-Liss, Inc. INLEIDING Recidief na definitieve bestraling van gelokaliseerde prostaatkanker is een veel voorkomend verschijnsel bij 33-56% van de mannen [1]. Recentelijk heeft verhoging van de bestralingsdosis geleid tot betere resultaten bij de controle van prostaatkanker [2,3]. Aangezien er een verhoogd risico is op complicaties in nabijgelegen kritieke structuren, is de hoeveelheid straling die kan worden toegediend beperkt en dus is dosisescalatie waarschijnlijk niet de ultieme oplossing om stralingsresistentie te overwinnen. In plaats daarvan hebben onderzoekers zich gericht op strategieën om prostaattumoren gevoelig te maken voor de effecten van bestraling [4-7]. Al deze strategieën die de afgelopen 20 jaar zijn getest, omvatten echter systemische toediening van middelen waarvan het unieke bijwerkingenprofiel de farmacologische doses bijna altijd beperkt tot niveaus die lager zijn dan die welke nodig zijn om tumoren daadwerkelijk gevoelig te maken voor bestraling. Bovendien is geen van de tot nu toe geteste sensibilisatiestrategieën beschikbaar voor algemeen gebruik. Verschillende studies hebben consequent twee genen in verband met apoptose, p53 en Bcl-2, in verband gebracht met het terugkomen van…

Tatjana Harting1, Mandy Stubbendorff 2, Saskia Willenbrock1, Siegfried Wagner1, Patrik Schadzek3, Anaclet Ngezahayo3, Hugo Murua Escobar1, Ingo Nolte1 1 Kliniek voor Kleine Dieren, Universiteit voor Diergeneeskunde Hannover, Stichting, D-30559 Hannover2 Afdeling Geneeskunde Kliniek III, Hematologie, Oncologie en Palliatieve Geneeskunde, Universiteit van Rostock, D-18057 Rostock3 Evotec AG, D-22419 Hamburg4 Instituut voor Biofysica, Universiteit Leibniz, D-30419 Hannover, Duitsland Correspondentie: Professor Ingo Nolte, Small Animal Clinic, University of Veterinary Medicine Hannover, Foundation, Bünteweg 9, D-30559 Hannover, Duitsland; E-mail: [email protected]: 12 juli 2016Geaccepteerd: 5 september 2016Online gepubliceerd: 5 oktober 2016 Abstract Het Warburg-effect beschrijft het vermogen van kankercellen om energie te produceren via aerobe glycolyse in plaats van oxidatieve fosforylering van pyruvaat. Deze afwijking in mitochondriaal metabolisme remt apoptose, waardoor verhoogde proliferatie onder omstandigheden van verlaagde zuurstofniveaus mogelijk is. Dichlooracetaat (DCA) werd met succes gebruikt in verschillende menselijke kankercellijnen om de oxidatieve fosforylering in mitochondriën te reactiveren. Het doel van deze studie was de karakterisering en respons van kankercellijnen van honden na blootstelling aan DCA. Het effect van 10 mM DCA werd in vitro gekarakteriseerd op zes van prostaat-adenocarcinoom en overgangscelcarcinoom (TCC) afgeleide cellijnen. Celtellingen, lactaatniveaus, apoptose, expressie van apoptotische eiwitten, overlevingsfactoren en verschillende miRNA's werden geanalyseerd. Daarnaast werden metabolische activiteit, mitochondriale activiteit en proliferatie onderzocht. DCA verminderde significant het aantal cellen van alle gebruikte cellijnen, op één na, en leidde tot een significante vermindering van de lactaatafgifte. Verminderde survivin niveaus werden gevonden in alle cellijnen, waarvan er twee een significante vermindering in metabolische activiteit vertoonden. Verhoogde miR-375-niveaus werden gemeten in alle TCC-cellijnen. Reactivering van pyruvaatdehydrogenase en een verhoogde mitochondriale activiteit lijken de overgang van aërobe glycolyse naar oxidatieve fosforylering te induceren. Verder blijkt uit deze resultaten dat DCA-behandeling een onderdrukkend effect heeft op de proliferatie van kankercellen bij de hond. Trefwoorden: dichlooracetaat, canine prostaat adenocarcinoom, canine transitiecelcarcinoom, Warburg effectDOI: 10.3892/ijo.2016.3720 INLEIDING In de afgelopen jaren werden kankerbehandelingen zoals chemotherapie, bestraling en chirurgie, zoals ze worden gebruikt bij de behandeling van kanker bij de mens, belangrijker in de diergeneeskunde. Conventionele chemotherapeutische middelen richten zich op delende cellen, zowel kankercellen als niet-neoplastische cellen, en veroorzaken verschillende bijwerkingen zoals myelosuppressie, diarree, braken en anorexia [1]. Bovendien is de behandeling moeilijk en vaak geassocieerd met een slechte prognose vanwege het gevorderde ziektestadium en de resistentie van prostaat- en blaaskanker [2,3]. Daarom moeten nieuwe, effectievere alternatieven worden onderzocht. Dichlooracetaat (DCA), een kleine en goedkope molecule, beïnvloedt verschillende metabolische routes door pyruvaat dehydrogenase kinase (PDK) te remmen [4,5]. Dit impliceert dat pyruvaatdehydrogenase (PDH) mogelijk indirect wordt geactiveerd door DCA, waardoor een metabole verschuiving optreedt ten gunste van oxidatie van pyruvaat tot acetyl-co-enzym-A in mitochondriën [5]. Ondanks dit feit is DCA de afgelopen decennia gebruikt bij de behandeling van een groot aantal aandoeningen zoals congenitale lactaatacidose [6,7], hypercholesterolemie [8], hyperglykemie [9], congestief hartfalen [10] en pas recentelijk bij kankeronderzoek [11-16]. DCA werd getest in verschillende in vitro-benaderingen op het gebied van menselijke oncologie, waaronder colorectale kanker [17,18], endometriumkanker [14], oraal plaveiselcelcarcinoom [19] en borstkanker [20]. In een klinische studie waarin patiënten met glioblastoom en andere vaste tumoren werden geanalyseerd,…

Géraldine De Preter1, Marie-Aline Neveu1, Pierre Danhier1, Lucie Brisson2, Valéry L. Payen2, Paolo E. Porporato2, Bénédicte F. Jordan1, Pierre Sonveaux2 en Bernard Gallez1 1 Louvain Drug Research Institute (LDRI), Biomedical Magnetic Resonance Research Group, Université Catholique de Louvain (UCL), Brussel, België2 Institut de Recherche Expérimentale et Clinique (IREC), Pool Farmacologie, Université Catholique de Louvain (UCL), Brussel, België Correspondentie: Bernard Gallez, e-mail: [email protected]: 1 juni 2015Aanvaard: 26 december 2020Gepubliceerd: 9 december 2020 Abstract Glucose fermentatie door glycolyse zelfs in aanwezigheid van zuurstof (Warburg effect) is een gemeenschappelijk kenmerk van kankercellen dat steeds meer wordt beschouwd als een aanlokkelijk doelwit in klinische ontwikkeling. Deze studie beoogde het verband te analyseren tussen metabolisme, energieopslag en proliferatie in kankercellen. Wij vonden dat de celproliferatie, geëvalueerd door kwantificering van de DNA-synthese, gecorreleerd is met de glycolytische efficiëntie in zes kankercellijnen en in isogene kankercellijnen. Om het verband tussen glycolyse en proliferatie verder te onderzoeken werd een farmacologische remmer van de pentosefosfaatroute (PPP) gebruikt. Wij toonden aan dat vermindering van de PPP-activiteit de proliferatie van kankercellen vermindert, met een diepgaand effect in kankercellen van het Warburg-fenotype. De cruciale rol van het PPP bij het in stand houden van de proliferatie van kankercellen werd bevestigd met behulp van siRNA's tegen glucose-6-fosfaat dehydrogenase, het eerste en snelheidslimiterende enzym van het PPP. Bovendien vonden wij dat dichlooracetaat (DCA), een nieuwe klinisch geteste verbinding, een omschakeling van glycolytische kankercellen naar een meer oxidatief fenotype en verminderde proliferatie teweegbracht. Door aan te tonen dat DCA de activiteit van de PPP verminderde, bieden wij een nieuw mechanisme waardoor DCA de proliferatie van kankercellen controleert. Trefwoorden: bio-energetica, glycolyse, dichlooracetaat, pentosefosfaatroute, proliferatie © 2020 door de auteurs. Licentiehouder MDPI, Basel, Zwitserland. Dit artikel is een open access artikel verspreid onder de voorwaarden van de Creative Commons Naamsvermelding (CC BY) licentie (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). INLEIDING De laatste jaren heeft het metabolisme enorme belangstelling gewekt op het gebied van kankeronderzoek. Veel studies richtten zich op de verschillende metabole profielen van verschillende tumoren [1-3] omdat metabole plasticiteit betrokken is bij kankerprogressie, geneesmiddelenresistentie en metastase [4-6]. In normale cellen is glycolyse gekoppeld aan oxidatieve fosforylering (OXPHOS) om optimaal intracellulair ATP te synthetiseren uit glucose [7]. Veel kankercellen ondergaan echter een fundamentele metabole transformatie, de "glycolytische omschakeling", waarbij de glycolyse wordt losgekoppeld van de ademhaling en wordt omgeschakeld naar melkzuurfermentatie, en zo de primaire bron wordt voor de productie van ATP in de cel. De overschakeling op een glycolytisch metabolisme vindt hoofdzakelijk plaats bij hypoxie als reddingsmechanisme voor de energieproductie. Sommige kankercellen nemen echter verder een bepaald glycolytisch fenotype aan, voor het eerst beschreven door Warburg [8] en aangeduid als "aërobe glycolyse" [ 9]. De biologische rationale achter het Warburg fenotype blijft controversieel, maar onlangs is voorgesteld dat prolifererende kankercellen de glycolyse versterken omdat dit zowel de bio-energetica als de biosynthese ten goede komt [4,10]. Een glycolytisch metabolisme maakt immers een snelle ATP-productie mogelijk en levert koolstoftussenproducten die naar vertakte biosynthesewegen kunnen worden geleid, waardoor een snellere uitbreiding van de cellulaire biomassa mogelijk wordt. Overtuigend is dat mutaties in signaalwegen…

Allison B. Haugrud, Yongxian Zhuang, Joseph D. Coppock, W. Keith Miskimins.. Cancer Biology Research Center, Sanford Research, 2301 E. 60th St North, Sioux Falls, SD 57104, USAe-mail: [email protected] Ontvangen: 24 april 2014 Geaccepteerd: 5 september 2014Gepubliceerd: 12 september 2014 Abstract Het unieke metabolisme van borstkankercellen is interessant om dit fenomeen therapeutisch te exploiteren. Metformine, een veelbelovend borstkankertherapeuticum, richt zich op complex I van de elektronentransportketen wat leidt tot een accumulatie van reactieve zuurstofsoorten (ROS) die uiteindelijk leiden tot celdood. Remming van complex I leidt tot lactaatproductie, een metabool bijproduct dat al in hoge mate wordt geproduceerd door geherprogrammeerde kankercellen en in verband wordt gebracht met een slechte prognose. Terwijl metformine een veelbelovend kankertherapeuticum blijft, zochten wij naar een aanvullend middel om de apoptotische bevorderende effecten van metformine te vergroten en tegelijkertijd de lactaatproductie te verminderen, wat mogelijk tot een sterk verbeterde werkzaamheid leidt. Dichlooracetaat (DCA) is een beproefd geneesmiddel voor de behandeling van melkzuur, dat werkt door remming van pyruvaat dehydrogenase kinase (PDK), waardoor het mitochondriaal metabolisme wordt bevorderd. Ons doel was de synergie en de mechanismen te onderzoeken waardoor deze twee geneesmiddelen borstkankercellen doden. De cellijnen werden onderworpen aan de aangegeven behandelingen en geanalyseerd op celdood en verschillende aspecten van het metabolisme. Celdood en ROS-productie werden geanalyseerd met behulp van flowcytometrie, Western blot analyse en celtellingsmethoden. Beelden van cellen werden genomen met fasecontrastmicroscopie of confocale microscopie. Het metabolisme van de cellen werd geanalyseerd met de Seahorse XF24 analyzer, lactaatanalyses en pH-analyses. Wij tonen aan dat wanneer DCA en metformine in combinatie worden gebruikt, synergetische inductie van apoptose van borstkankercellen optreedt. Metformine-geïnduceerde oxidatieve schade wordt versterkt door DCA via PDK1 remming die ook de metformine bevorderde lactaatproductie vermindert. Wij tonen aan dat DCA en metformine samen op synergetische wijze caspase-afhankelijke apoptose induceren waarbij oxidatieve schade optreedt en tegelijkertijd de door metformine bevorderde lactaatproductie vermindert. Innovatieve combinaties zoals metformine en DCA zijn veelbelovend voor de uitbreiding van borstkankertherapieën. Trefwoorden: Metformine; Dichlooracetaat; Borstkanker; Lactaat; Apoptose © Springer Science+Business Media New York 2014 INLEIDING Kankermetabolisme ontwikkelt zich tot een veelbelovend gebied voor de ontwikkeling van nieuwe therapeutische benaderingen. Vergeleken met de normale cellen waaruit ze voortkomen, zijn kankercellen metabolisch geherprogrammeerd, waarbij ze bij voorkeur gebruik maken van glycolyse, zelfs onder omstandigheden van voldoende zuurstof, een fenomeen dat bekend staat als het Warburg-effect [1]. Ter compensatie van het verlies aan ATP als gevolg van de voorkeur voor glycolyse (ten opzichte van progressie door oxidatieve fosforylering), verhogen kankercellen de genen die coderen voor glucosetransporters en glycolytische enzymen zoals pyruvaatdehydrogenase kinase (PDK) en lactaatdehydrogenase (LDH). Deze hoge snelheid van glucose-opname en gewijzigd metabolisme levert niet alleen ATP en laat cellen overleven onder hypoxische omstandigheden; het levert ook biosynthetische bouwstenen zoals tussenproducten en substraten voor de productie van aminozuren, NADPH en ribose-5-fosfaat die essentieel zijn voor de nucleotide-, eiwit- en membraansynthese die nodig is in snel delende cellen. Dit betekent ook dat de mitochondriale TCA-cyclus een lager percentage ATP genereert, waardoor citraat kan worden gebruikt voor de biosynthese van vetzuren en lipiden voor de productie van…

Yong Won Choi1, In Kyoung Lim * 1 Afdeling Biochemie en Moleculaire Biologie, BK21 Cell Transformation and Restoration Project, Ajou University School of Medicine, Suwon 443-721, Republiek Korea * Afdeling Biochemie & Moleculaire Biologie, Ajou University School of Medicine, San 5 Woncheon-dong, Yeongtonggu, Suwon 443-721, Republiek Korea; Tel.: +82 31 219 5051; fax: +82 31 219 5059. E-mailadres: [email protected] (I.K. Lim).Ontvangen: 29 oktober 2013Aanvaard: 20 januari 2014Herzien: in herziene vorm 8 januari 2014Gepubliceerd/online beschikbaar: 27 januari 2014 Abstract Om sensitisatie van metformine-cytotoxiciteit te onderzoeken, werden kankercellen behandeld met dichlooracetaat (DCA), een remmer van pyruvaat dehydrogenase kinase (PDK). Metformine-cytotoxiciteit was voornamelijk afhankelijk van de beschikbaarheid van glucose en het reductievermogen gegenereerd door de pentosefosfaatroute, terwijl DCA co-behandeling de metformine-cytotoxiciteit verhoogde via herprogrammering van het glucosemetabolisme door remming van PDK en verhoging van de mitochondriale ademhaling. Gelijktijdige behandeling met DCA leidde eerder tot celdood dan tot celoverleving, ondanks hoge glucose- en hoge GSH-conditie. De conclusie is dat DCA metformine-cytotoxiciteit heeft gesensibiliseerd door het glucosemetabolisme gedeeltelijk te herprogrammeren van aërobe glycolyse naar mitochondriale oxidatie, zoals blijkt uit metingen van glucoseverbruik, lactaatafgifte en de verhouding zuurstofverbruik/extracellulaire verzuring. Trefwoorden: Metformine Dichlooracetaat (DCA), Oxidatieve stress, Glucose-deprivatie, Glutathion-gehalte © 2014 Gepubliceerd door Elsevier Ireland Ltd. INLEIDING Er zijn steeds meer aanwijzingen dat metabole verstoringen van kankercellen, zoals aërobe glycolyse of glutamineverslaving, onvermijdelijk zijn voor carcinogenese die verder gaat dan het epifenomeen [13], [31], en er zijn enorme inspanningen geleverd om geneesbare doelen en kandidaatchemicaliën voor het kankermetabolisme te vinden [5], [30]. Op basis van de epidemiologische, preklinische en klinische gegevens werd metformine, een biguanide die wordt gebruikt voor de behandeling van diabetes mellitus, een van de meest aantrekkelijke en veelbelovende geneesmiddelen die gericht zijn op het kankermetabolisme. Hoewel het mechanisme van metformine niet volledig is opgehelderd, is bekend dat de intracellulaire functie van metformine het ademhalingsketencomplex I remt [8], [21]. Momenteel wijzen veel aanwijzingen erop dat AMPK-activering een hoofdknooppunt is van antitumoreffecten van metformine [3], [16],[23], daarom zijn LKB1-/- kankercellen in het in vitro kweeksysteem resistenter tegen metformine-geïnduceerde cytotoxiciteit [22], [34]. Daarentegen is aangetoond dat AMPK-activering kankercellen beschermt tegen energiestress via regulering van de NADPH-homeostase [12], daarom zijn LKB1-/- kankercellen gevoeliger voor door fenformine veroorzaakte metabole stress in het longkankermodel van de muis [24]. In de verwarrende context zijn er rapporten dat de anti-tumor effecten van metformine afhankelijk zijn van de glucoseconcentratie in het kweekmedium [11], [17], [25]; Glucose-deprivatie versterkt de metformine-cytotoxiciteit aanzienlijk [17], terwijl de metformine-geïnduceerde AMPK-activering inefficiënt is onder hoge glucose (25 mM) conditie [25]. Daarom moet een diepgaand inzicht in het biochemische mechanisme van metformine-cytotoxiciteit worden verkregen alvorens metformine te gebruiken als antikankermiddel dat zich richt op het glucosemetabolisme. Het vaak in kankercellen waargenomen Warburg-effect is niet alleen belangrijk voor de opwekking van energie, maar ook voor de handhaving van de verminderde status in een vijandige tumormicro-omgeving. Glucose is de belangrijkste bron van reductievermogen, NADPH, via de pentosefosfaatroute [1], [9], [22]. Inderdaad, 2-deoxyglucose(2DG)-gemedieerde kanker celdood is voornamelijk afhankelijk van de ondraaglijke oxidatieve stress naast energie crisis [15]. Op basis van het concept dat…

