📖 21 mins.

Венган Цао,1,3 Саиф Якуб,1,3 Кэтлин Т. Шиверик,2,3 Казунори Намики,1,3 Йошихиса Сакаи,1,3 Стейси Порвасник,1,3 Сидни Урбанек,1,3 и Чарльз Дж. Россер1,2,3*

1 Отделение урологии, Университет Флориды, Гейнсвилл, Флорида
2 Отделение фармакологии и терапии, Университет Флориды, Гейнсвилл, Флорида

3

Prostate CancerTranslationalWorkingGroup, Университет Флориды, Гейнсвилл, Флорида


Переписка: Доктор Чарльз Дж. Россер, доктор медицины, отделение урологии, Медицинский колледж Университета Флориды, Suite N215, PO Box 100247, Gainesville, FL 3210. E-mail: [email protected]

Получено: 28 февраля 2008 г.
Принято: 1 апреля 2008 г.
Опубликовано: 8 мая 2008 г

Аннотация

История вопроса: Bcl-2 защищает клетки от апоптоза и обеспечивает преимущество в выживании клеткам, сверхэкспрессирующим этот онкоген. Кроме того, избыточная экспрессия Bcl-2 делает клетки устойчивыми к лучевой терапии. Недавно было доказано, что дихлорацетат (DCA), взаимодействуя с Bcl-2, усиливает апоптотический механизм. В данном исследовании мы изучали, может ли обработка клеток рака простаты человека DCA модулировать экспрессию Bcl-2 и может ли модуляция экспрессии Bcl-2 сделать клетки с избыточной экспрессией Bcl-2 более восприимчивыми к цитотоксическому действию радиации.

Методы: Клетки рака простаты человека PC-3-Bcl-2 и PC-3-Neo, обработанные DCA в дополнение к облучению, анализировались in vitro на предмет изменений в пролиферации, выживаемости клоногенов, апоптоза, распределения фаз клеточного цикла, мембранного потенциала митохондрий и экспрессии белков Bcl-2, Bcl-xL, Bax или Bak.

Результаты: Только DCA оказывал значительный цитотоксический эффект и был связан с остановкой клеточного цикла G1. Кроме того, DCA ассоциировался с увеличением скорости апоптоза. Комбинация DCA с облучением сенсибилизировала обе клеточные линии к уничтожающему действию радиации. Лечение PC-3-Bcl-2 или PC-3-Neo с помощью DCA и облучения привело к заметным изменениям в различных членах семейства Bcl-2. Кроме того, терапия DCA привела к значительному изменению мембранного потенциала митохондрий, что подтверждает предположение о том, что действие DCA распространяется на митохондрии.

Выводы: Это первое исследование, продемонстрировавшее, что DCA может эффективно сенсибилизировать клетки рака простаты человека дикого типа и с избыточной экспрессией Bcl-2 к радиации путем модуляции экспрессии ключевых членов семейства Bcl-2. В совокупности эти результаты свидетельствуют о необходимости дальнейшей оценки комбинации DCA и облучения.


Ключевые слова: дихлорацетат; радиация; рак простаты; Bcl-2

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


ВВЕДЕНИЕ

Рецидив после окончательной лучевой терапии локализованного рака предстательной железы — распространенное явление, встречающееся у 33-56% мужчин [1]. В последнее время увеличение дозы облучения привело к улучшению результатов борьбы с раком предстательной железы [2,3]. Поскольку существует повышенный риск осложнений в близлежащих критических структурах, количество облучения, которое может быть доставлено, ограничено, и поэтому увеличение дозы, вероятно, не является окончательным решением для преодоления лучевой резистентности. Вместо этого исследователи обратились к стратегиям сенсибилизации опухолей предстательной железы к воздействию облучения [4-7]. Однако все такие стратегии, опробованные за последние 20 лет, включали системное введение агентов, чьи уникальные профили побочных эффектов почти всегда ограничивают фармакологические дозы уровнями ниже тех, которые необходимы для фактической сенсибилизации опухолей к облучению. Более того, ни одна из протестированных на сегодняшний день сенсибилизирующих стратегий не доступна для широкого использования.