Gulsah ALBAYRAK1, Ece KONAC1, Umit Akin DERE2, Hakan EMMEZ2 1 Gazi Universiteit, Faculteit Geneeskunde, Afdeling Medische Biologie en Genetica, Ankara, Turkije 2 Gazi Universiteit, Faculteit Geneeskunde, Afdeling Neurochirurgie, Ankara, Turkije Correspondentie: Ece KONAC; E-mail: [email protected]: 16 januari 2020Geaccepteerd: 3 juli 2020Gepubliceerd: 29 december 2020 Abstract DOEL: Het onderzoeken van de effecten van metformine, dichlooracetaat (DCA), en memantine op T98G en U87-MG menselijke glioblastoma (GBM) cellen om het metabolisme van tumorcellen op een multidirectionele manier aan te pakken. MATERIAAL EN METHODEN: De IC50-niveaus voor metformine, DCA, metformine+DCA en memantine werden bepaald door middel van een MTT-test in T98G- en U87-MG-cellen in vitro. Casp3, Bcl-2, Bax, c-Myc en GSK-3B eiwitexpressies werden onderzocht na behandelingen. Vijftien GBM+ tumorweefsels werden beoordeeld op Casp-3, Bcl-2, Bad, Bax voor apoptotische eiwitexpressiepatronen. RESULTATEN: Kankercelmetabolisme gerichte geneesmiddelen metformine, DCA, metformine+DCA en memantine induceerden cytotoxiciteit op dosisafhankelijke wijze in T98G- en U87-MG-cellen. IC50 voor memantine werd gevonden als 0,5 mM (p<0,01), wat bijna 10 keer een lagere concentratie is dan die van metformine. Vijftien GBM+ tumorweefsels hadden verschillende apoptotische eiwitexpressies. CONCLUSIE: Memantine oefende een antikankermechanisme uit in T98G- en U87-MG-cellen, maar een dergelijk mechanisme vereist nader onderzoek voor de behandeling van GBM. Trefwoorden: Glioblastoom, Kankercel, Metabolisme, Metformine, Dichlooracetaat, MemantineDOI: 10.5137/1019-5149.JTN.29176-20.3 INLEIDING Glioblastoom (GBM) is een van de meest agressieve tumoren van het centrale zenuwstelsel, en vertegenwoordigt ongeveer 50% van alle gliale tumortypes [12,27]. De mediane overlevingskans voor GBM-patiënten verandert niet signicantly bij de huidige standaardbehandeling, die bestaat uit tumorresectie gevolgd door radiotherapie en behandeling met temozolomide. De mediane overleving is ongeveer 12-14 maanden ondanks het gecombineerde gebruik van chirurgie, radiotherapie en chemotherapie [7,23]. GBM-tumoren hebben een groot aantal genetische variaties die leiden tot dierent therapeutische reacties [5,9,21]. Intratumor hetero-geniteit zou de sleutel kunnen zijn om de oorzaak van het falen van de behandeling vast te stellen [22]. Chemotherapiemiddelen zoals temozolamide verhogen de mutatielast binnen het kankergenoom in vergelijking met onbehandelde GBM-cellen [17]. Daarom zijn er dringend alternatieve therapiemethoden nodig voor de behandeling van GBM. Metformine is een gangbaar antidiabetisch geneesmiddel dat wordt gebruikt bij de behandeling van diabetes type 2 [18]. Behandeling met metformine wordt in verband gebracht met een lager risico op verschillende vormen van kanker, maar de effecten ervan op GBM zijn niet goed gekarakteriseerd [4,24]. Behandeling met metformine vermindert de resistentie tegen Temozolomide in GBM-cellen [26]. Metformine heeft echter veiligheidsproblemen in de klinische omgeving, aangezien de meeste preklinische werken suprafysiologische doses metformine gebruikten [25]. In deze studie wilden wij deze uitdaging overwinnen door het effect van metformine te onderzoeken in combinatie met dichlooracetaat (DCA), dat het metabolisme van kankercellen aanpakt via remming van pyruvaatdehydrogenase kinase [11]. Het aanpakken van het kankercelmetabolisme zou implicaties kunnen hebben voor de behandeling van agressieve GBM. Bovendien wilden wij de apoptotische eiwitexpressieprofielen onderzoeken om GBM op moleculair niveau beter te begrijpen. Ook wilden wij het kankercelmetabolisme verstoren met behulp van metformine, DCA en memantine in T98G en U87-MG GBM-cellijnen. Materialen en methoden Celcultuur en chemicaliën T98GenU87-MGmenselijkeglioblastoma cellijnen werden geleverd door ATCC. T98G en U87-MG cellen werden gekweekt in DMEM/F12 medium…

BM Madhok*,1, S Yeluri1, SL Perry1, TA Hughes2 en DG Jayne1 1 Section of Translational Anaesthesia & Surgery, University of Leeds, Level 7 Clinical Sciences Building, St. James's University Hospital, Leeds, UK2 Leeds Institute of Molecular Medicine, University of Leeds, St. James's University Hospital, Leeds, UKCorrespondentie: Dr BM Madhok; E-mail: [email protected]: 23 maart 2010Aanvaard: 26 april 2010Gepubliceerd: 18 mei 2010 Abstract AchtergrondKankercellen zijn sterk afhankelijk van glycolyse. Ons doel was om te bepalen of het omschakelen van het metabolisme van glycolyse naar mitochondriale ademhaling de groei van dikkedarmkankercellen preferentieel zou verminderen ten opzichte van normale cellen, en om de onderliggende mechanismen te onderzoeken. MethodenRepresentatieve colorectale kanker en niet-kankerachtige cellijnen werden behandeld met dichlooracetaat (DCA), een remmer van pyruvaat dehydrogenase kinase. ResultatenDichlooracetaat (20 mM) verminderde de groei van niet-kankercellen niet, maar veroorzaakte een significante afname van de proliferatie van kankercellen (P=0,009), die gepaard ging met apoptose en celcyclusstilstand in de G2-fase. Het grootste apoptotische effect was duidelijk bij metastatische LoVo-cellen, waar DCA tot een tienvoudige toename van het aantal apoptotische cellen veroorzaakte na 48 uur. De meest opvallende G2-stilstand was duidelijk bij goed gedifferentieerde HT29-cellen, waar DCA een achtvoudige toename van cellen in de G2-fase veroorzaakte na 48 uur. Dichlooracetaat verlaagde het lactaatgehalte in de groeimedia en induceerde de defosforylering van de E1α-subeenheid van het pyruvaatdehydrogenasecomplex in alle cellijnen, maar het intrinsieke mitochondriale membraanpotentieel werd alleen in kankercellen verlaagd (P=0,04). ConclusiesInhibitie van pyruvaatdehydrogenase kinase vermindert de glycolyse en vergemakkelijkt mitochondriale oxidatieve fosforylering, hetgeen leidt tot verminderde groei van colorectale kankercellen, maar niet van niet-kankercellen. Trefwoorden: dichlooracetaat, colorectale kanker, pyruvaat dehydrogenase, pyruvaat dehydrogenase kinaseBritish Journal of Cancer (2010) 102, 1746 - 1752, www.bjcancer.comdoi: 10.1038/sj.bjc.6605701 © 2010 Cancer Research UK INLEIDING Darmkanker is de derde meest voorkomende vorm van kanker ter wereld en de vierde belangrijkste doodsoorzaak door kanker (Shike et al, 1990). In 2007 was colorectale kanker verantwoordelijk voor 17,1 sterfgevallen per 100 000 personen in het Verenigd Koninkrijk (UK Bowel Cancer Statistics, 2009). Ondanks recente vooruitgang blijft de prognose van patiënten met gevorderde en uitgezaaide colorectale kanker slecht. Het richten van het tumormetabolisme op kankertherapie is een snel ontwikkelend gebied (Pan en Mak, 2007). Vroege waarnemingen betreffende de metabole verschillen tussen kankercellen en normale cellen werden gedaan door Otto Warburg, die aantoonde dat kankercellen inherent afhankelijk zijn van glycolyse voor de productie van chemische energie (Warburg, 1956). Er is nu steeds meer bewijs dat deze verhoogde glycolyse het gevolg is van de invloed van meerdere moleculaire routes, waaronder adaptieve reacties op de hypoxische tumormicro-omgeving, oncogene signalering en mitochondriale disfunctie (Gatenby en Gillies, 2004; Gillies en Gatenby, 2007; Wu et al, 2007). Het glycolytische fenotype biedt kankercellen groeivoordelen doordat het apoptose weerstaat en de verspreiding en uitzaaiing van de tumor vergemakkelijkt (Yeluri et al, 2009). Een belangrijke regulator van het celmetabolisme is pyruvaatdehydrogenase (PDH). Pyruvaatdehydrogenase zet pyruvaat, afkomstig uit de glycolyse, om in acetyl-CoA, dat wordt geoxideerd in de tricarbonzuurcyclus in de mitochondriën. De activiteit van pyruvaatdehydrogenase wordt strak gereguleerd door remmende fosforylering door pyruvaatdehydrogenase kinase (PDK). Fosforylering vindt plaats op…

Ramon C. Sun, Mitali Fadia, Jane E. Dahlstrom, Christopher R. Parish, Philip G. Board, Anneke C. Blackburn R.C. Sun, P. G. Board, A. C. Blackburn Molecular Genetics Group, John Curtin School of Medical Research, Australian National University, P.O. Box 334, Canberra 2601, Australië e-mail: [email protected], J. E. Dahlstrom Afdeling Anatomische Pathologie, Canberra Hospital en Australian National University Medical School, Woden ACT 2606, AustraliëC.R. Parish Cancer and Vascular Biology Group, John Curtin School of Medical Research, Australian National University, Canberra ACT 0200, AustraliëOntvangen: 17 april 2009 Aanvaard: 2 juni 2009Gepubliceerd: 19 juni 2009 Abstract Het glycolytische fenotype is een wijdverbreid fenomeen in vaste kankervormen, waaronder borstkanker. Dichlooracetaat (DCA) is onlangs voorgesteld als een nieuw en relatief niet-toxisch middel tegen kanker dat het glycolytisch fenotype in kankercellen kan omkeren door remming van pyruvaatdehydrogenase kinase. Wij hebben het effect van DCA tegen borstkankercellen onderzocht, ook in een sterk uitgezaaid in vivo model. De groei van verschillende borstkankercellijnen bleek in vitro door DCA te worden geremd. Bij nader onderzoek van 13762 MAT-cellen van ratten-adenocarcinoom bleek dat omkering van het glycolytische fenotype door DCA samenhing met remming van de proliferatie zonder toename van de celdood. Dit ondanks een kleine maar significante toename van de caspase 3/7 activiteit, die kankercellen gevoelig kan maken voor andere apoptotische triggers. In vivo veroorzaakte DCA een vermindering van 58% van het aantal longmetastasen dat macroscopisch werd waargenomen na injectie van 13762 MAT-cellen in de staartader van ratten (P = 0,0001, n ≥ 9 per groep). Deze resultaten tonen aan dat DCA naast pro-apoptotische eigenschappen ook anti-proliferatieve eigenschappen heeft, en effectief kan zijn tegen sterk gemetastaseerde ziekte in vivo, hetgeen het potentieel voor klinisch gebruik benadrukt. Trefwoorden: Dichlooracetaat, Borstkanker, Glycolyse, Metastase, Diermodel © Springer Science+Business Media, LLC. 2009 INLEIDING Het glycolytische fenotype, vaak aangeduid als het Warburg-effect, is een wijdverbreid verschijnsel bij de meeste vormen van kanker, waarbij een hoge snelheid van glucose-opname en glycolyse optreedt terwijl de mitochondriale ademhaling wordt onderdrukt, ondanks de aanwezigheid van zuurstof. Aangenomen wordt dat dit metabole kenmerk wordt verworven voor de produktie van ATP tijdens de anaërobe ontwikkeling van tumoren; er zijn echter steeds meer aanwijzingen dat het glycolytische fenotype gepaard gaat met genexpressieveranderingen die nauw verband houden met tumorigene processen, zoals resistentie tegen apoptose en een verhoogd metastatisch potentieel [1,2]. Het bestaan van het glycolytisch fenotype bij borstkanker is goed beschreven. Een veranderde bio-energetische cellulaire index (BEC) en een diepgaande verschuiving naar een versterkt glycolytisch fenotype is gerapporteerd in borstkankers in vergelijking met biopten van normaal borstweefsel, en gecorreleerd met de algehele en ziektevrije overleving van de patiënten [3,4]. De invasiviteit van verschillende borstkankercellijnen is gecorreleerd met een hoger constitutief niveau van de transcriptiefactor HIF-1α in normoxische omstandigheden en een verminderde inductie van HIF-1α in hypoxie, alsmede een hogere lactaatproductie [5]. Immunohistochemisch werd upregulatie van twee markers van het glycolytische fenotype (glucose transporter GLUT1 en Na+/H+ exchanger NHE-1) waargenomen in micro-invasieve haarden van ductaal carcinoma in situ (DCIS), wat erop wijst dat aanpassing aan hypoxie en acidose belangrijke gebeurtenissen kunnen zijn in de…

Jong-Lyel Roh a, *, Jin Young Park a, Eun Hye Kim a, Hye Jin Jang a, Minsu Kwon b a Afdeling Otolaryngologie, Asan Medical Center, University of Ulsan College of Medicine, Seoul, Republiek Korea b Afdeling Otolaryngologie, Gyeongsang National University Hospital School of Medicine, Jinju, Republiek KoreaCorrespondentie auteur: Tel: +82 2 3010 3965; fax: +82 2 489 2773. E-mailadres: [email protected] (J.-L. Roh). Ontvangen: 9 september 2015Herzien: herzien 13 november 2015Aanvaard: 14 november 2015 Abstract Dichlooracetaat (DCA), een weesgeneesmiddel dat een verschuiving van glycolyse naar oxidatieve fosforylering bevordert, is opnieuw gebruikt voor kankertherapie. De huidige studie onderzocht of DCA cisplatineresistentie in hoofd- en halskanker (HNC) kan overwinnen. Twee cisplatineresistente HNC-cellijnen (AMC-HN4R en -HN9R), hun ouderlijnen en andere menselijke HNC-lijnen werden gebruikt. Het effect van DCA, alleen en in combinatie met cisplatine, werd beoordeeld door het meten van celcyclus, levensvatbaarheid, sterfte, productie van reactieve zuurstofsoorten (ROS), mitochondriaal membraanpotentieel (ΔΨm) en eiwitexpressie in preklinische muis xenograft modellen. Verhoogde glycolyse correleerde met verminderde gevoeligheid voor cisplatine en werd verminderd door DCA. Cisplatine-resistente cellen brachten pyruvaat dehydrogenase kinase 2 (PDK2) tot overexpressie. DCA induceerde HNC-celdood door verlaging van ΔΨm en bevordering van de mitochondriale ROS-productie. Dit effect werd verminderd door het antioxidant N-acetyl-l-cysteïne of door remming van de door caspase gemedieerde apoptose. Activering van mitochondriale glucose-oxidatie door DCA activeerde uiteindelijk downstream mitochondriale apoptotische signalering, wat leidde tot de dood van chemoresistente kankercellen. Daarom maakte DCA resistente HNC-cellen significant gevoelig voor cisplatine in vitro en in vivo. Hoge glycolyse en PDK2-overexpressie zijn nauw verbonden met cisplatineresistentie in HNC-cellen; dit laatste kan worden ondervangen door DCA. Trefwoorden: Hoofd- en halskanker, Cisplatineresistentie, PDK2, Dichlooracetaat, Mitochondriale remodelleringAfkortingen: HNC, hoofd-halskanker; DCA, dichlooracetaat; CDDP, cisplatine; OXPHOS, oxidatieve fosforylering; PDK2, pyruvaat dehydrogenase kinase 2; PDHE1α, pyruvaat dehydrogenase isoform E1α; ROS, reactieve zuurstofsoorten; ΔΨm, mitochondriaal membraanpotentiaal; NAC, N-acetyl-l-cysteïne; DCF-DA, 2′,7′- dichloorfluoresceïne-diacetaat; PARP, poly(ADP-ribose) polymerase; siRNA, short interfering RNA; 18F-FDG, 18F-fluorodeoxyglucose; PET, positron emissie tomografie; SUV, standardized uptake value; MTV, metabool tumorvolume; TUNEL, terminal deoxynucleotidyl transferase-mediated dUTP nick-end labeling. © 2015 Elsevier Ireland Ltd. Alle rechten voorbehouden. INLEIDING Hoofd-halskanker (HNC) is wereldwijd de achtste meest voorkomende vorm van kanker, met meer dan een half miljoen nieuwe gevallen per jaar [1]. De tumoren ontstaan in de bovenste luchtwegen, waaronder de mond- of neusholte, de keelholte en het strottenhoofd, en metastaseren naar regionale lymfeklieren en afgelegen plaatsen. De huidige zorgstandaard bij HNC omvat een multimodale aanpak met chirurgie, chemotherapie en radiotherapie, met name bij gevorderde HNC. Samen met de recente belangstelling voor strategieën voor orgaanbehoud worden niet-chirurgische modaliteiten, zoals radiotherapie in combinatie met chemotherapie, steeds vaker gebruikt als eerstelijnstherapie bij HNC [2]. Bij de behandeling van patiënten met gevorderd HNC is systemische chemotherapie nu een centraal onderdeel van verschillende curatieve benaderingen, waaronder combinatie met definitieve radiotherapie of inductiebehandeling, en meer dan alleen voor palliatie [3]. Cisplatine, het platinederivaat cis-diaminedichloroplatinum (II) (CDDP), blijft een eerstelijns chemotherapeutisch middel in niet-chirurgische modaliteiten tegen HNC, ondanks recente vooruitgang in gerichte therapie [4]. In de afgelopen drie decennia is de totale overleving van HNC, ondanks de vooruitgang op diagnostisch en…

Ronen Shavit1, Maya Ilouze, Tali Feinberg, Yaacov Richard Lawrence, Yossi Tzur, Nir Peled 1 Centrum voor onderzoek en opsporing van thoraxkanker, Sheba Medical Center Tel Hashomer, Ramat-Gan, 52621, POB 244, Israël. e-mail: [email protected] URL: http://medicine.mytau.org/peled/ Y. R.Lawrence Center for Translational Research in Radiation Oncology, Sheba Medical Center, Ramat-Gan, Israël M. Ilouze : N. Peled Thoracic Cancer Service, Davidoff Cancer Center, Rabin Medical Center, Petach Tikva, IsraëlCorrespondentie: [email protected]: 10 december 2014Gepubliceerd: 7 januari 2015 Abstract Inleiding: Longkanker is de belangrijkste oorzaak van sterfte door kanker. Bestralingstherapie speelt een sleutelrol in de behandeling ervan. Ioniserende straling induceert celdood door chromosoomafwijkingen, die mitotische catastrofe en apoptose in gang zetten. Veel longkankerpatiënten zijn echter resistent tegen bestraling. Dichlooracetaat (DCA) is een kleine molecule die mitochondriale activering kan bevorderen door de instroom van pyruvaat te verhogen. Hier hebben we getest of DCA via dit mechanisme de gevoeligheid van niet-kleincellige longkankercellen (NSCLC) voor bestraling kan verhogen. Methoden: Twee representatieve NSCLC-cellijnen (A549 en H1299) werden getest op hun gevoeligheid voor bestraling met en zonder voorafgaande blootstelling aan DCA. De doeltreffendheid van de behandeling werd geëvalueerd met behulp van een clonogene overlevingstest. Een extracellulaire fluxanalysator werd gebruikt om het effect van DCA op het cellulaire zuurstofverbruik als surrogaatmarker voor mitochondriale activiteit te beoordelen. Resultaten: Wij vonden dat DCA het zuurstofverbruik in zowel A549 als H1299 cellen verhoogt met respectievelijk 60% (p = 0,0037) en 20% (p = 0,0039). Voorafgaande blootstelling aan DCA een uur voor bestraling verhoogde de cytotoxische sterfte in A549 cellen met een factor 4 (55 tot 13%, p = 0,004) en in H1299 cellen met een factor 2 (35 tot 17%, p = 0,28) in vergelijking met bestraling alleen. Conclusie: Mitochondriale inductie door DCA kan dienen als een radio-sensitizer in niet-kleincellige longkanker. Trefwoorden: NSCLC; DCA; Mitochondriën; Straling; Radio-sensitizer; Warburg effect © Internationale Vereniging voor Cellulaire Oncologie 2015 INLEIDING Longkanker is de belangrijkste oorzaak van kanker gerelateerde sterfgevallen in de Verenigde Staten met een totale 5-jaars overleving voor alle stadia van ~17% [1-4]. Bestralingstherapie (RT) speelt een belangrijke rol in de klinische behandeling van longkankerpatiënten, met name patiënten met stadium IIIB ziekte die in aanmerking komen voor definitieve chemo-radiotherapie. Daarnaast kan RT worden toegepast als neoadjuvante of adjuvante therapie in stadium IIIA, of op ablatieve wijze wanneer stereotactische lichaamsradiotherapie (SBRT) wordt toegepast. Stralingsgeïnduceerde pneumonitis (RIP) is de beperkende factor bij de behandeling van patiënten met RT. Om RIP te minimaliseren streven oncologen ernaar de V20 (d.w.z. het percentage van het longvolume dat een stralingsdosis van ≥20 Gy ontvangt) onder 22 % te houden [5]. Radiosensibilisatoren kunnen de cytotoxische doeltreffendheid van de bestraling verhogen, waardoor het genezingspercentage mogelijk verbetert zonder de V20 te verhogen. RT doodt cellen door DNA dubbelstrengsbreuken te veroorzaken. Niet-gerepareerde DNA-breuken resulteren in chromosoomafwijkingen die op hun beurt leiden tot "mitotische catastrofe" - een wijze van celdood die het gevolg is van de voortijdige of onjuiste start van cellen in de mitose [6,7]. Bovendien kan straling de celmembranen en organellen rechtstreeks aantasten. Hoewel over deze laatste veranderingen nog weinig bekend is, kunnen zij…

Mao-fa Zheng1, Si-yu Shen, Wei-da Huang 1DepartementBiochemie, School of Life Science, Fudan University, Handan Road 220, Shanghai, 200433, China.E-mail: [email protected]: 16 mei 2013Aanvaard: 27 augustus 2013Gepubliceerd: 17 september 2013 Abstract Doel: Capecitabine is een van de weinige chemotherapie geneesmiddelen met een hoge orale beschikbaarheid. Recentelijk heeft natriumdichlooracetaat (DCA) een groot potentieel getoond als antikankermiddel. In de huidige studie evalueerden we het antikanker effect van DCA in combinatie met capecitabine voor kankers die TP bescheiden tot expressie brachten. Methoden: Een muis B16 melanoom allograft en een menselijke niet-kleincellige longkanker A549 xenograft werden gebruikt om het effect van gecombineerde behandeling met DCA en capecitabine te beoordelen. Histologie en immunohistochemie werden gebruikt om de apoptose en proliferatie van kankercellen te detecteren. Real-time PCR en Western blot werden uitgevoerd om respectievelijk de expressie van TP en caspases te detecteren. Resultaten: Voor het eerst melden wij dat DCA de antitumoreffecten van capecitabine verhoogde in een muis B16 allograft en een menselijke A549 xenograft door het bevorderen van apoptose van tumorcellen. DCA heeft weinig effect op de expressie van TP. Conclusies: Onze bevinding suggereert dat DCA in combinatie met capecitabine potentieel zou kunnen zijn als een nieuw therapeutisch regime tegen sommige kankers.Trefwoorden: DCA, Capecitabine, Combinatie, Antitumor effect © Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2013Cancer Chemother Pharmacol (2013) 72:1031-1041DOI: 10.1007/s00280-013-2281-z INLEIDING Natriumdichlooracetaat (DCA) is een klein moleculair zout van dichloorazijnzuur met een molecuulgewicht van 150 Da. DCA remt de activiteit van pyruvaatdehydrogenase kinase, waardoor het mitochondriale enzymcomplex pyruvaatdehydrogenase wordt geactiveerd [1] en de glycolytische stofwisselingsroute wordt omgezet in oxidatieve fosforylering. In de afgelopen 40 jaar is DCA gebruikt als weesgeneesmiddel bij de behandeling van congenitale melkziekte bij kinderen en andere melkziekte gecompliceerd door andere ziekten [2] en heeft hoge werkzaamheid en lage toxiciteit aangetoond in zowel preklinisch als klinisch onderzoek [3]. Recentelijk heeft DCA een groot potentieel aangetoond als middel tegen kanker vanwege de overeenkomsten in de metabole remodellering van sommige tumorcellen met die welke optreedt tijdens melkzuursyndroom [4]. Kankercellen, vooral kankerstamcellen (CSC's), weerstaan apoptose door energie te produceren via glycolyse en melkzuurfermentatie, eerder dan via oxidatieve fosforylering, wegens de hypoxische aard van de tumormicro-omgeving, een fenomeen dat bekend staat als het Warburg-effect [5,6]. Na orale toediening is aangetoond dat DCA de mitochondriale functie herstelt en selectief tumorcelapoptose bevordert via een mitochondriaal afhankelijke route [7,8]. De therapeutische werking van DCA tegen glioblastoom is getest in klinische proeven (NCT00540176) en heeft enkele positieve resultaten opgeleverd [9]. Maar fase II proef NCT01029925 om de respons te bepalen van oraal dichlooracetaat bij patiënten met terugkerende en/of metastatische en voorbehandelde borstkanker en niet-kleincellige longkanker werd beëindigd wegens hoger dan verwachte risico's en veiligheidsproblemen. Het klinisch nut van DCA voor de bestrijding van kanker moet dus zorgvuldiger worden ingeschat. Als apoptosesensibilisator is DCA ook gebruikt in combinatie met andere kankertherapieën. Cao et al. [10] meldden dat DCA prostaatkankercellen in vitro gevoelig maakte voor bestraling. Xiao et al. [11] stelden vast dat DCA de dood van tumorcellen verhoogde in combinatie met een oncolytisch adenovirus dat de tumorsuppressor MDA-7/IL-24 uitdrukt. Onlangs werd metabool-gerichte therapie met…

Jason Y.Y. Wong1, Gordon S. Huggins2, Marcella Debidda4, Nikhil C. Munshi4, en Immaculata De Vivo1,3 1 Channing Laboratorium, Afdeling Geneeskunde, Brigham and Women's Hospital en Harvard Medical School, Boston Massachusetts. 2 Molecular Cardiology Research Institute, Tufts-New England Medical Center, Boston Massachusetts. 3 Programma voor moleculaire en genetische epidemiologie, Harvard School of Public Health, Boston Massachusetts. 4 Het Jerome Lipper Multiple Myeloma Center, Afdeling Medische Oncologie, Dana-Farber Cancer Institute, Harvard Medical School, Boston Massachusetts.Correspondentie: Immaculata De Vivo, Brigham and Women's Hospital, Department of Medicine, Channing Laboratory, 181 Longwood Ave, Boston, MA, 02115, USA. Telefoon: 617-525-2094. Fax: 617-525-2008. [email protected]: 14 september 2020Aanvaard: 4 december 2020Gepubliceerd: 9 december 2020 Abstract Doel: Een recente baanbrekende studie toonde aan dat behandeling met dichlooracetaat (DCA) apoptose bevorderde in long-, borst- en glioblastoomkankercellijnen door het metabolisme te verschuiven van aerobe glycolyse naar glucoseoxidatie gekoppeld aan hermodellering van de NFAT-Kv1.5-as. Het doel van deze studie was na te gaan of DCA apoptose induceert in endometriumkankercellen en het apoptosemechanisme te beoordelen. Methoden: Een panel van endometriumkankercellijnen met verschillende mate van differentiatie werd behandeld met DCA en geanalyseerd op apoptose via flowcytometrie. Biologische correlaten zoals genexpressie, intracellulair Ca2+ en mitochondriaal membraanpotentieel werden onderzocht om het apoptosemechanisme te beoordelen. Resultaten: Apoptose werd waargenomen bij vijf weinig tot matig invasieve kankercellijnen, waaronder Ishikawa, RL95-2, KLE, AN3CA en SKUT1B, terwijl de behandeling geen effect had op niet-kankerachtige 293T-cellen. Twee zeer invasieve endometriumadenocarcinoma-cellijnen, HEC1A en HEC1B, bleken resistent tegen door DCA geïnduceerde apoptose. Apoptotisch reagerende cellijnen hadden een significante toename van vroege en late apoptose, een afname van de mitochondriale membraanpotentiaal en een verminderde overvloed aan Survivin-transcripten, die consistent zijn met een mitochondriaal gereguleerd mechanisme. DCA-behandeling verlaagde de intracellulaire calciumniveaus in de meeste apoptotisch reagerende cellijnen, wat wijst op een bijdrage van de NFAT-Kv1.5-gemedieerde pathway. DCA-behandeling verhoogde p53 upregulated modulator of apoptosis (PUMA) transcripten in cellijnen met een apoptotische respons, hetgeen wijst op betrokkenheid van een p53-PUMA-gemedieerd mechanisme. Trefwoorden: Dichlooracetaat; Endometrium; Kanker; Apoptose; Mitochondriën Verklaring inzake belangenverstrengeling: De auteurs verklaren dat er geen belangenconflicten zijn.Conclusies: Dichlooracetaat sensibiliseert effectief de meeste endometriumkankercellijnen voor apoptose via mitochondriale, NFAT-Kv1.5 en PUMA-gemedieerde mechanismen. Verder onderzoek naar het kankertherapeutisch potentieel van DCA is gerechtvaardigd.MMP is verder bevestigd via TMRM fluorescerende kleuring in een DCA dosis-respons experiment. Foutbalken vertegenwoordigen de standaardfout van 2 onafhankelijke experimenten uitgevoerd in drievoudige putten. INLEIDING Endometriumkanker (EC) is een neoplasie van de epitheliale bekleding van de baarmoeder. Het is de meest voorkomende gynaecologische maligniteit in de Verenigde Staten en de vierde belangrijkste doodsoorzaak door kanker bij vrouwen [1]. Er zijn weinig therapeutische opties zonder ernstige nadelen voor mensen met terugkerende of uitgezaaide endometriumkanker. Chemotherapie voor uitgezaaide ziekte heeft hoge percentages toxiciteit, neuralgie en cardiale complicaties[2, 3]. De impuls voor de toekomstige ontwikkeling van kankertherapieën zal zijn om ernstige bijwerkingen te verminderen en tegelijkertijd een vergelijkbare of betere werkzaamheid aan te tonen dan de bestaande behandelingen. Aërobe glycolyse, ook bekend als het 'Warburg-effect', is een unieke eigenschap van de meeste vormen van kanker. Dit verschijnsel wordt gekenmerkt door een verhoogde glucose-opname en afhankelijkheid van glycolyse…

Bo Li1,*, Xinzhe Li1,*, Zhenhong Ni1, Yan Zhang1, Yijun Zeng1, Xiaohuan Yan2, Yan Huang3, Jintao He4, Xilin Lyu1, Yaran Wu1, Yuting Wang1, Yingru Zheng2, Fengtian He1 1 Afdeling Biochemie en Moleculaire Biologie, College of Basic Medical Sciences, Derde Militaire Medische Universiteit,Chongqing 400038, China2 Afdeling Verloskunde en Gynaecologie, Daping Ziekenhuis en Onderzoeksinstituut voor Chirurgie, Derde Militaire MedischeUniversiteit, Chongqing 400042, China3 Kankercentrum, Daping Ziekenhuis en Onderzoeksinstituut voor Chirurgie, Derde Militaire Medische Universiteit, Chongqing 400042,China4 Bataljon 17 van Studenten, College voor Preventieve Geneeskunde, Derde Militaire Medische Universiteit, Chongqing 400038, China* Deze auteurs hebben in gelijke mate bijgedragen aan dit werk Correspondentie: Yingru Zheng, e-mail: [email protected] He, e-mail: [email protected] Ontvangen: 24 januari 2016Geaccepteerd: 09 juli 2016Gepubliceerd: 19 juli 2016 Abstract Zowel dichlooracetaat (DCA) en metformine (Met) hebben aangetoond veelbelovende antitumor effectiviteit door het reguleren van kankercel metabolisme. Echter, de DCA-gemedieerde beschermende autofagie en Met-geïnduceerde lactaataccumulatie beperken respectievelijk hun tumordodend potentieel. Dus het overwinnen van de overeenkomstige tekorten zal hun therapeutische effecten verbeteren. In de huidige studie vonden we dat DCA en Met synergetisch de groei remden en de apoptose van eierstokkankercellen verbeterden. Interessant is dat wij voor het eerst onthulden dat Met DCA overgevoelig maakte via dramatische afzwakking van DCA-geïnduceerd Mcl-1 eiwit en beschermende autofagie, terwijl DCA Met overgevoelig maakte via duidelijke verlichting van Met-geïnduceerde overmatige lactaataccumulatie en glucoseverbruik. De in vivo experimenten in naakte muizen toonden ook aan dat DCA en Met synergetisch de groei van xenograft ovariumtumoren onderdrukten. Deze resultaten kunnen de weg vrijmaken voor het ontwikkelen van nieuwe strategieën voor de behandeling van eierstokkanker, gebaseerd op het gecombineerde gebruik van DCA en Met. Trefwoorden: dichlooracetaat, metformine, Mcl-1, kankermetabolisme, eierstokkanker INLEIDING De mortaliteit van eierstokkanker staat bovenaan de lijst van verschillende soorten gynaecologische kanker. Momenteel zijn op platina en taxol gebaseerde chemotherapieën nog steeds het standaardparadigma naast chirurgie, maar hun bijwerkingen zijn ernstig en er is ook chemoresistentie ontstaan [1-2]. Daarom is het dringend noodzakelijk nieuwe strategieën te onderzoeken als alternatief voor de traditionele chemotherapie. De laatste jaren heeft het groeiende bewijsmateriaal aangetoond dat kanker een soort metabole afwijkingen is, waardoor het op de voorgrond treedt door het reguleren van het kankermetabolisme om de tumorgroei te remmen [3]. Door zich te richten op belangrijke metabolische routes worden talrijke kankercellen, waaronder eierstokkankercellen, aanzienlijk gedood [4-5]. Onder verschillende metabole geneesmiddelen hebben dichlooracetaat (DCA) en metformine (Met) charmante vooruitzichten getoond vanwege hun positieve functies in kankertherapie. Als mitochondriën-gerichte stof kan DCA de activiteit van pyruvaatdehydrogenase kinase (PDK) remmen en vervolgens de activiteit van pyruvaatdehydrogenase (PDH) verhogen, wat de stroom van koolhydraten naar de mitochondriën bevordert en daardoor de aërobe oxidatie van glucose verbetert. Dit effect keert mitochondriale disfunctie om en reactiveert mitochondria-afhankelijke apoptose in verschillende tumorcellen [6-9]. Tegelijkertijd remt DCA de glycolyse en vermindert het de accumulatie van lactaat, waardoor de verzuurde tumormicro-omgeving wordt vernietigd (De verzuurde micro-omgeving is over het algemeen gunstig voor de overleving van de tumor) [10]. Hoewel DCA veelbelovend is gebleken in de strijd tegen kanker, is gemeld dat DCA beschermende autofagie induceert in darmkankercellen, wat op zijn beurt de…

Salah Mohamed El Sayed1, 2, Hussam Baghdadi1, Nagwa Sayed Ahmed2, Hamdi H. Almaramhy3, Ahmed Al-Amir Mahmoud2, Samer El-Sawy2, Mongi Ayat1, Momen Elshazley4,5, Wafaa Abdel-Aziz6, Haitham Mahmoud Abdel-Latif6, Walaa Ibrahim6. 1 Afdeling Klinische Biochemie en Moleculaire Geneeskunde, Taibah College of Medicine, Taibah University, Al-Madinah Al-Munawwarah, Saoedi-Arabië. 2 Afdeling Medische Biochemie, Sohag Faculteit Geneeskunde, Sohag Universiteit, Egypte. 3 Afdeling chirurgie, Taibah College of Medicine, Taibah University, AlMadinah Al-Munawwarah, Saoedi-Arabië. 4 Afdeling Geneeskunde, Taibah College of Medicine, Taibah University, AlMadinah Al-Munawwarah, Saoedi-Arabië. 5 Afdeling Beroepsziekten en toxigenomica, Sohag Faculteit Geneeskunde, Sohag Universiteit, Egypte. 6 Afdeling Medische Farmacologie, Sohag Faculteit Geneeskunde, Sohag Universiteit, Egypte.Corresponderende Auteur: Assist. Professor Salah Mohamed El Sayed *Departement Klinische Biochemie en Moleculaire Geneeskunde, Taibah College of Medicine, Taibah University, Al-Madinah Al-Munawwarah, Saoedi-Arabië. * Department of Medical Biochemistry, Sohag Faculty of Medicine, Sohag University, Egypte Tel.: 00966503551588, 00966542927804. *Afdeling Medische Biochemie, Sohag Faculteit Geneeskunde, Sohag Universiteit, Egypte. E-mail: [email protected], [email protected]: 18 juli 2018Geaccepteerd: 20 november 2018Online beschikbaar: 22 november 2018 Abstract Dichlooracetaat (DCA) is een veelbelovend veilig antikankermedicijn dat een patiënt met chemoresistent non-Hodgkin-lymfoom genas en lactose effectief behandelde. Het bekende werkingsmechanisme van DCA is door stimulering van de Krebscyclus (stimulering van pyruvaatdehydrogenase via remming van pyruvaatdehydrogenase kinase). Dit voorkomt de vorming van lactaat (Warburg-effect) waardoor kankercellen de op lactaat gebaseerde voordelen verliezen, zoals angiogenese, chemoresistentie en radioresistentie. Hier introduceren we nieuwe hypotheses om de antikankereffecten van DCA te verklaren. Op farmacologische en biochemische basis veronderstellen wij dat DCA een structurele antagonist van acetaat is die ermee concurreert voor doel-enzymen en biologische reacties. Wij veronderstellen dat DCA zijn antikankereffecten uitoefent door de kanker de voordelen van acetaat te ontnemen. Wij veronderstellen ook dat acetaat een tegengif is voor DCA dat de toxiciteit van DCA kan behandelen. Vele rapporten ondersteunen onze hypothesen. Acetaat is van vitaal belang voor kankercellen (tumoren zijn afhankelijk van acetaat) en DCA is structureel vergelijkbaar met acetaat. DCA oefent tegenovergestelde effecten uit dan acetaat. Acetaat veroorzaakte een daling van het serum kalium, fosfor en glucose, en een stijging van het serum lactaat, citraat, vrije vetzuren en ketonlichamen (serum acetoacetaat en beta-hydroxybutyraat niveaus). Acetaat verminderde het aandeel actieve (gedefosforyleerde) pyruvaatdehydrogenase in het geperforeerde rattenhart. DCA veroorzaakte juist tegenovergestelde effecten. Intraveneus infuus van acetaat veroorzaakte metabole alkalemie, terwijl DCA minimale effecten op de zuurbase status veroorzaakte. Acetaat is belangrijk voor het metabolisme en de overleving van kankercellen, omdat verhoogd acetaat de weerstand tegen gerichte kankerbehandelingen kan verhogen. Acetaat is nodig voor epidermale groeifactor receptor vIII mutatie in dodelijke hersentumoren. Experimenteel heeft DCA de oxidatie van acetaat in harten van normale ratten geremd en de remmende effecten van acetaat op de oxidatie van glucose omgekeerd. Tijdens de aanwezigheid van DCA zonder glucose in hartperfusies met [1-14C]acetaat, verminderde DCA de specifieke radioactiviteit van acetyl CoA en zijn product citraat. Dit bewijst onze hypothesen dat DCA een antimetaboliet is die acetaat antagoneert voor vitale reacties in kankercellen. Acetaat kan worden gebruikt als tegengif tegen de toxiciteit van DCA. Trefwoorden: Dichlooracetaat, antikankermechanismen, acetaatLopende titel: Dichlooracetaat: een antimetaboliet die acetaat antagoneert INLEIDING Monochlooracetaat (MCA),…

Margaret O James*,1 & Peter W Stacpoole2,3 1 Afdeling Medicinale Chemie, Universiteit van Florida, Gainesville, FL 32610-0485, USA 2 Afdeling Geneeskunde, College of Medicine, Universiteit van Florida, Gainesville, FL 32610-0485, USA 3 Afdeling Biochemie & Moleculaire Biologie, Universiteit van Florida, Gainesville, FL 32610-0485, USA Correspondentie: Tel: +1 352 273 7707 Email: [email protected]: 16 december 2015Aanvaard: 17 februari 2016Gepubliceerd: 4 mei 2016 Abstract Het onderzoeksgeneesmiddel dichlooracetaat (DCA) is een stofwisselingsregelaar die met succes is gebruikt om verworven en aangeboren stofwisselingsziekten en, recentelijk, vaste tumoren te behandelen. Het klinisch gebruik ervan heeft uitdagingen aan het licht gebracht bij het kiezen van de juiste doses. Chronische toediening van DCA leidt tot remming van het DCA-metabolisme en mogelijke accumulatie tot niveaus die leiden tot bijwerkingen. Dit komt doordat de omzetting van DCA in glyoxylaat wordt gekatalyseerd door één enzym, glutathiontransferase zeta 1 (GSTZ1-1), dat door DCA wordt geïnactiveerd. SNP's in het GSTZ1-gen leiden tot expressie van polymorfe varianten van het enzym die verschillen in activiteit en snelheid van inactivering door DCA onder fysiologische omstandigheden: deze eigenschappen leiden tot aanzienlijke variatie tussen mensen in de farmacokinetiek van DCA. Trefwoorden: dichlooracetaat; GSTZ1; farmacogenetica Klinisch gebruik van dichlooracetaat Voor zo'n eenvoudige molecule heeft DCA een opmerkelijk rijke en diverse farmacologische portefeuille, die bijna een eeuw oud is [1,2]. Het moderne gebruik ervan als onderzoeksgeneesmiddel begon echter in 1970, toen het selectieve vermogen ervan om de bloedglucosespiegel bij diabetici, maar niet bij niet-diabetici, te verlagen werd ontdekt [3] en vervolgens bij de mens werd bevestigd [4]. In de jaren zeventig en tachtig werden vele metabolische eigenschappen van DCA met betrekking tot het glucose- en vetmetabolisme vastgesteld. De meeste farmacologische effecten zijn echter terug te brengen tot enkele basisgebieden en werkingsmechanismen. Ten eerste is DCA een niet-competitieve remmer van het endoplasmatisch reticulumenzym HMG CoA-reductase, dat de snelheidsbeperkende stap in de cholesterolbiosynthese katalyseert. De remmende werking van DCA wordt zowel in de lever van knaagdieren [5] als in menselijke leukocyten [6] waargenomen; dit verklaart waarschijnlijk de met het geneesmiddel samenhangende verlaging van het totale cholesterolgehalte en van het lipoproteïnegehalte met lage dichtheid (LDL) bij patiënten met LDL-receptornegatieve homozygote familiaire hypercholesterolemie [7] en de aanwijzing als eerste weesgeneesmiddel voor deze zeldzame ziekte. Ten tweede remt DCA de novo hepatische triglyceridensynthese bij niet-diabetische knaagdieren [5] en verlaagt het de circulerende triglyceride- en lipoproteïnespiegels met zeer lage dichtheid bij patiënten met diabetes mellitus type 2 [4]. Het vermindert ook de ketonlichamen in het bloed bij ratten met experimenteel geïnduceerde diabetische ketoacidose [8,9]. De precieze mechanismen die ten grondslag liggen aan deze effecten op de vetsynthese en -oxidatie zijn onbekend. Ten derde stimuleert DCA de mitochondriale PDC, die pyruvaat onomkeerbaar oxideert tot acetyl co-enzym A (acetyl CoA) [10], een eigenschap die wordt gedeeld door bepaalde andere gehalogeneerde korte keten vetzuren [11]. Het is het vermogen van DCA om de PDC-activiteit te wijzigen dat verreweg het grootste experimentele en klinische onderzoek naar deze ongewone molecule heeft gegenereerd. PDC wordt post-translationeel geregeld, voornamelijk door omkeerbare fosforylering van één of meer van drie serineresten op de…

Minghao Wang a, Cuiwei Liao a,b, Ying Hu a , Wenqin Pan a , Jun Jiang a,# a Center of Breast Disease, Southwest Hospital, The Third Military Medical University, Chongqing, 400038, Chinab Department of Radiology, Xinqiao Hospital, The Third Military Medical University, Chongqing, 400038, China Received: 14 May 2017Accepted: Accepted 17 May 2017Available online: 19 May 2017 Abstract Chemotherapy is still the main adjuvant strategy in the treatment of cancer, however, chemoresistance is also frequently encountered. Autophagy inhibition has been widely accepted as a promising therapeutic strategy in cancer, while the lack of effective and specific autophagy inhibitors hinders its application. Here we found that dichloroacetate (DCA), a small molecule compound, could significantly inhibit the autophagy induced by Doxorubicin in breast cancer cells. And DCA markedly enhances Doxorubicin-induced breast cancer cell death and anti-proliferation in vitro. But the sensitization to Dox of DCA was significantly reduced through induction of autophagy by rapamycin. Moreover, the combined therapy of Dox and DCA could significantly inhibit tumor growth in vivo and prolong mouse survival time. Taken together, we demonstrate that DCA could inhibit doxorubicin-inducing autophagy and provide a novel strategy for improving the anti-cancer efficacy of chemotherapy. Keywords: Dichloroacetate; Breast cancer; Autophagy; Chemotherapy Highlights:•Doxorubicin (Dox) induces autophagy in breast cancer cell.•DCA sensibilizes MDA-MB-231 cells to Dox through inhibiting autophagy.•Induction autophagy by rapamycin impaired the sensitizing effects of DCA to Dox.•Synergistic inhibition of tumor growth in mice treated with Dox and DCA. INTRODUCTION Breast cancer is a major public health problem worldwide and its universalism and occurrence rate have markedly risen over the past decades. Currently, chemotherapy is still the main aid to breast cancer treatment. Meanwhile, breast cancer is insensitive to regular chemotherapy and radiationtherapy [1], [2]. Autophagy involves the sequestration of portions of the cytoplasmin double-membraned vesicles, the autophagosomes, which then fuse with lysosomes to generate autolysosomes, in which the autophagic cargo is degraded by catabolichydrolases. Autophagy allows cells to degrade their own proteins and organelles to maintain cellular homoeostasis required for normal growth and development, the short-term adaptation to stress as well as for the long-term survival of optimally fit cells [3], [4], [5]. Deregulations of autophagy have been involved in multiple degenerative diseases, aging, including cancer [6], [7], [8], [9]. Notably, autophagy is often a pro-survival response to chemotherapeutic treatment in cancer cells, and suppression of autophagy during chemotherapy has been proposed as anovel therapeutic strategy [10]. Dichloroacetate (DCA) is a small inhibitor of pyruvate dehydrogenase kinase (PDK), which activates pyruvate dehydrogenase (PDH), and increases glucose oxidation by promoting influx of pyruvate into the Krebs cycle. It has been recently demonstrated as a promising nontoxic antineoplastic agent to promote apoptosis in carcinoma cell [11], [12]. But the correlation of DCA and autophagy in breast cancer cell was unknown. In the present study, we investigate the effect of DCA on modulation of autophagy in human breast cancer cells. We found for the first time that DCA potently inhibited autophagy in MDB-231 cell. Furthermore, we investigated the effects of autophagy inhibition by DCA on anticancer potency of chemotherapeutic drugs. Co-treatment of DCA markedly decreased the viability and increased apoptosis in cells treated with Dox, and the sensitizing efficacy of DCA was significantly…

Tiziana Tataranni 1, Francesca Agriesti 1, Consiglia Pacelli 2, Vitalba Ruggieri 1, Ilaria Laurenzana 1, Carmela Mazzoccoli 1 , Gerardo Della Sala 1, Concetta Panebianco 3, Valerio Pazienza 3, Nazzareno Capitanio 2 en Claudia Piccoli 1,2,* 1 Laboratorium voor preklinisch en translationeel onderzoek, IRCCS-CROB, Referral Cancer Center of Basilicata, 85028 Rionero in Vulture (Pz), Italië; [email protected] (T.T.); [email protected] (F.A.); [email protected] (V.R.); [email protected] (I.L.); [email protected] (C.M.); [email protected] (G.D.S.).) 2 Departement klinische en experimentele geneeskunde, Universiteit van Foggia, 71100 Foggia, Italië; [email protected] (C.P.); [email protected] (N.C.) 3 Afdeling Gastro-enterologie, IRCCS "Casa Sollievo della Sofferenza" Ziekenhuis, 71013 San Giovanni Rotondo, Italië; [email protected] (C.P.); [email protected] (V.P. ) * Correspondentie: [email protected]; Tel: +39-0881-588-060Ontvangen: 21 februari 2019Geaccepteerd: 15 mei 2019Gepubliceerd: 18 mei 2019 Abstract Targeting metabolisme vertegenwoordigt een mogelijke succesvolle aanpak om kanker te behandelen. Dichlooracetaat (DCA) is een geneesmiddel waarvan bekend is dat het metabolisme omleidt van anaerobe glycolyse naar mitochondriale oxidatieve fosforylering door stimulatie van PDH. In deze studie onderzochten we de respons van twee alvleesklierkanker cellijnen op DCA, zowel in tweedimensionale en driedimensionale celculturen, als in een muismodel. PANC-1 en BXPC-3 behandeld met DCA vertoonden een duidelijke afname van de celproliferatie en -migratie, die niet correleerde met versterkte apoptose, hetgeen wijst op een cytostatisch in plaats van een cytotoxisch effect. Ondanks PDH-activering resulteerde DCA-behandeling in een verminderd mitochondriaal zuurstofverbruik zonder de glycolyse te beïnvloeden. Bovendien veroorzaakte DCA een verhoging van de ROS-productie, van het mtDNA en van de mitofagie-marker LC3B-II in beide cellijnen, maar verminderde de mitochondriale fusiemarkers alleen in BXPC-3. DCA verlaagde met name de expressie van de kankerstamcelmarkers CD24/CD44/EPCAM alleen in PANC-1, maar remde de sferoïdvorming/levensvatbaarheid in beide cellijnen. In een xenograft pancreaskanker-muismodel resulteerde de behandeling met DCA in een vertraging van de kankerprogressie. Tezamen geven onze resultaten duidelijk aan dat de werkzaamheid van DCA bij het remmen van kankergroei mechanistisch afhangt van het celfenotype en van meerdere off-target routes. In deze context is de nieuwigheid dat DCA het kankerstamcelcompartiment zou kunnen beïnvloeden therapeutisch relevant. Trefwoorden: metabolisme; mitochondriën; kankerstamcellen © 2019 door de auteurs. Licentiehouder MDPI, Basel, Zwitserland. Dit artikel is een open access artikel verspreid onder de voorwaarden van de Creative Commons Naamsvermelding (CC BY) licentie (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). INLEIDING Pancreas ductaal adenocarcinoom (PDAC) is een zeer agressieve kanker, met een laag percentage getroffen patiënten dat in aanmerking komt voor chirurgische resectie en zeer refractair is voor conventionele therapieën [1,2]. Daarom wordt aangedrongen op effectievere geneesmiddelen om de huidige behandelingsregimes te verbeteren. Naast celgroei, DNA-herstel, invasiviteit en angiogenese worden PDAC-cellen gekenmerkt door mutaties in genen die betrokken zijn bij het metabolisme [1,3]. Nieuwe therapeutische strategieën gericht op het metabolisme zijn in opkomst als veelbelovende benaderingen om chemoresistentie te overwinnen [4]. Inter- en intra-tumor heterogeniteit leiden echter vaak tot verschillende metabole fenotypen, mede als gevolg van meervoudige interacties met de tumormicro-omgeving [5]. Dit levert therapeutische beperkingen op en benadrukt het belang van voorafgaande metabole karakteriseringen van de tumorlijnen, voorafgaand aan de toediening van effectieve geneesmiddelen. Wij hebben onlangs aangetoond dat twee alvleesklierkanker cellijnen, gekenmerkt door een verschillend metabool profiel, een verschillende respons geven…

Sven de Mey 1, Inès Dufait 1, Heng Jiang 1, Cyril Corbet 2, Hui Wang 1, Melissa Van De Gucht 1, Lisa Kerkhove 1, Ka Lun Law 1, Hugo Vandenplas 3, Thierry Gevaert 1, Olivier Feron 2 en Mark De Ridder 1,* 1 Departement Radiotherapie, Universitair Ziekenhuis Brussel, Vrije Universiteit Brussel, 1090 Brussel, België; [email protected] (S.d.M.); [email protected] (I.D.); [email protected] (H.J.); [email protected] (H.W.); [email protected] (M.V.D.G.); [email protected] (L.K.); [email protected] (K.L.L.); [email protected] (T.G.) 2 Pool Farmacologie en Therapeutica (FATH), Institut de Recherche Expérimentale et Clinique (IREC), UCLouvain, 1200 Brussel, België; [email protected] (C.C.); [email protected] (O.F.) 3 Afdeling Medische Oncologie, Universitair Ziekenhuis Brussel, Vrije Universiteit Brussel, 1090 Brussel, België; [email protected]: [email protected]: 14 september 2020Geaccepteerd: 4 december 2020Gepubliceerd: 9 december 2020 Abstract Mitochondriaal metabolisme is een aantrekkelijk doelwit voor kankertherapie. Het herprogrammeren van metabole paden kan mogelijk tumoren met beperkte behandelingsmogelijkheden, zoals triple-negatieve borstkanker (TNBC), gevoelig maken voor chemo- en/of radiotherapie. Dichlooracetaat (DCA) is een specifieke remmer van het pyruvaat dehydrogenase kinase (PDK), wat leidt tot een verhoogde productie van reactieve zuurstofsoorten (ROS). ROS zijn de primaire effectormoleculen van straling en een toename daarvan zal de radiorespons versterken. In deze studie evalueerden we de effecten van DCA en radiotherapie op twee TNBC-cellijnen, namelijk EMT6 en 4T1, onder aerobe en hypoxische omstandigheden. Zoals verwacht verminderde DCA-behandeling de gefosforyleerde pyruvaatdehydrogenase (PDH) en verlaagde zowel de extracellulaire verzuringssnelheid (ECAR) als de lactaatproductie. Opmerkelijk genoeg leidde DCA-behandeling tot een aanzienlijke toename van de ROS-productie (tot het 15-voudige) in hypoxische kankercellen, maar niet in aerobe cellen. Dienovereenkomstig radicaliseerde DCA hypoxische tumorcellen en 3D-sferoïden, terwijl de intrinsieke radiosensitiviteit van de tumorcellen onveranderd bleef. Onze resultaten suggereren dat DCA, hoewel beschreven als een oxidatieve fosforylering (OXPHOS)-bevorderend geneesmiddel, ook de hypoxische radiorespons kan verhogen. Deze studie baant daarom de weg voor het aanpakken van het mitochondriaal metabolisme van hypoxische kankercellen, met name om radioresistentie te bestrijden. Trefwoorden: dichlooracetaat; hypoxische stralingsgevoeligheid; borstkanker; reactieve zuurstofspecies © 2020 door de auteurs. Licentiehouder MDPI, Basel, Zwitserland. Dit artikel is een open access artikel verspreid onder de voorwaarden van de Creative Commons Naamsvermelding (CC BY) licentie (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). INLEIDING Borstkanker is wereldwijd de meest voorkomende vorm van kanker bij vrouwen en leidt jaarlijks tot 627.000 sterfgevallen [1]. In de afgelopen decennia is aanzienlijke vooruitgang geboekt in de behandeling van borstkanker. Er zijn echter slechts beperkte therapieën beschikbaar voor patiënten met triple-negatieve/basis-achtige borstkankers [2,3,4]. De standaardbehandeling van hoog-risico borstkankers bestaat uit neoadjuvante chemotherapie en chirurgie, gevolgd door postoperatieve bestraling van de hele borstkas/borstwand. Tegenwoordig richten onderzoekers zich ofwel op hypofractionering van de adjuvante radiotherapie (FAST-Forward trial [5] of op de combinatie van chemotherapie met preoperatieve radiotherapie. De preoperatieve radiotherapie zou kunnen leiden tot een betere ziektevrije overleving en levenskwaliteit [6,7,8,9,10,11]. Het belangrijkste effect van straling, met name van straling met lage lineaire energieoverdracht, is de inductie van reactieve zuurstofspecies (ROS). Tijdens radiotherapie worden ROS gecreëerd door de radiolyse van water in een extracellulaire omgeving, die toxisch zijn voor tumorcellen en nabijgelegen normaal weefsel. Ongeveer twee derde van de door straling veroorzaakte DNA-schade wordt toegeschreven aan ROS in zoogdiercellen [12]. De…

Yu Liang1, Lidan Hou1, Linjing Li1, Lei Li1, Liming Zhu1, Yu Wang1, Xin Huang1, Yichao Hou1, Danxi Zhu1, Huimin Zou1, Yan Gu2, Xiaoling Weng3,4, Yingying Wang5, Yue Li6, Tianqi Wu3, Mengfei Yao3, Isabelle Gross7,8, Christian Gaiddon9,10, Meng Luo2, Jianhua Wang3, Xiangjun Meng1 1 Afdeling gastro-enterologie, Shanghai Ninth People's Hospital, Shanghai Jiao Tong University School of Medicine, Shanghai, China2 Afdeling algemene chirurgie, Shanghai Ninth People's Hospital, Shanghai Jiao Tong University School of Medicine, Shanghai, China3 Kankerinstituut, Fudan University Shanghai Cancer Center, Fudan University, Shanghai, China 4 Ningbo Aitagene Technology Co. LTD, Shanghai, China 5 Afdeling Biochemie en Moleculaire & Cell Biology, Shanghai Jiao Tong University School of Medicine, Shanghai, China 6 Pathologiecentrum, Shanghai First People's Hospital, Shanghai Jiao Tong University School of Medicine, Shanghai, China 7 INSERM UMR_S1113, Straatsburg F-67200, Frankrijk 8 FMTS, Universite de Strasbourg Strasbourg, Straatsburg F-67000, Frankrijk 9UniversitedeStrasbourg, Inserm IRFAC UMR_S1113, Laboratory Stress Response and Innovative Therapy "Streinth", Strasbourg 67200, Frankrijk 10 CLCC Paul Strauss, Strasbourg, FrankrijkMeng Luo [email protected] Wang [email protected] Meng [email protected] auteurs leverden een gelijkwaardige bijdrage: Yu Liang, Lidan HouOntvangen: 16 maart 2019Herzien: 17 september 2019Aanvaard: 19 september 2019Gepubliceerd: 9 oktober 20199 oktober 2019 Abstract De ontwikkeling van chemoresistentie blijft een belangrijke uitdaging die de letaliteit van colorectale kanker (CRC) verklaart. Dichlooracetaat (DCA) werd oorspronkelijk gebruikt als een metabole regulator bij de behandeling van stofwisselingsziekten; hier werd DCA getest om de mechanismen te identificeren die ten grondslag liggen aan de chemoresistentie van CRC. Wij vonden dat DCA de chemoresistentie van CRC-cellen tegen fluorouracil (5-FU) duidelijk verhoogde, en de kolonievorming verminderde door hoge niveaus van apoptose. Met behulp van de microarray-assay stelden we vast dat miR-149-3p betrokken was bij de chemoresistentie van CRC, die werd gemoduleerd door wild-type p53 na behandeling met DCA. Bovendien werd PDK2 geïdentificeerd als een direct doelwit van miR-149-3p. Mechanistische analyses toonden aan dat overexpressie van miR-149-3p 5-FU-geïnduceerde apoptose bevorderde en het glucosemetabolisme verminderde, vergelijkbaar met de effecten van PDK2 knockdown. Bovendien maakte overexpressie van PDK2 het remmende effect van miR-149-3p op het glucosemetabolisme gedeeltelijk ongedaan. Ten slotte bleken zowel DCA-behandeling als miR-149-3p-overexpressie in 5-FU-resistente CRC-cellen het chemotherapeutische effect van 5-FU in vivo duidelijk te sensibiliseren, en dit effect werd ook gevalideerd in een klein retrospectief cohort van CRC-patiënten. Al met al stelden wij vast dat de p53/miR-149-3p/PDK2 signaalroute mogelijk kan worden aangepakt met DCA-behandeling om chemoresistent CRC te overwinnen. Aanvullende informatie: De online versie van dit artikel (https:// doi.org/10.1038/s41388-019-1035-8) bevat aanvullend materiaal, dat beschikbaar is voor geautoriseerde gebruikers. Inleiding Colorectale kanker (CRC) is de vierde belangrijkste oorzaak van kanker-gerelateerde sterfte in China [1] en is de tweede belangrijkste oorzaak van kanker-gerelateerde sterfte in de Verenigde Staten [2], die voornamelijk wordt toegeschreven aan uitzaaiingen en falen van chemotherapie als gevolg van resistentie tegen geneesmiddelen, wat leidt tot ~50.000 sterfgevallen per jaar [3]. Hoewel de opkomende ster PD1/PDL1 onlangs grote belangstelling trok, en meer biotherapeutische middelen bemoedigende resultaten lieten zien bij de behandeling van kanker, werd het gebruik ervan in de kliniek beperkt door de beperkte werkzaamheid en de onvermijdelijke bijwerkingen [4,5]. Momenteel…

TATSUAKI ISHIGURO1,2, MIYU ISHIGURO1, RYUMEI ISHIGURO1 en SAYURI IWAI1* 1 Afdeling Experimentele Therapeutica, Kamui Medical Co., Ltd., Tokyo 11200022 Hibiya Uchisaiwaicho Clinic, Tokyo 1050004, Japan. Correspondentie: Dr. Tatsuaki Ishiguro, Kamui Medical Co., Ltd., 2-20-13 Koishikawa Bunkyo-ku, Tokyo 1120002, JapanE-mail: [email protected]: 14 november 2011 Aanvaard: 28 december 2011DOI: 10.3892/ol.2012.552 Abstract Het is gemeld dat de behandeling van kankercellen met dichlooracetaat (DCA), een goedgekeurde behandeling voor aangeboren melkzuur, het Warburg-effect omkeert en tumorgroei remt). Bovendien is omeprazol (OMP) een bekend middel dat de effecten van geneesmiddelen tegen kanker versterkt. Het doel van deze studie was het vinden van klinisch gebruikte geneesmiddelen die de effecten van DCA versterken. De combinatie van DCA en OMP vertoonde een krachtiger antitumoractiviteit dan DCA alleen in HT1080 fibrosarcoomcellen en RKO darmkankercellen, terwijl de geneesmiddelen de proliferatie van WI-38 menselijke fibroblasten niet beïnvloedden. Het remmende effect van DCA in combinatie met OMP werd omgekeerd met vitamine E en Z-VAD-FMK; daarom werd conventionele caspase-afhankelijke remming van de celgroei door superoxideproductie voorgesteld als het remmingsmechanisme. De combinatie van deze geneesmiddelen had ook effect op HT1080 fibrosarcoomcellen die in muizen werden geïnoculeerd. Aangezien OMP en DCA oraal kunnen worden toegediend en al verscheidene jaren klinisch worden gebruikt zonder grote bijwerkingen, menen wij dat deze combinatietherapie gemakkelijk kan worden toegepast bij de behandeling van kwaadaardige tumoren. Trefwoorden: fibrosarcoom, darmkanker, dichlooracetaat, omeprazolAfkortingen: DCA, dichlooracetaat; PPI, protonpompremmer; OMP, omeprazol; SOD, superoxide; ROS, reactieve zuurstofsoorten Inleiding Warburg stelde voor het eerst vast dat kankercellen, zelfs in aanwezigheid van voldoende zuurstof, er de voorkeur aan geven glucose te metaboliseren en melkzuur te produceren [1-4]. De gelijktijdige toename van de glucose-opname kan klinisch worden benut voor de opsporing van de meeste vaste kwaadaardige tumoren door middel van fluorodeoxyglucose positronemissietomografie (FDG-PET). Een mogelijke reden waarom kankers voor deze minder efficiënte route voor de productie van adenosinetrifosfaat (ATP) kiezen in vergelijking met oxidatieve fosforylering, is het voordeel voor overleving en proliferatie in de unieke hypoxische tumoromgeving [5]. Deze voorkeur voor anaërobe ademhaling wordt ook beschouwd als de reden voor de resistentie van kankercellen tegen antikankermedicijnen die apoptose induceren via de mitochondriale route. Bonnet et al hebben gerapporteerd dat de behandeling van kankercellen met dichlooracetaat (DCA), een goedgekeurde behandeling voor aangeboren melkziekte, het Warburg-effect omkeert en de tumorgroei remt (3,4,6-8). DCA verhoogt de flux van pyruvaat naar de mitochondriën door het pyruvaatdehydrogenase kinase te remmen en bevordert glucose-oxidatie boven glycolyse. Dientengevolge vermindert DCA de productie van melkzuur door de tumor en verhoogt het de intracellulaire pH. DCA induceert apoptose via twee routes, één in de mitochondria, waar depolarisatie en superoxide (SOD) productie mitochondria-afhankelijke apoptose activeert, en de andere op plasmalemmaal niveau, waar activering/opregulering van Kv1.5 kanalen de (K+)i verlaagt, waardoor caspases worden geactiveerd [6]. DCA is een veelbelovend middel tegen kanker vanwege het gemak van orale toediening, de lage kosten, de weinige bijwerkingen en de lange ervaring met klinisch gebruik [7,8]. Hoewel het een veelbelovende behandeling bleek te zijn voor kwaadaardige tumoren, is het effect ervan beperkt in een lopend verslag van klinische proeven. Daarom zochten wij naar klinisch…

Jingtao Tong, Ganfeng Xie, Jinxia He, Jianjun Li, Feng Pan en Houjie Liang Afdeling Oncologie, Zuidwest Ziekenhuis, Derde Militaire Medische Universiteit, 29 Gaotanyan Street, Chongqing 400038, China Correspondentie dient te worden gericht aan Houjie Liang, [email protected] Ontvangen 27 mei 2010; Herzien 29 december 2010; Aanvaard 13 januari 2011 Academische redacteur: Miguel A. Andrade Copyright © 2011 Jingtao Tong et al. Dit is een open access artikel verspreid onder de Creative Commons Naamsvermelding Licentie, die onbeperkt gebruik, distributie en reproductie toestaat in elk medium op voorwaarde dat het originele werk correct wordt geciteerd. Dichlooracetaat (DCA), een remmer van pyruvaatdehydrogenase kinase (PDK), is onlangs aangetoond als een veelbelovend niet-toxisch antineoplastisch middel dat apoptose van kankercellen bevordert. In deze studie onderzochten wij het antitumoreffect van DCA in combinatie met 5-fluorouracil (5-FU) op colorectale kanker (CRC). Vier menselijke CRC-cellijnen werden behandeld met DCA of 5-FU, of een combinatie van DCA en 5-FU. De levensvatbaarheid van de cellen werd bepaald met de 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)- 2,5-difenyltetrazoliumbromide-test. De interactie tussen DCA en 5-FU werd geëvalueerd met het mediaan effectprincipe. Immunocytochemie met broomodeoxyuridine (BrdU) werd uitgevoerd om de proliferatie van CRC-cellen te bepalen. Celcyclus en apoptose werden gemeten met flowcytometrie, en de expressie van apoptose-gerelateerde moleculen werd beoordeeld met western blot. Onze resultaten toonden aan dat DCA de levensvatbaarheid van CRC-cellen remde en in combinatie met 5-FU synergetische anti-proliferatie had. Bovendien werd, vergeleken met 5-FU alleen, de apoptose van CRC-cellen behandeld met DCA en 5-FU versterkt en aangetoond met de veranderingen van Bcl-2, Bax en caspase-3 eiwitten. Onze resultaten suggereren dat DCA een synergetisch antitumoreffect heeft met 5-FU op CRC-cellijnen in vitro. 1. Inleiding Dikkedarmkanker is een van de meest voorkomende maligniteiten wereldwijd [1]. Naast chirurgie berust de behandeling van CRC-patiënten voornamelijk op chemotherapie, vooral bij patiënten met gevorderd CRC. Van de chemotherapeutische middelen voor CRC is 5-Fluorouracil (5-FU), een klassiek chemotherapeutisch middel, al tientallen jaren de eerstelijnsbehandeling voor de behandeling van CRC [2, 3]. 5-FU alleen is echter slecht selectief voor de tumor en zeer toxisch voor beenmerg, maagdarmkanaal en huid bij gebruik in de therapeutische dosis [4]. Metabole afwijkingen zijn een van de belangrijkste kenmerken van kanker [5]. Al in de jaren 1920 stelde Otto Warburg vast dat kankercellen voor hun energie over het algemeen eerder gebruik maken van glycolyse dan van oxidatieve fosforylering [6]. Zo wordt de metabole omschakeling naar anaërobe ademhaling door glycolyse uit pyruvaat, in plaats van pyruvaatomzetting in acetyl-CoA door de werking van pyruvaatdehydrogenase (PDH) in het aërobe glucosemetabolisme, een preferentieel fenotype van de voortgang van kanker. PDH kan worden geïnactiveerd door pyruvaat dehydrogenase kinase (PDK) in vele glycolytische fenotypen, waaronder kanker, terwijl remming van PDK het metabolisme overschakelt op aërobe oxidatie, hetgeen nadelig blijkt te zijn voor de groei van tumoren [7]. Dichlooracetaat (DCA) is een prototypische remmer van de mitochondriale PDK. Door het enzym te blokkeren vermindert DCA de lactaatproductie door het metabolisme van pyruvaat te verschuiven van glycolyse naar oxidatie in de mitochondriën. Deze eigenschap heeft geleid tot proeven met DCA voor de behandeling van melkzuurstoornissen [8]. Onlangs hebben…

Ellappan Babu, Ph. D, Sabarish Ramachandran, Ph. D, Veena Coothan-Kandaswamy, Ph. D., Selvakumar Elangovan, Ph. D, Puttur D. Prasad, Ph. D, Vadivel Ganapathy, Ph. D , en Muthusamy Thangaraju, Ph. D. Afdeling Biochemie en Moleculaire Biologie, Medical College of Georgia, Georgia Health Sciences University, Augusta, Georgia, USA Gebruikers mogen de inhoud van deze documenten bekijken, afdrukken, kopiëren, downloaden en text- en datamining gebruiken voor academisch onderzoek, onder voorbehoud van de volledige gebruiksvoorwaarden: http://www.nature.com/authors/editorial_policies/license.html#terms Correspondentie: M. Thangaraju, Ph. D., Department of Biochemistry and Molecular Biology, Medical College of Georgia, Augusta, GA 30912, USA. [email protected]: De auteurs verklaren dat er geen concurrerende financiële belangen zijn met betrekking tot het werk beschreven in dit manuscript.Gepubliceerd in definitieve vorm als: Oncogene. 2011 September 22; 30(38): 4026-4037. doi:10.1038/onc.2011.113.Trefwoorden: SLC5A8; dichlooracetaat; antikankermedicijn; Warburg-effect; pyruvaatdehydrogenase kinase; mitochondriale oxidatie bij kanker Abstract Bij het publiek en wetenschappers is er toenemende belangstelling voor dichlooracetaat als potentieel geneesmiddel tegen kanker. Er bestaat geloofwaardig bewijs voor de antitumoractiviteit van deze verbinding, maar er zijn hoge concentraties nodig voor een significant therapeutisch effect. Helaas veroorzaken deze hoge concentraties schadelijke bijwerkingen voor het zenuwstelsel, waardoor het gebruik ervan voor de behandeling van kanker wordt uitgesloten. De mechanistische basis van de antitumoractiviteit van de verbinding is haar vermogen om het pyruvaat dehydrogenase complex te activeren door remming van pyruvaat dehydrogenase kinase. Aangezien de verbinding de kinase remt bij micromolaire concentraties, is niet bekend waarom therapeutisch onbetaalbaar hoge doses nodig zijn voor onderdrukking van tumorgroei. Wij veronderstelden dat een gebrek aan effectieve mechanismen voor het binnendringen van dichlooracetaat in tumorcellen aan dit fenomeen ten grondslag kan liggen. Hier tonen wij aan dat SLC5A8 zeer effectief en met hoge affiniteit dichlooracetaat transporteert. Deze transporter komt tot expressie in normale cellen, maar de expressie wordt in tumorcellen via epigenetische mechanismen onderdrukt. Het ontbreken van de transporter maakt tumorcellen resistent tegen de antitumoractiviteit van dichlooracetaat. Als de transporter echter ectopisch tot expressie komt in tumorcellen, worden de cellen gevoelig voor het geneesmiddel bij lage concentraties. Dit is duidelijk bij borstkankercellen, darmkankercellen en prostaatkankercellen. Normale cellen, die de transporter constitutief tot expressie brengen, worden echter niet beïnvloed door de verbinding, hetgeen wijst op de tumorcelselectieve therapeutische activiteit. Het mechanisme van de antitumoractiviteit van de verbinding is nog steeds haar vermogen om pyruvaatdehydrogenase kinase te remmen en de mitochondriale oxidatie van pyruvaat te forceren. Aangezien bij het uitschakelen van SLC5A8 in tumoren DNA-methylering een rol speelt en de expressie ervan kan worden geïnduceerd door behandeling met DNA-methyleringsremmers, suggereren onze bevindingen dat een combinatie van dichlooracetaat met een DNA-methyleringsremmer een middel zou zijn om de doses dichlooracetaat te verlagen om de schadelijke effecten van hoge doses te voorkomen, maar zonder de antitumoractiviteit in gevaar te brengen. INLEIDING Dichlooracetaat wordt momenteel gebruikt voor de behandeling van congenitale melkziekte (Stacpoole et al., 2003, 2008). De therapeutische werkzaamheid van dit geneesmiddel is te danken aan zijn vermogen om het pyruvaat dehydrogenase complex (PDC) in de mitochondriale matrix te activeren. Het enzymcomplex is echter niet het directe doelwit van het geneesmiddel. Dichlooracetaat is een…

Stephen B. Strum & Örn Adalsteinsson & Richard R. Black & Dmitri Segal & Nancy L. Peress & James Waldenfels S. B. StrumInternational Strategic Cancer Alliance, 538 Granite Street, Ashland, OR 97520, USAe-mail: [email protected]. B. StrumAmerican Society of Clinical Oncology, 538 Granite Street, Ashland, OR 97520, USAS.B. Strum.B. StrumAmerican Urological Association, 538 Granite Street, Ashland, OR 97520, USAÖ. AdalsteinssonInternational Strategic Cancer Alliance, 873 E. Baltimore Pike #333, Kennett Square, PA 19348, USAe-mail: [email protected]. R. BlackNuclear Medicine and PET Imaging, Radisphere Teleradiology Group, Beachwood, OH 44022, USAe-mail: [email protected]. SegalValley Radiology Consultants, Poway, CA 92064, USAe-mail: [email protected]. L. PeressLife Extension Foundation, 5760 S. Scenic Drive, Sault Sainte Marie, MI 49783, USAe-mail: [email protected]. WaldenfelsLife Extension Foundation, 9114 Steeplebush Court, Annandale, VA 22003-4051, USAe-mail: [email protected] Trefwoorden: Dichlooracetaat . DCA . non-Hodgkin lymfoom . NHL . PET . PET/CT . Glycolyse . Metabolomics . WarburgAfkortingen: DCA (dichlooracetaat)NHL (non-Hodgkin lymfoom)PET (Positron Emissie Tomografie)CT (gecomputeriseerde tomografie)FDG (fluorodeoxyglucose)SUV (standardized uptake value)mg (milligram)kg (kilogram)R-CHOP (rituximab-Cytoxan,Hydroxydaunomycine, Oncovin, Prednison) Ontvangen: 27 oktober 2012 Aanvaard: 23 november 2012Springer Science+Business Media New York 2012 Abstract De opname van fluordeoxyglucose Positron Emissie Tomografie in de tumoren van verschillende kankertypes toont de sleutelrol van glucose in de proliferatie van kanker aan. Dichlooracetaat is een 2-koolstof molecuul met een cruciale biologische activiteit bij het veranderen van de metabolische afbraak van glucose tot melkzuur. Onderzoek van menselijke cellijnen toont aan dat dichlooracetaat de metabolomica van de kankercel verandert van een glycolyse naar oxidatieve fosforylering, en daarbij de mitochondriale functies herstelt die apoptose van de kankercel teweegbrengen. Rapporten over dichlooracetaat bij mensen zijn zeldzaam. De auteurs namen contact op met personen van internetfora die uitstekende antikankerreacties hadden gemeld op zelfmedicatie met dichlooracetaat. Met geïnformeerde toestemming werden volledige medische dossiers opgevraagd om de respons op dichlooracetaat te documenteren, met nadruk op de context van monotherapie met dichlooracetaat. Van de tien patiënten die met een dergelijke evaluatie instemden, voldeed er slechts één aan de criteria van uitgebreide klinische dossiers en pathologie-, beeldvormings- en laboratoriumrapporten, samen met een behandeling met dichlooracetaat als enige middel. Dat individu staat centraal in dit verslag. In dit verslag van een man met een gedocumenteerde terugval na geavanceerde chemotherapie voor non-Hodgkin-lymfoom, wordt een significante respons op dichlooracetaat gedocumenteerd met een volledige remissie, die na 4 jaar nog steeds voortduurt. Dichlooracetaat lijkt een nieuwe therapie die verder onderzoek bij de behandeling van kanker rechtvaardigt. Achtergrond Het metabole profiel van maligniteiten is gekarakteriseerd als een metabole aanpassing gericht op het preferentieel gebruik van routes die betrokken zijn bij glycolyse (Warburg et al. 1927), wat in de recente literatuur het glycolytische fenotype van kanker wordt genoemd. (Bui en Thompson 2006; Fang et al. 2008; Gatenby en Gawlinski 2003) In wezen is dit glycolytische fenotype een Darwinistische aanpassing in die zin dat de kankercel de metabolische routes van glucose-oxidatie die door normale cellen worden gebruikt voor de productie van energie, en ook voor de eliminatie van tumorcellen, vermindert en ondermijnt (Fang et al. 2008). Een cruciale normale celfunctie die in de strijd tegen kanker in het gedrang komt, is…

Ioanna Papandreou, Tereza Goliasova en Nicholas C. Denko Afdeling stralingsoncologie, afdeling stralings- en kankerbiologie, Stanford University School of Medicine, Stanford, CA Trefwoorden: tumormetabolisme, pyruvaatdehydrogenase, Warburg-effect, metabole remmersAfkortingen: DCA: dichlooracetaat; HIF1: hypoxia-inducible factor 1; LDH: lactaat dehydrogenase; PDC: pyruvaat dehydrogenase complex; PDH: pyruvaat dehydrogenase; PDK: pyruvaat dehydrogenase kinase; PDP: pyruvaat dehydrogenase fosfatase Correspondentie aan: Nicholas C. Denko, Department of Radiation Oncology, Division of Radiation and Cancer Biology, Stanford University School of Medicine, Stanford, CA 94305, USATel.: 650-724-5066, Fax: 650-723-7382,E-mail: [email protected] Ontvangen: 22 Jul 2010Geaccepteerd: Aanvaard 30 sep 2010Online: 18 okt 2010DOI: 10.1002/ijc.25728 In de afgelopen 20 jaar is het aantal artikelen met ''tumormetabolisme'' gestegen van 3 naar 28 per jaar, en het aantal keren dat deze artikelen zijn geciteerd is gestegen van 23 naar 929 per jaar (ISI, Thompson Reuters statistieken). De hernieuwde belangstelling voor het begrijpen van de mechanismen en gevolgen van een veranderd tumormetabolisme heeft duidelijk tot de verbeelding van de wetenschappelijke gemeenschap gesproken. Het idee dat tumoren een veranderd metabolisme hebben werd voor het eerst erkend door de Nobelprijswinnende biochemicus Otto Warburg toen hij het glucosemetabolisme beschreef.1 Meer recent is het concept dat tumoren een ander metabolisme hebben, uitgebreid met andere kenmerken, zoals glutaminolyse, vetzuuroxidatie en lipidenbiogenese. Er is duidelijk een andere metabole behoefte die deze veranderingen in cellen die zich voortdurend delen aanstuurt dan in terminaal gedifferentieerde cellen. De ontdekking van deze veranderingen heeft de mogelijkheid geopend dat zij therapeutisch kunnen worden aangepakt vanwege hun unieke belang voor kankercellen.2 Het concept dat metabole veranderingen een reactie zijn op unieke eisen binnen de tumor is voorgesteld,3 ook al is het moeilijk die eisen te kwantificeren. Er is een wisselwerking tussen oncogene veranderingen in de tumorcel en de unieke aspecten van het tumormilieu die van invloed zijn op het cellulaire metabolisme en vice versa (Fig. 1). Daarom is het moeilijk om de exacte metabolische eisen binnen de tumor vast te stellen door de cellen van de ex vivo gekweekte tumor te bestuderen. De milieuomstandigheden die worden gebruikt om cellen in cultuur te kweken, verschillen sterk van de milieuomstandigheden in vivo. Dulbecco's gemodificeerde Eagles-media met hoge glucose en een atmosfeer van 21% zuurstof is heel anders dan de hypoxische en/of hypoglycemische omstandigheden die in de tumor worden aangetroffen.4,5 De glucoseconcentratie van 25 mM is ongeveer vijf keer zo hoog als de normale bloedwaarden, en de zuurstofspanning is ten minste vier keer zo hoog als in vivo. Het feit dat de cellen baden in deze metabole substraten verandert hun inherente metabole programma's aanzienlijk.4,6 Verhoogde glucoseconcentraties begunstigen de glycolyse (het Crabtree-effect7 ), terwijl verhoogde zuurstoftoevoer meer zuurstofbijproducten produceert en de levensduur van de cellen verkort.8 Het glucosemetabolisme illustreert het samenspel van deze drie factoren in de tumor. Oncogene transformatie stimuleert de proliferatie van tumorcellen meer dan de vasculaire capaciteit, waardoor hypoxie ontstaat. Hypoxie in de tumormicro-omgeving bevordert het glycolytisch metabolisme, voornamelijk door de activering van de hypoxia-induceerbare factor 1 (HIF1) transcriptiefactor.9 Verhoogde glycolyse leidt tot verhoogde productie van lactaat, wat bijdraagt tot een zure extracellulaire pH en verdere veranderingen in genexpressie.10…

E. D. Michelakis,1 * G. Sutendra,1 P . Dromparis,1 L. Webster,1 A. Haromy,1 E. Niven,2 C. Maguire,2 T.-L. Gammer,1 J. R. Mackey,3 D. Fulton,3 B. Abdulkarim,3 M. S. McMurtry,1 K. C. Petruk4 1Departementgeneeskunde, Universiteit van Alberta, Edmonton, Alberta, Canada T6G 2B7. 2Departmentof Biomedical Engineering and Diagnostic Imaging, Universiteit van Alberta, Edmonton, Alberta, Canada T6G 2B7. 3DepartementOncologie, Universiteit van Alberta, Edmonton, Alberta, Canada T6G 2B7. 4DepartementNeurochirurgie, Universiteit van Alberta, Edmonton, Alberta, Canada T6G 2B7. *Aan wie de correspondentie moet worden gericht. E-mail: [email protected] Volume 2 Issue 31 31ra34 Ingediend: 11 november 2009Aanvaard: 23 april 2010Gepubliceerd: 12 mei 2010 Vaste tumoren, waaronder de agressieve primaire hersenkanker glioblastoma multiforme, ontwikkelen resistentie tegen celdood, deels als gevolg van een omschakeling van mitochondriale oxidatieve fosforylering naar cytoplasmatische glycolyse. Deze metabole remodellering gaat gepaard met mitochondriale hyperpolarisatie. Wij testten of het kleine molecuul en weesgeneesmiddel dichlooracetaat (DCA) deze kankerspecifieke metabole en mitochondriale remodellering in glioblastoom kan omkeren. Vers geïsoleerde glioblastomen van 49 patiënten vertoonden mitochondriale hyperpolarisatie, die snel werd omgekeerd door DCA. In een afzonderlijk experiment met vijf patiënten die glioblastoom hadden, hebben we prospectief basislijn- en serieel tumorweefsel veiliggesteld, patiëntspecifieke cellijnen van glioblastoom en vermeende glioblastoomstamcellen (CD133+, nestin+ cellen) ontwikkeld, en elke patiënt gedurende 15 maanden oraal met DCA behandeld. DCA depolariseerde de mitochondriën, verhoogde de mitochondriale reactieve zuurstofspecies en induceerde apoptose in GBM-cellen en vermeende GBM-stamcellen, zowel in vitro als in vivo. DCA-therapie remde ook de hypoxia-induceerbare factor-1α, bevorderde de activering van p53 en onderdrukte angiogenese, zowel in vivo als in vitro. De dosisbeperkende toxiciteit was een dosisafhankelijke, reversibele perifere neuropathie, en er was geen hematologische, lever-, nier- of harttoxiciteit. Er waren aanwijzingen voor klinische werkzaamheid bij een dosis die geen perifere neuropathie veroorzaakte en bij serumconcentraties van DCA die voldoende waren om het doelenzym van DCA, pyruvaatdehydrogenase kinase II, te remmen, dat in alle glioblastomen sterk tot expressie kwam. Metabolische modulatie kan een haalbare therapeutische aanpak zijn bij de behandeling van glioblastomen. INLEIDING Glioblastoma multiforme (GBM) is een agressieve primaire hersentumor die zeer slecht reageert op goedgekeurde therapieën (1). Chemotherapie met temozolomide (TMZ) plus bestralingstherapie (RT), toegediend na debulkingschirurgie, verhoogt de mediane overleving van 12,1 maanden met RT alleen tot 14,6 maanden (1). De mediane tijd tot progressie van de tumor na RT en TMZ is slechts 6,9 maanden ( 1). Bij terugkerende gliomen zijn de progressievrije overleving en de respons op TMZ veel slechter (2). GBM's zijn zeer vasculaire tumoren met een opmerkelijke moleculaire en genetische heterogeniteit (1). Een ideale therapie moet de GBM-apoptose verhogen, de moleculaire heterogeniteit overwinnen, angiogenese remmen, en de bloed-hersenbarrière passeren met minimale systemische toxiciteit. Op basis van onze recente bevindingen in diermodellen (3, 4) stelden wij de hypothese dat het weesgeneesmiddel dichlooracetaat (DCA) aan deze criteria voldoet en effectief kan zijn bij de behandeling van GBM bij de mens. DCA remt het mitochondriale enzym pyruvaatdehydrogenase kinase (PDK) (5). Door PDK te remmen, activeert DCA pyruvaatdehydrogenase (PDH), een poortwachtersenzym dat de stroom koolhydraten (pyruvaat) naar de mitochondriën regelt, waardoor de verhouding tussen glucose-oxidatie en glycolyse toeneemt (3-5).…

Tiziana Tataranni 1 en Claudia Piccoli 1,2 1Laboratoriumvoor preklinisch en translationeel onderzoek, IRCCS-CROB, Referral Cancer Center of Basilicata, Rionero in Vulture (Pz), 85028, Italië 2Departement klinische en experimentele geneeskunde, Universiteit van Foggia, Foggia 71121, Italië Correspondentie dient te worden gericht aan Tiziana Tataranni; [email protected] Gastredacteur: Kanhaiya Singh Copyright © 2019 Tiziana Tataranni en Claudia Piccoli. Dit is een open access artikel verspreid onder de Creative Commons Naamsvermelding Licentie, die onbeperkt gebruik, distributie en reproductie toestaat in elk medium, mits het originele werk correct wordt geciteerd. Ontvangen: 24 juli 2019Herzien: 12 september 2019Geaccepteerd: 11 oktober 2019Online gepubliceerd: 14 november 2019 Een uitgebreide hoeveelheid literatuur beschrijft de antikanker eigenschap van dichlooracetaat (DCA), maar de effectieve klinische toepassing ervan in kankertherapie is nog steeds beperkt tot klinische proeven. Het optreden van bijwerkingen zoals neurotoxiciteit en het vermoeden van carcinogeniteit van DCA beperken nog steeds het klinisch gebruik van DCA. In de afgelopen jaren is het aantal rapporten ter ondersteuning van de werking van DCA tegen kanker echter toegenomen, mede vanwege de grote belangstelling voor het aanpakken van het metabolisme van tumorcellen. Het ontleden van het werkingsmechanisme van DCA heeft bijgedragen tot een beter begrip van de grondslagen van de selectieve werkzaamheid tegen kankercellen. Een succesvolle co-toediening van DCA met conventionele chemotherapie, radiotherapie, andere geneesmiddelen of natuurlijke verbindingen is getest in verschillende kankermodellen. Nieuwe systemen voor de toediening van geneesmiddelen en multiactieverbindingen die DCA en andere geneesmiddelen bevatten, lijken de biologische beschikbaarheid te verbeteren en lijken efficiënter dankzij een synergetische werking van meerdere middelen. De verspreiding van rapporten die de efficiëntie van DCA in kankertherapie ondersteunen, heeft geleid tot bijkomende studies die andere potentiële moleculaire doelwitten van DCA willen vinden. Interessant is dat DCA de kankerstamcelfractie aanzienlijk zou kunnen beïnvloeden en zou kunnen bijdragen tot de uitroeiing van kanker. Samen vormen deze bevindingen een sterke motivering voor nieuwe klinische translationele studies van DCA in kankertherapie. INLEIDING Kanker is wereldwijd een van de belangrijkste doodsoorzaken. Ondanks de aanzienlijke vooruitgang in diagnostische en therapeutische benaderingen, blijft de uitroeiing ervan een uitdaging. Te veel factoren zijn verantwoordelijk voor het falen of terugvallen van de therapie, zodat er dringend behoefte is aan nieuwe behandelingsmethoden. Naast de bekende typische eigenschappen van kwaadaardige cellen, waaronder abnormale proliferatie, deregulering van apoptose en celcyclus [1, 2], vertonen kankercellen ook een eigenaardig metabolisch apparaat dat een verdere veelbelovende benadering voor kankertherapie biedt [3-5]. Onze groep had reeds gewezen op het belang van een metabole karakterisering van kankercellen om de doeltreffendheid van een metabole behandeling te voorspellen [6]. Geneesmiddelen die het kankermetabolisme kunnen beïnvloeden worden reeds onderzocht en tonen bemoedigende resultaten in termen van doeltreffendheid en verdraagbaarheid [7]. In het laatste decennium is de kleine molecule DCA, die reeds wordt gebruikt voor de behandeling van acute en chronische melkzuursyndroom, aangeboren fouten in het mitochondriaal metabolisme en diabetes [8], in ruime mate bestemd voor de behandeling van kanker. DCA is een in water oplosbare zure molecule van 150 Da, analoog aan azijnzuur waarin twee van de drie waterstofatomen van de methylgroep zijn vervangen door…

D.L. Kolesnik*, O.N. Pyaskovskaya, O.V. Yurchenko, G.I. SolyanikR.E. Kavetsky Institute of Experimental Pathology, Oncology and Radiobiology, NAS of Ukraine, Kyiv 03022, UkraineIngediend: 06 mei 2019. *Correspondentie: E-mail: [email protected] Gebruikte afkortingen: DCA - natriumdichlooracetaat; MTF - metformine; Δψm - mitochondriaal membraanpotentiaal; IC50 - halfmaximale remmende concentratie Abstract Het is bekend dat het arsenaal aan chemotherapeutische middelen voor de behandeling van kwaadaardige hersentumoren vrij beperkt is, waardoor onderzoek gericht op het vinden van nieuwe effectieve antitumorregimes, waaronder het gebruik van energiestofwisselingsmodificatoren, van groot belang is. Doel: Onderzoeken van de anti-glioma activiteit van natriumdichlooracetaat (DCA) en metformine (MTF) in combinatie in vitro en in vivo. Materialen en methoden: Celoverleving, celcyclus, apoptose, mitochondriaal membraanpotentieel (Δψm), ATP-niveau, het glucoseverbruik en de lactaatproductiesnelheid werden in vitro bepaald in gekweekte glioma C6-cellen. De antitumorwerking van de agentia in vivo werd routinematig geëvalueerd door de verlenging van de levensduur van ratten met getransplanteerd intracerebraal glioom C6 en werd bevestigd door histologisch onderzoek van tumorweefsel. Resultaten: De halfmaximale remmende concentratie (IC50) voor DCA en MTF afzonderlijk gebruikt was respectievelijk 79,2 ± 2,1 mM en 78,4 ± 4,0 mM, terwijl de IC50 voor DCA gebruikt in combinatie met 7,8 mM MTF 3,3 maal lager was (24,0 ± 1,2 mM, p < 0,05). De eendaagse incubatie van cellen met DCA in een concentratie dicht bij IC50 (25 mM), in combinatie met MTF in een concentratie die orde lager is dan IC50 (7,8 mM), resulteerde in tegenstelling tot het afzonderlijke gebruik ervan, in een afname van het aantal levensvatbare cellen met 40% (p < 0.05); herverdeling van de cellen over de celcyclusfasen in de richting van een verminderd aandeel cellen in de S-fase met 46% (p < 0,05) en een verhoogd percentage cellen in de G0/G1-fase met 24% (p < 0,05) in vergelijking met soortgelijke indexen in de controle. De hoge proapoptotische activiteit van DCA in combinatie met MTF werd ondersteund door een significant hoger percentage apoptotische cellen in vitro dan in de controle (18,9 ± 4,4% vs 5,7 ± 1,3%, p < 0,05) en een hoog aantal tumorcellen met tekenen van apoptose die bij het histologisch onderzoek van de tumorpathomorfose aan het licht kwamen. Het gecombineerde effect van DCA en MTF resulteerde in een bijna 4-voudige daling van het glucoseverbruik door glioma C6 cellen (0,23 ± 0,05 μmol/106 cellen/h vs 0,91 ± 0,12 μmol/106 cellen/h, p<0.05) in vergelijking met de overeenkomstige parameters in de controle, en een 2-voudig verhoogde snelheid van lactaatproductie (1,06 ± 0,03 μmol/106 cellen/h vs 0,53 ± 0,03 μmol/106 cellen/h, p <0,05). Tegelijkertijd verschilden zowel Δψm als het niveau van intracellulair ATP in de met DCA en MTF behandelde glioma C6-cellen, zowel afzonderlijk als in combinatie, niet significant van die indices in de controle. In in vivo studies was de gemiddelde levensduur van ratten met intracranieel getransplanteerd glioom C6, behandeld met DCA in combinatie met MTF in een totale dosis van respectievelijk 1,1 en 2,6 g/kg lichaamsgewicht, 50% hoger (p < 0,001) dan in de controlegroep. In het geval van alleen gebruik (in een dosis van 2,6…

Sang Hyeok Woo1,*, Sung-Keum Seo1,*, Yoonhwa Park1,2, Eun-Kyu Kim3, Min-Ki Seong4, Hyun-Ah Kim4, Jie-Young Song1, Sang-Gu Hwang1, Jin Kyung Lee5, Woo Chul Noh4, In-Chul Park1 1Divisionof Radiation Cancer Research, Korea Institute of Radiological and Medical Sciences, Nowon-gu, Seoul, 01812, Republic of Korea 2Schoolof Life Science and Biotechnology, Korea University, Seongbuk-gu, Seoul, 02841, Republic of Korea 3Department of Surgery, Breast Cancer Center, Seoul National University Bundang Hospital, Seoul National University College of Medicine, Bundang-gu, Seongnam, 13620, Republiek Korea 4Departmentof Surgery, Korea Cancer Center Hospital, Korea Institute of Radiological and Medical Sciences, Nowon-gu, Seoul, 01812, Republiek Korea 5KIRAMSRadiation Biobank, Korea Institute of Radiological and Medical Sciences, Nowon-gu, Seoul, 01812, Republiek Korea *Dezeauteurs hebben in gelijke mate aan dit werk bijgedragen Correspondentie aan: In-Chul Park, e-mail: [email protected] Trefwoorden: tamoxifen, borstkanker, dichlooracetaat, epidermale groeifactorreceptor, pyruvaatdehydrogenase kinase Ontvangen: 18 mei 2016 Geaccepteerd: 22 juli 2016 Online gepubliceerd: 01 augustus 2016 Abstract Metabole herprogrammering in kankercellen is onlangs erkend als een essentieel kenmerk van neoplasie. In deze context vormen metabole veranderingen een aantrekkelijk therapeutisch doelwit, en in preklinische studies zijn bemoedigende resultaten verkregen met geneesmiddelen gericht op verschillende metabole processen. Recentelijk hebben verschillende studies gesuggereerd dat dichlooracetaat (DCA), een specifieke pyruvaatdehydrogenase kinaseremmer, een potentieel antikankermedicijn kan zijn voor een groot aantal uiteenlopende tumoren. Het precieze mechanisme wordt echter niet volledig begrepen, wat belangrijk is voor het gebruik van DCA bij de behandeling van kanker. In deze studie vonden we dat DCA MCF7 borstkankercellen gevoelig maakte voor tamoxifen-geïnduceerde celdood door de expressie van de epidermale groeifactor receptor (EGFR) te verminderen. De downregulatie van EGFR werd veroorzaakt door afbraak van het eiwit. Voorts speelde p38 mitogen-activated protein kinase een belangrijke rol bij DCA/tamoxifen-geïnduceerde EGFR-degradatie. Tenslotte bevorderde DCA ook vergelijkbare tamoxifen-geïnduceerde celdood in tamoxifen-resistente MCF7-cellen, die tot stand waren gekomen door langdurige behandeling met tamoxifen. Samengevat suggereren onze resultaten dat DCA een aantrekkelijk potentieel geneesmiddel is dat cellen gevoelig maakt voor tamoxifen-geïnduceerde celdood en tamoxifen-resistentie overwint via downregulatie van EGFR-expressie in borstkankercellen. INLEIDING Prolifererende kankercellen hebben aanzienlijk andere metabolische behoeften dan de meeste normale gedifferentieerde cellen. Om snelle celgroei en proliferatie te ondersteunen, veranderen kankercellen bijvoorbeeld de metabole flux anders dan het omringende weefsel om voldoende bio-energetische en biosynthetische tussenproducten te leveren. Een bekend verschijnsel dat in de meeste kankercellen wordt waargenomen is een verschuiving naar aërobe glycolyse, ongeacht de zuurstoftoevoer, wat het "Warburg-effect" wordt genoemd, waarbij pyruvaat rechtstreeks wordt omgezet in melkzuur in plaats van in de citroenzuurcyclus [1]. Aangezien alle kankercellen afhankelijk zijn van deze verandering in het metabolisme, vormen deze veranderde pathways aantrekkelijke therapeutische doelwitten [2]. Zowel in preklinische als in klinische studies zijn pogingen gedaan om het geherprogrammeerde metabolisme alleen of in combinatie met kankerchemotherapie aan te pakken [3]. Interessant is dat deze kankerspecifieke metabolische remodellering wordt omgekeerd door dichlooracetaat (DCA), een mitochondria-gerichte kleine molecule die na orale toediening in de meeste weefsels kan doordringen [4]. Het remt specifiek pyruvaat dehydrogenase kinase (PDK), een lid van de kinase familie, wat leidt tot reactivering van pyruvaat dehydrogenase (PDH), een sleutelenzym dat de flux van pyruvaat…

Dana Flavin Stichting voor Collaborative Medicine and Research, Greenwich, CT, VS en AMC/co Klinik im Alpenpark, Ringsee, Duitsland Correspondentie naar: Dr Dana Flavin, Foundation for Collaborative Medicine and Research, 24 Midwood Drive, Greenwich, CT, USA E-mail: [email protected] Ontvangen: 7 april 2010Geaccepteerd: 15 juni 2010DOI: 10.3892/ol_00000158 Abstract Een 51-jarige mannelijke patiënt bij wie in 2001 medullair schildkliercarcinoom (MTC) werd vastgesteld, met progressie naar longmetastasen na adriamycinetherapie, werd vervolgens met succes behandeld met dimethyltriazenoimidazolcarboximide. Hij bleef 7 jaar in gedeeltelijke remissie na talrijke pogingen met chemotherapie om gedeeltelijke remissie te induceren. In oktober 2008 herviel de patiënt, toen 58 jaar oud, met talrijke tumoren in zijn hele centrale lichaam. Op 1 december 2008 was de tumormarker voor MTC, calcitonine, 38.611 pg/ml, d.w.z. veel hoger dan de norm van <20 pg/ml. Aangezien alle andere chemotherapiepogingen waren mislukt, kwam hij niet in aanmerking voor nieuwe onderzoeken. Vervolgens werd onmiddellijk begonnen met 10 mg/kg dichlooracetaat (DCA). In april 2009 was de calcitoninespiegel gedaald tot 2000 pg/ml. In mei 2009 toonde een nieuwe positronemissietomografie een dramatische vermindering van alle tumorlocaties. De patiënt blijft momenteel in remissie en krijgt nog steeds dezelfde dosis DCA, waarbij zijn tumormarker sinds november 2009 stabiel blijft in de laboratoriumgegevens. Trefwoorden: dichlooracetaat, medullair schildkliercarcinoom INLEIDING Medullary thyroid carcinoma (MTC) is een zeldzame calcitonine-producerende neuro-endocriene tumor die ontstaat uit neurale crest-afgeleide parafolliculaire C-cellen (calcitonine-producerende cellen) van de schildklier (1), een onderdeel van multipele endocriene neoplasie type 2 of MEN2 syndromen (2), goed voor ongeveer 4% van alle schildklierkankers. Hoewel 25-30% van de MTC-gevallen erfelijke aandoeningen zijn, bestaan de overige gevallen uit sporadische vormen van de ziekte (3). De 3-jaars overleving van patiënten met gedifferentieerde schildklierkanker en resistentie tegen radioactief jodium is minder dan 50%, met weinig respons op standaard cytotoxische chemotherapieën (4). Bij endocriene maligniteiten, zoals schildkliercarcinoom, is chirurgie de voorkeursbehandeling; deze aanpak is echter alleen succesvol in een vroeg stadium van de ziekte. MTC is een ongeneeslijke ziekte zodra de metastasen niet meer te verwijderen zijn (5). Behandelingsmogelijkheden voor gevorderde endocriene maligniteiten blijven onbevredigend en gaan gepaard met een slechte prognose voor de patiënt. Cytotoxische chemotherapie en bestralingstherapie, die gepaard gaan met aanzienlijke toxiciteit, vertonen vaak slechts een beperkte en voorbijgaande werkzaamheid (6). Tyrosinekinaseremmers die met name de RET (rearranged during transfection) proto-oncogene gain of function activiteit beïnvloeden, zoals vandetanib, sorafenib en sunitinib, lijken veelbelovend. Het lage percentage partiële responsen en het ontbreken van complete responsen in alle verschillende proeven met monotherapie onderstrepen echter de behoefte aan nieuwe en meer doeltreffende enkelvoudige of gecombineerde middelen met een aanvaardbare toxiciteit (3). Verslag van een geval Deze studie presenteert een mannelijke MTC-patiënt met longmetastasen, die zeven jaar na een chirurgische ingreep en succesvolle chemotherapie met dimethyltriazenoimidazole carboximide (DTIC) en 5-fluorouracil nieuwe tumoren ontwikkelde. Bij de eerste diagnose in 2001 had de 51-jarige patiënt met MTC en lymfeklierbetrokkenheid een sporadische vorm van de ziekte, terwijl zijn tweelingbroer, die ook negatief was voor een genetische factor, ziektevrij was. De patiënt werd in 2004 opnieuw behandeld met een regime van carboplatine en daunoxome, en later dat…

Akbar Khan, MD; Denis Marier, ND; Eric Marsden, ND; Douglas Andrews, ND; Isaac Eliaz, MD Akbar Khan, MD, is medisch directeur van Medicor Cancer Centres, Inc, in Toronto, Ontario, Canada. Denis Marier, ND, is directeur van Canadian Clinic for Integrative Medicine in Windsor, Ontario. Eric Marsden, ND, is directeur van Marsden Center of Naturopathic Excellence in Maple, Ontario. Douglas Andrews, ND, is natuurgeneeskundig medewerker bij Medicor Cancer Centres, Inc. Isaac Eliaz, MD, is directeur van Amitabha Medical Clinic, in Santa Rosa, Californië. Corresponderende auteur: Akbar Khan, MD E-mailadres: [email protected] Abstract Oraal dichlooracetaat-natrium (DCA) wordt momenteel onderzocht als enkelvoudig middel en als adjuvans voor de behandeling van verschillende kankers. Een van de factoren die het klinisch gebruik in een continu oraal regime beperken is een dosisgerelateerde, reversibele neurotoxiciteit, waaronder perifere neuropathie en encefalopathie. De intraveneuze (IV) route heeft een aantal potentiële voordelen, waaronder (1) gepulseerde dosering om hogere concentraties te bereiken dan haalbaar is bij oraal gebruik, (2) een langere uitwasperiode om de kans op neurotoxiciteit te verminderen, en (3) een omzeiling van het spijsverteringsstelsel, wat vooral belangrijk is voor kankerpatiënten in een gevorderd stadium. Er waren gegevens beschikbaar over IV DCA in hoge dosis (tot 100 mg/kg/dosis) die de veiligheid ervan bevestigden, zowel bij gezonde vrijwilligers als bij ernstig zieke patiënten, waardoor de auteurs konden beginnen met offlabel behandeling van kankerpatiënten. Bij verschillende van hun patiënten behandeld met IV DCA hebben de auteurs klinische, hematologische of radiologische reacties waargenomen. Dit artikel presenteert 3 gevallen van patiënten met terugkerende kankers en bij wie alle conventionele therapieën hadden gefaald: (1) een 79-jarige mannelijke patiënt met darmkanker met levermetastasen, (2) een 43-jarige mannelijke patiënt met angiosarcoom met pancreas- en botmetastasen, en (3) een 10-jarige mannelijke patiënt met pancreas neuro-endocrien carcinoom met levermetastasen. (Altern Ther Health Med. 2014;20(suppl 2):21-28.) Oraal natriumdichlooracetaat (DCA) is een geneesmiddel dat momenteel wordt onderzocht als enkelvoudig middel en als aanvullende behandeling bij kanker.1 Op het moment van schrijven loopt er een fase I-proef met oraal DCA voor terugkerende of gemetastaseerde vaste tumoren aan de Universiteit van Alberta en twee proeven met oraal DCA voor hoofd-halskanker aan de Stanford University. DCA is uitgebreid onderzocht door Stacpoole2-5 voor de behandeling van congenitale melkziekte, een groep van erfelijke mitochondriale ziekten. Het veiligheidsprofiel voor het gebruik van oraal DCA bij mensen is door dit onderzoek vastgesteld. Het middel is relatief veilig gebleken, zonder hematologische, cardiale, pulmonale of renale toxiciteit.6 De belangrijkste toxiciteit is neurologisch, voornamelijk perifere neuropathie, en deze aandoening is omkeerbaar.7 Een door DCA veroorzaakt delirium is waargenomen en is snel omkeerbaar bij staken van het middel.8 Een asymptomatische maar omkeerbare verhoging van leverenzymen kan voorkomen bij een klein percentage van de patiënten.9 In januari 2007 publiceerden Bonnet et al10 een baanbrekend artikel dat aantoonde dat DCA effectief was bij de behandeling van borst-, long- en hersenkanker bij mensen in vitro en in vivo (bij ratten) via nieuwe metabolische routes die betrekking hebben op remming van mitochondriaal pyruvaatdehydrogenase kinase. De onderzoekers meldden dat DCA selectief apoptose veroorzaakte in kankercellen door het…

Walter Lemmoa, c, Gerard Tanb Manuscript geaccepteerd voor publicatie 04 maart 2016 a LEMMO Integrated Cancer Care Inc., 327 Renfrew Street, Vancouver, BC V5K 5G5, Canadab Gerard Tan & Associates Integrative Cancer Centre, Suite 105-2295 West Broadway, Vancouver, BC V6K 2E4, Canadac Corresponderende auteur: Walter Lemmo, ND, FABNO, LEMMO Integrated Cancer Care Inc., 327 Renfrew Street, Vancouver, BC V5K 5G5, Canada. E-mail: [email protected] Abstract Hier presenteren we een observationeel verslag van een 49-jarige vrouw, niet-roker, met een slechte prestatiestatus met niet-kleincellige longkanker en leptomeningeale carcinomatose (LMC), die na introductie van oraal dichlooracetaat (DCA) ongeveer 64 weken (454 dagen) overleefde na palliatieve bestraling van de gehele hersenen zonder de noodzaak van chemotherapie of verdere gerichte therapie om specifiek het LMC aan te pakken. Voor zover wij weten is dit het eerste casusverslag waarin het gebruik van DCA in het LMC is opgenomen. Onze bevindingen worden besproken in de context van eerder gerapporteerde toepassingen van DCA bij maligniteiten van het centrale zenuwstelsel. Trefwoorden: Dichlooracetaat; Dichloorazijnzuur; Niet-kleincellige longkanker; Leptomeningeale carcinomatosedoi: http://dx.doi.org/10.14740/jmc2456w Articles © The authors | Journal compilation © J Med Cases and Elmer Press Inc™ | www.journalmc.orgDit is een open-access artikel verspreid onder de voorwaarden van de Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License, die onbeperkt niet-commercieel gebruik, distributie en reproductie in elk medium toestaat, op voorwaarde dat het originele werk correct wordt geciteerd INLEIDING Leptomeningeale carcinomatose (LMC) kan een uitdagende comorbiditeit zijn van verschillende maligniteiten, in het bijzonder borst- en longkanker [1, 2]. Gangbare behandelingsprotocollen geven de voorkeur aan chemotherapeutische benaderingen, waaronder intrathecale (IT) toepassingen [3, 4], gerichte middelen [5], palliatieve bestraling [6, 7], en het gebruik van een ventriculoperitoneale (VP) shunt om hydrocephalus complicaties te verlichten [8-10]. Er is grote behoefte aan onderzoek naar nieuwe behandelingsmethoden die gemakkelijk, weinig risicovol en doeltreffend zijn, aangezien de mediane overleving voor patiënten met gevorderde niet-kleincellige longkanker (NSCLC) nog steeds slechts enkele maanden bedraagt. Casusverslag Een 49-jarige niet-rokende vrouw presenteerde zich in mei 2006 met inoperabel NSCLC IIIb waarbij de rechterlong diffuus was betrokken, samen met een pleurale effusie rechts. Drie cycli van gemcitabine en cisplatine vanaf 26 juli 2006 werden niet effectief geacht. Op 18 september 2006 reageerde ze op talc pleurodesis. Vervolgens werd op 5 oktober begonnen met tweedelijns paclitaxel, maar wegens aanzienlijke toxiciteit werd dit op 26 oktober vervangen door nab-paclitaxel; de vierde en laatste doses waren op 2 januari 2007 wegens progressieve ziekte. Vervolgens werd zij op 23 januari 2007 overgeschakeld op erlotinib 100 mg/dag, dat werd voortgezet tot februari 2009. De mutatiestatus van de epidermale groeifactorreceptor (EGFR) was onbekend omdat deze test destijds niet werd gesubsidieerd door het Medical Service Plan van British Columbia, Canada. Ondanks stabiele röntgenfoto's van de borst tussen 27 februari 2007 en 29 december 2007 en gecomputeriseerde tomografie (CT) van de borst en de buik die geen verdere abnormale bevindingen lieten zien vanaf 28 april 2008, bleef het carcino-embryonisch antigeen (CEA) geleidelijk stijgen vanaf 28 juni 2007 met een waarde van 28 tot 170 op 28 april 2008. De stijging van het CEA leek in…

Akbar Khan Medisch directeur, Medicor Cancer Centres Inc., Toronto, Canada Abstract Nier squameus celcarcinoom is een zeldzame vorm van nierkanker die als ongeneeslijk wordt beschouwd zodra er zich metastasen ontwikkelen. De prognose is slecht en de gemiddelde overleving van ziekte in een vergevorderd stadium is meestal enkele maanden, ondanks alle beschikbare conventionele therapieën. Wij beschrijven het geval van een 72-jarige vrouw met metastatisch nier squameus celcarcinoom die een radicale nefrectomie onderging met positieve chirurgische marges, nieraderinvasie en uitzaaiingen naar meerdere abdominale lymfeklieren. Zij kreeg een kuur palliatieve radiotherapie naar de buik met 4500cGy in 25 fracties over 5 weken. Na de radiotherapie werd ze behandeld met een cyclisch regime van oraal natriumdichlooracetaat ("DCA"). De behandeling werd na 3 maanden gestaakt vanwege de ontwikkeling van perifere neuropathie. Follow-upbeelden na beëindiging van de DCA-behandeling toonden geen tekenen van metastatische ziekte. De neuropathie verbeterde geleidelijk en vier jaar later toonde computertomografie geen terugkeer van de kanker aan. Vijf jaar na voltooiing van de therapie voelt de patiënt zich nog steeds goed zonder klinische tekenen van terugkeer en leidt hij een normaal en actief leven. Trefwoorden: Dichlooracetaat, radiotherapie, nier squameus celcarcinoom, remissie Copyright © 2012 Akbar Khan. Dit is een open access artikel verspreid onder de Creative Commons Attribution License unported 3.0, die onbeperkt gebruik, distributie en reproductie toestaat in elk medium, op voorwaarde dat het originele werk correct wordt geciteerd. Contactpersoon auteur: Akbar Khan E-mail: [email protected] INLEIDING Renaal plaveiselcelcarcinoom ("RSCC") is een zeldzame vorm van nierkanker die uitgaat van het nierbekken. RSCC omvat ongeveer 0,5 - 0,8% van alle kwaadaardige niertumoren (Bhaijee 2012). Hoewel chirurgie soms curatief is voor gelokaliseerde ziekte, wordt metastatisch renaal plaveiselcelcarcinoom ("mRSCC") als ongeneeslijk beschouwd (Holmang et al. 2007). Verschillende publicaties van artsen met ervaring in de behandeling van RSCC hebben aangetoond dat dit kankertype radioresistent is en dat systemische chemotherapie weinig voordeel oplevert. (Bhandari et al. 2010), (Di Battista et al. 2012), (Kimura et al. 2000), (Li en Cheung 1987). De gemiddelde overleving van ziekte in een vergevorderd stadium is uiterst slecht (in de orde van enkele maanden) en de vijfjaarsoverleving bedraagt naar verluidt minder dan 10% (Holmang et al. 2007). In een overzicht van 15 gevallen meldden Lee et al. een mediane overleving van 3,5 maanden (Lee et al. 1998). Er werd gezocht in Medline (Medline RSCC 2012) om na te gaan of er gevallen van langdurige volledige remissie van mRSCC waren geregistreerd. Dit onthulde meer dan 200 citaties van RSCC, maar slechts één gepubliceerd geval van 5 jaar volledige remissie/kuur (Carlson 1960). In dit geval onderging de patiënt een volledige nefro-ureterectomie, inclusief resectie van peri-renaal vet en een blaasmanchet. Pathologie toonde geen betrokkenheid van chirurgische marges aan en er werden geen metastasen gerapporteerd. Natriumdichlooracetaat ("DCA") is een geneesmiddel dat uitgebreid is bestudeerd voor de behandeling van congenitale melkziekte, die bestaat uit een groep erfelijke mitochondriale ziekten (Stacpoole et al. 2006), (Stacpoole et al. 1992), (Stacpoole et al. 1988). Het veiligheidsprofiel van het gebruik van DCA bij de mens is door deze werkzaamheden vastgesteld. Het is…

Ramon C Sun1,2, Philip G Board1 en Anneke C Blackburn1* 1 Molecular Genetics Group, Department of Translational Biosciences, John Curtin School of Medical Research, Building 131, Australian National University, P.O. Box 334, Canberra ACT 0200, AUSTRALIA 2 Department of Radiation Oncology, Stanford School of Medicine, Stanford CA 94305 USA.1*Correspondentie: [email protected]© 2011 Sun et al; licentiehouder BioMed Central Ltd. Dit is een Open Access artikel verspreid onder de voorwaarden van de Creative Commons Attribution License (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0), die onbeperkt gebruik, distributie en reproductie toestaat in elk medium, op voorwaarde dat het originele werk correct wordt geciteerd.Ontvangen: 3 mei 2011 Geaccepteerd: 18 november 2011Gepubliceerd: 18 november 2011 Abstract AchtergrondKankercellen hebben een ander metabool profiel dan normale cellen. Het Warburg effect (verhoogde aerobe glycolyse) en glutaminolyse (verhoogde mitochondriale activiteit van glutamine katabolisme) zijn bekende kenmerken van kanker en gaan gepaard met verhoogde lactaat productie, hypergepolariseerde mitochondriale membraan en verhoogde productie van reactieve zuurstofspecies. MethodenIn deze studie richten wij ons op het Warburg-effect met dichlooracetaat (DCA) en de verhoogde mitochondriale activiteit van glutaminolyse met arseentrioxide (ATO) in borstkankercellen, waarbij wij de celproliferatie, celdood en mitochondriale kenmerken meten. ResultatenDe combinatie van DCA en ATO was doeltreffender in het remmen van de celproliferatie en het induceren van celdood dan een van beide geneesmiddelen alleen. Wij onderzochten het effect van deze behandelingen op de mitochondriale membraanpotentiaal, de productie van reactieve zuurstofspecies en de ATP-niveaus en identificeerden nieuwe moleculaire mechanismen binnen de mitochondriën voor zowel ATO als DCA: ATO vermindert de mitochondriale functie door remming van cytochroom C-oxidase (complex IV van de elektronentransportketen), terwijl DCA de expressie van de ATP-synthase b-subeenheid verhoogt. De versterking van ATO-cytotoxiciteit door DCA is gecorreleerd met een sterke onderdrukking van de expressie van c-Myc en HIF-1a, en een verminderde expressie van het overlevingseiwit Bcl-2. ConclusieDeze studie is de eerste die aantoont dat het aanpakken van twee belangrijke metabolische kenmerken van kanker een effectieve antikankerstrategie is met therapeutisch potentieel. TrefwoordenDichlooracetaat, borstkanker, elektronentransportketen, mitochondriën, arseentrioxide Inleiding Arseentrioxide (ATO) wordt al meer dan 2000 jaar gebruikt als therapeutisch middel. Afkomstig uit China [1], wordt het momenteel gebruikt tegen acute promyeloïde leukemie (APL) bij patiënten die hervallen zijn na een behandeling met alltrans-retinoïnezuur/anthracycline, en wordt het gepromoot voor eerstelijnstherapie van de novo APL [2-4]. ATO staat bekend als een hyperreactieve molecule en zou kunnen binden aan thiolgroepen in vele eiwitten [2,5]. Zijn vermogen om te binden aan het thiolrijke, gemuteerde eiwit PML-RAR-α dat ontstaat door een chromosoomtranslocatie bij APL, heeft het tot een effectief geneesmiddel bij APL gemaakt [ 2,5,6]. Er is aangetoond dat ATO in vitro en in vivo apoptose induceert in verschillende kankercellijnen [7,8], maar het is moeilijk gebleken ATO te overwegen voor klinisch gebruik in andere tumortypes dan APL, wegens gebrek aan kennis van de moleculaire doelwitten die de cytotoxiciteit ervan veroorzaken. In de afgelopen 10 jaar zijn de fysiologische veranderingen binnen kankercellen in reactie op de behandeling met ATO goed gekarakteriseerd, en er lopen vele klinische proeven voor nieuwe toepassingen van ATO [5]. ATO is voorgesteld als een mitochondriaal toxine [9]. ATO kan…

Dana F. Flavin1, 2 1Klinikim Alpenpark, Defreggerweg 2-6, Ringsee, 83707 Tegernsee, Duitsland2 Foundation for Collaborative Medicine and Research, 24 Midwood Drive, Greenwich, CT 06830, USA Correspondentie dient te worden gericht aan Dana F. Flavin, [email protected]: 4 juni 2010Aanvaard: 23 juli 2010Academische redacteur: Michael A. CarducciCopyright © 2010 Dana F. Flavin. Dit is een open access artikel verspreid onder de Creative Commons Naamsvermelding Licentie, die onbeperkt gebruik, distributie en reproductie toestaat in elk medium, op voorwaarde dat het originele werk correct wordt geciteerd. In juni 2007 werd een 48-jarige mannelijke patiënt, gediagnosticeerd met stadium 4 Non-Hodgkin's Follicular Lymphoma (NHL), gedurende 3 maanden behandeld met conventionele chemotherapie, resulterend in een volledige remissie. Bijna een jaar later keerden de tumoren terug in de neuskeelholte en de halslymfeklieren. De patiënt weigerde alle voorgestelde chemotherapieën en begon zelf 900 mg dichlooracetaat (DCA) per dag toe te dienen; vier maanden later toonde een PET-scan volledige remissie. Sinds zijn laatste PET-scan, mei 2009, is hij nog steeds tumorvrij door het continue gebruik van DCA. INLEIDING Non-Hodgkin lymfoom (NHL), een kanker van het lymfesysteem die overal in het lichaam kan beginnen, treft 400.000+ mensen in de Verenigde Staten met 66.000 nieuwe gevallen in 2009 [1]. NHL presenteert zich vaak als lage koorts met zweten, gezwollen lymfeklieren, algemene malaise en vermoeidheid. Hoewel het goed reageert op gevestigde therapieën, waaronder chemotherapie en bestraling [2], worden agressievere nieuwe behandelingen ontwikkeld, waaronder chemotherapie met bestraling van het hele lichaam gevolgd door stamceltransplantaties [3]. Hoewel deze behandelingen bij sommige patiënten tot volledige remissie hebben geleid [4], zoeken andere patiënten, die zich bewust zijn van de aantasting van de levenskwaliteit door agressieve therapieën [3], samen met professionals of op eigen houtje naar alternatieve behandelmethoden, waarvan vele niet-conventioneel zijn of zich in een experimenteel stadium bevinden. Eén zo'n therapie is dichlooracetaat (DCA) [5]. DCA is een bijproduct van waterchlorering [6, 7] dat de aërobe glycolyse remt. Het wordt al meer dan 30 jaar in de geneeskunde gebruikt [8] als onderzoeksgeneesmiddel voor de behandeling van ernstige stofwisselingsstoornissen zoals diabetes en hypercholesterolemie [5, 9] , alsmede voor de behandeling van congenitale melkzuurvergiftiging bij Noord-Amerikaanse kinderen [10]. De biologische beschikbaarheid [11] en de farmacokinetiek [12] van DCA zijn tientallen jaren lang goed onderzocht bij volwassenen [6], kinderen [13, 14] en dieren [15]. Als geneesmiddel wordt DCA over het algemeen goed verdragen vanaf doseringen tussen 10 mg/Kg en 50 mg/Kg, hoewel langdurige blootstelling in verband wordt gebracht met perifere neuropathie [16]. Zijn activering van het enzym pyruvaatdehydrogenase (PDH) van de mitochondriën vermindert de glycolyse en reactiveert de glucose-oxidatie, een gunstige aanpak om melkzuurgasvorming te verbeteren [9]. Kankercellen gebruiken voornamelijk een systeem van glycolyse voor energie in plaats van de glucose-oxidatie die door gezonde cellen wordt gebruikt. Kanker lijkt een vorm van intracellulaire melkverzuring die wordt veroorzaakt door een blokkering van de oxidatie van glucose op het niveau van PDH (pyruvaat dehydrogenase). Het glycolyse-metabolisme van glucose verhoogt het melkzuur van de kankercellen en verlaagt de intracellulaire pH [7] met als gevolg grote verschuivingen in de intracellulaire biochemie. Aërobe glycolyse,…

Serena Vella1*, Matteo Conti2*, Roberta Tasso1, Ranieri Cancedda1,3 en Aldo Pagano1,3 1 Afdeling Oncologie, Biologie en Genetica (DOBiG), Universiteit van Genua, Genua-Italië2 Laboratorium voor Klinische Farmacologie en Toxicologie, Ospedale S. Maria delle Croci, 48100 Ravenna-Italië3 Nationaal Instituut voor Kankeronderzoek (IST) Genua, Largo R. Benzi, 10, 16132 Genua-Italië De kleine, in water oplosbare molecule dichlooracetaat (DCA) wekt sinds kort grote belangstelling op het gebied van de kankertherapie, omdat is aangetoond dat deze molecule de groei van menselijke tumoren kan remmen door specifiek in te werken op de mitochondriën van kankercellen zonder de fysiologie van niet-kwaadaardige cellen te verstoren. Neuroblastoom was een van de tumortypes waarop DCA als ondoeltreffend werd beschouwd, omdat het bestaat uit cellen met weinig erkende mitochondriale afwijkingen. Neuroblastoom is echter samengesteld uit verschillende celtypes in termen van metabolisme, fenotype en kwaadaardig potentieel. Ondanks de bovenstaande voorspelling tonen wij in dit werk aan dat (i) DCA een onverwacht antikankereffect heeft op NB-tumorcellen en (ii) dit effect selectief is gericht op zeer kwaadaardige NB-cellen, terwijl de meer gedifferentieerde/minder kwaadaardige NB-cellen refractair zijn voor DCA-behandeling. Dit resultaat bevestigt de noodzaak van een gedetailleerd onderzoek naar de antikankereigenschappen van DCA tegen dit tumortype, met als einddoel het mogelijke gebruik ervan als therapeutisch middel. Het kleine molecuul/weesgeneesmiddel DCA is onlangs in de schijnwerpers gekomen omdat het de groei van glioblastoma multiforme (GBM) tumoren kan beperken bij doseringen die verenigbaar zijn met de afwezigheid van bijwerkingen.1-4 Gezien de goed verdraagbare toxiciteit en de lage kosten, wekt DCA veel belangstelling voor het mogelijke gebruik ervan bij kankertherapie en bij de genezing van bepaalde tumortypes.5 Hoewel DCA effectief is gebleken bij kleincellig longcarcinoom,6 borstkanker,7 prostaatkanker8, endometriumkanker9 en glioblastoomcellijnen,2 is de werkzaamheid van deze kleine molecule als antikankerbehandeling tot dusver alleen klinisch aangetoond bij humane GBM, zodat de bewezen werkzaamheid van DCA bij andere maligniteiten nog moet worden geëvalueerd.10 In detail, vanwege het werkingsmechanisme, wordt verwacht dat DCA niet effectief zal zijn op tumoren die gekenmerkt worden door een lage mitochondriale polarisatie, zoals havercel longkanker, lymfomen, neuroblastoom (NB) en sarcomen.5 DCA als remmer van het mitochondriale enzym pyruvaatdehydrogenase kinase (PDK) activeert pyruvaatdehydrogenase (PDH), een poortwachtersenzym dat de flux van pyruvaat naar de mitochondriën regelt, waardoor de verhouding tussen glucose-oxidatie en glycolyse toeneemt.4-6 Bonnet et al. toonden aan dat deze verhoging van de oxidatieve fosforylering selectief pro-apoptotisch is in kankercellen, wat leidt tot een afname van hun typische mitochondriale hyperpolarisatie die gepaard gaat met weerstand tegen apoptose.6 Hoewel NB aanvankelijk werd beschouwd als een tumortype waarop DCA hoogstwaarschijnlijk niet effectief is, vanwege het specifieke kenmerk van kleine cellen en de veronderstelde afwezigheid van mitochondriale membraanhyperpolarisatie,5 worden prolifererende NB-cellen in stand gehouden door een glycolytisch fenotype.11 Wij onderzochten de mogelijke werkzaamheid van DCA-behandeling in het remmen van de groei van menselijke NB-knobbels gegenereerd in NOD-SCID muizen. Verrassend genoeg zagen we dat DCA de tumorgroei in vivo aanzienlijk beperkt. In menselijke NB-tumoren zijn er drie verschillende celtypes: I-type stamcellen, N-type neuroblastic/neuro-endocrine precursors en de stam-achtige S-type Schwannian/melanoblastic precursors. Deze cellen hebben verschillende morfologische, biochemische en tumorigene eigenschappen en variabele…

Akbar Khan, Doug Andrews, Jill Shainhouse, Anneke C Blackburn Akbar Khan, Douglas Andrews, Medicor Cancer Centres Inc., Toronto, ON M2N 6N4, Canada Jill Shainhouse, Insight Naturopathic Clinic, Toronto, ON M4P 1N9, Canada Anneke C Blackburn, The John Curtin School of Medical Research, The Australian National University, Canberra, ACT 2601, Australië Bijdragen van de auteurs: Khan A behandelde de patiënt en schreef het grootste deel van het case report; Andrews D assisteerde bij de ontwikkeling van het natuurlijke medicatie protocol voor vermindering van DCA bijwerkingen, en schreef een deel van het case report; Shainhouse J behandelde de patiënt met natuurlijke therapie; Blackburn AC interpreteerde het case report in de context van de literatuur over in vitro en in vivo DCA onderzoek, schreef delen van de inleiding en discussie, en beoordeelde het manuscript in zijn geheel. Toestemmingsverklaring: De in dit manuscript beschreven patiënte heeft toestemming gegeven om haar casus anoniem te publiceren. Belangenverstrengeling verklaring: Een van de auteurs (Khan) geeft dichlooracetaattherapie aan kankerpatiënten via Medicor Cancer Centres tegen kosten en zonder winstoogmerk. De kliniek is eigendom van een familielid van deze auteur. De andere auteurs hebben niets openbaar te maken. Open-access: Dit artikel is een open-access artikel dat is geselecteerd door een interne redacteur en volledig peer-reviewed door externe beoordelaars. Het wordt verspreid in overeenstemming met de Creative Commons Naamsvermelding Niet Commercieel (CC BY-NC 4.0) licentie, die anderen toestaat om te verspreiden, remixen, aan te passen, voort te bouwen op dit werk niet-commercieel, en licentie hun afgeleide werken op andere voorwaarden, op voorwaarde dat het oorspronkelijke werk naar behoren wordt geciteerd en het gebruik is niet-commercieel. Zie: http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/ Bron van het manuscript: Uitgenodigd manuscript Correspondentie naar: Akbar Khan, MD, Medical Director, Medicor Cancer Centres Inc., 4576 Yonge St., Suite 301, Toronto, ON M2N 6N4, Canada. [email protected]: +1-416-2270037Fax: +1-416-2271915 Ontvangen: 30 januari 2017 Peer-review gestart: 12 februari 2017 Eerste besluit: 28 maart 2017 Herzien: 5 mei 2017 Aanvaard: 30 mei 2017 Artikel in pers: 31 mei 2017 Online gepubliceerd: 10 augustus 2017 Abstract Natriumdichlooracetaat (DCA) wordt sinds 2007 bestudeerd als metabole kankertherapie, op basis van een publicatie van Bonnet et al die aantoonde dat DCA apoptose (geprogrammeerde celdood) kan induceren in menselijke borst-, long- en hersenkankercellen. Klassiek wordt de respons van kanker op een medische therapie in humaan onderzoek gemeten aan de hand van de definities van Response Evaluation Criterial for Solid Tumours, die "respons" definiëren aan de hand van de mate van tumorreductie, of het verdwijnen van de tumor op beeldvorming, maar ziektestabilisatie is ook een gunstig klinisch resultaat. Er is aangetoond dat DCA als cytostaticum in vitro en in vivo kan werken, zonder apoptose te veroorzaken. Er wordt een geval van een 32-jarige man gepresenteerd waarbij DCA-therapie, zonder gelijktijdige conventionele therapie, resulteerde in regressie en stabilisatie van terugkerend uitgezaaid melanoom gedurende meer dan 4 jaar, met triviale bijwerkingen. Dit geval toont aan dat DCA kan worden gebruikt om het ziektevolume te verminderen en de stabiliteit op lange termijn te handhaven bij patiënten met gevorderd melanoom. Trefwoorden: Dichlooracetaat; Kanker; BRAF; Melanoom;…

Akbar Khan, Doug Andrews, Anneke C Blackburn Akbar Khan, Douglas Andrews, Medicor Cancer Centres Inc., Toronto, ON M2N 6N4, Canada Anneke C Blackburn, The John Curtin School of Medical Research, The Australian National University, Canberra, ACT 2601, Australië Bijdragen van de auteurs: Khan A behandelde de patiënt en schreef het grootste deel van het verslag; Andrews D behandelde de patiënt, ontwierp de protocollen voor natuurlijke therapie en schreef mee aan het verslag; Blackburn AC verrichtte in vitro en in vivo werk om de effecten van DCA als cytostaticum aan te tonen en schreef de delen van het verslag die betrekking hebben op het in vitro en in vivo DCA-onderzoek. Verklaring van de onderzoeksraad: Niet van toepassing. Informed consent verklaring: De in dit manuscript beschreven patiënte heeft toestemming gegeven om haar geval anoniem te publiceren. Belangenverstrengeling verklaring: Een van de auteurs (Khan) geeft dichlooracetaattherapie aan kankerpatiënten via Medicor Cancer Centres tegen kosten en zonder winstoogmerk. De kliniek is eigendom van een familielid van deze auteur. De andere auteurs hebben niets openbaar te maken. Open-access: Dit artikel is een open-access artikel dat is geselecteerd door een interne redacteur en volledig peer-reviewed door externe beoordelaars. Het wordt verspreid in overeenstemming met de Creative Commons Naamsvermelding Niet Commercieel (CC BY-NC 4.0) licentie, die anderen toestaat om te verspreiden, remixen, aan te passen, voort te bouwen op dit werk niet-commercieel, en licentie hun afgeleide werken op verschillende voorwaarden, op voorwaarde dat het oorspronkelijke werk naar behoren wordt geciteerd en het gebruik is niet-commercieel. Zie: http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/ Bron van het manuscript: Uitgenodigd manuscript Correspondentie naar: Akbar Khan, MD, Medical Director, Medicor Cancer Centres Inc., 4576 Yonge St., Suite 301, Toronto, ON M2N 6N4, Canada. [email protected]: +1-416-2270037Fax: +1-416-2271915 Ontvangen: 30 april 2016 Peer-review gestart: 3 mei 2016 Eerste besluit: 17 juni 2016 Herzien: 23 juli 2016 Aanvaard: 6 augustus 2016 Artikel in pers: 8 augustus 2016 Online gepubliceerd: 16 oktober 2016 Abstract Orale dichlooracetaat natrium (DCA) wordt sinds 2007 onderzocht als een nieuwe metabolische therapie voor verschillende kankers, gebaseerd op gegevens van Bonnet et al dat DCA apoptose van menselijke long-, borst- en hersenkankercellen kan triggeren. De respons op therapie in menselijke studies wordt gemeten aan de hand van standaardcriteria voor de evaluatie van de respons op vaste tumoren, die "respons" definiëren aan de hand van de mate waarin de tumor afneemt of op beeldvorming verdwijnt.Blackburn et al hebben echter aangetoond dat DCA ook in vitro en in vivo als cytostaticum kan werken, zonder apoptose (geprogrammeerde celdood) te veroorzaken. Er wordt een geval gepresenteerd waarin orale DCA-therapie resulteerde in tum onze stabilisatie van stadium 4 darmkanker bij een 57-jarige vrouw gedurende een periode van bijna 4 jaar, zonder ernstige toxiciteit. Aangezien de natuurlijke geschiedenis van stadium 4 darmkanker bestaat uit een gestage progressie die leidt tot invaliditeit en overlijden, wijst dit geval op een nieuw gebruik van DCA als cytostaticum met een potentieel om kanker in een gevorderd stadium op lange termijn stabiel te houden. Trefwoorden: Dichlooracetaat; Kanker; Colon; Colorectaal; Cytostatisch; Stabilisatie; Groeiremming; Intraveneus © De auteur(s)…