Многочисленные исследования последовательно указывают на то, что два гена, связанных с апоптозом, p53 и Bcl-2, играют важную роль в возникновении рецидивов рака простаты после лучевой терапии [8-13]. В частности, аберрация этих генов может вызывать дефекты митохондрий и апоптотических путей <a href=»#14″>[14]</a></sup>. Недавно исследователи сообщили, что дихлорацетат (DCA), известный ингибитор митохондриальной киназы пируватдегидрогеназы (PDK) и препарат, используемый для лечения наследственных заболеваний молочной кислоты, может переключать клеточный метаболизм с гликолиза на окисление глюкозы. Известно, что раковые клетки, и особенно раковые клетки, устойчивые к химиотерапии и лучевой терапии, обладают аберрантной апоптотической сигнализацией <sup><a href=»#15″>[15]</a></sup>. Исследователи продемонстрировали, что введение DCA связано с коррекцией утилизации глюкозы и восстановлением апоптотических путей в раковых клетках <sup><a href=»#16″>[16]</a></sup>. Таким образом, мы предполагаем, что лечение радиационно-устойчивых клеток рака простаты, которые сверхэкспрессируют Bcl-2, с помощью DCA перед лучевой терапией может восстановить функциональную апоптотическую функцию и сделать клетки более восприимчивыми к цитотоксическому действию радиации.</p> <p></p&gt <h2>МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ</h2&gt <p><strong>Клеточные линии и реактивы рака предстательной железы человека<br></strong>Клетки PC-3-Bcl-2 (характеризующиеся сверхэкспрессией Bcl-2, удаленным PTEN и мутантным p53) и клетки PC-3-Neo (характеризующиеся экспрессией Bcl-2 дикого типа, удаленным PTEN и мутантным p53) были щедро подарены доктором Тимоти МакДоннеллом (Техасский университет MD Anderson Cancer Center, Хьюстон, TX). Клетки поддерживали в модифицированной среде Дульбекко, дополненной 10% фетальной бычьей сыворотки, 100 Ед/мл пенициллина, 100 мг/мл стрептомицина, 4 мМ глутамина и 400 мг/мл G418. Все клетки инкубировали при 37°C в увлажненной атмосфере 5% CO<sub>2</sub> в воздухе. </p&gt <p>DCA (Sigma-Aldrich, Сент-Луис, МО) растворяли в фосфатно-буферном солевом растворе (PBS) в концентрации 100 мМ. Для дальнейших экспериментов DCA разводили в PBS, который служил транспортным средством для всех экспериментов. Краситель JC-1 (5,50,6,60-тетрахлор-1,10,3,30-тетраэтил-бензимидазолилкарбоцианин йодид) (Calbiochem, Сан-Диего) был растворен в ДМСО в концентрации 2 мг/мл. Для дальнейших экспериментов JC-1 разводили в культуральной среде.</p&gt <p>InVitro анализ цитотоксичности PC-3-Bcl-2 и PC-3-Neo высевали в 96-луночные планшеты при плотности 2,5 x 10<sup>3</sup> клеток на лунку и обрабатывали DCA или PBS. Клетки обрабатывали DCA в концентрации от 0,01 мМ до 100 мМ. Через 1-4 дня в соответствующие планшеты добавляли 100 мл раствора 1 мг/мл МТТ (Sigma-Aldrich) и давали инкубировать при 37°C в течение 2,5 часов. Каждая реакция останавливалась буфером для лизиса (200 мг/мл SDS, 50% N,N-диметилформамид, pH 4) при комнатной температуре в течение 1 часа, и оптическая плотность считывалась на микропланшете autoreader (Bio-Tek Instruments, Winooski, VT) при 560 нМ. Значения абсорбции нормировали на значения, полученные для клеток, обработанных в контроле, для определения процента выживания. Каждый анализ проводился в трех экземплярах, и рассчитывалось среднее значение трех анализов. Жизнеспособность клеток была подтверждена с помощью теста на исключение кристаллического фиолетового. </p&gt <p><strong>Клоногенная выживаемость <br></strong>Клоногенную выживаемость оценивали с помощью метода, ранее использованного в нашей лаборатории <sup><a href=»#17″>[17]</a></sup>. Вкратце, 5 x 10<sup>5</sup> клеток рака простаты PC-3-Bcl-2 или PC-3-Neo были помещены в стерильные колбы T 25 и оставлены на ночь. На следующий день клетки обрабатывали DCA в концентрации, подавляющей рост 25% клеток (IC<sub>25</sub>), или PBS (контроль). Двадцать четыре часа спустя колбы облучали Гамма 40 (0,7 Гр/мин) до общей дозы 2, 4 или 6 Гр или оставляли без облучения в качестве контроля. Сразу после облучения клетки трипсинизировали, серийно разводили, высевали на 10-сантиметровые чашки и инкубировали в течение 14 дней. Затем колонии окрашивали 0,2% кристаллическим фиолетовым и подсчитывали. Выжившую фракцию (SF) рассчитывали по отношению к необлученным (контрольным) клеткам. Каждый эксперимент проводили в трех экземплярах, и рассчитывали среднее значение SF для каждого набора из трех экспериментов. </p&gt <p><strong>Анализ клеточного цикла <br></strong>Для анализа распределения клеточного цикла клетки рака простаты PC-3-Bcl-2 или PC-3-Neo высевали в количестве 5 105 клеток в 10-см чашки для культуры тканей и инкубировали в течение ночи. Затем клетки обрабатывали DCA в концентрации IC<sub>25</sub> или PBS (контроль) и выдерживали в дополненной среде. Через 12 часов некоторые клетки были облучены 2 Гр. Еще через 12 ч клетки трипсинизировали, промывали 1 PBS, фиксировали в 1% параформальдегиде и хранили при 48°C в 70% этаноле. После инкубации в 70% этаноле клетки обрабатывали RNase A и инкубировали в растворе йодистого пропидия. Распределение клеточных циклов определяли методом проточной цитометрии не менее 10 000 клеток с использованием проточного цитометра FACScan (Becton Dickinson, Franklin Lakes, NJ). Все анализы клеточного цикла проводились в трех экземплярах.</p&gt <p><strong>Вестерн-блот анализ</strong> Клетки PC-3-Bcl-2 и PC-3-Neo высевали в 10-сантиметровые планшеты по 4 x 10<sup>5</sup> клеток/лунку и обрабатывали DCA в IC<sub>25</sub> или PBS (контроль) в течение 1 ч; затем некоторые клетки облучали 2 Гр. Через 24 ч клетки инкубировали в буфере для лизиса [250 мМ Трис-HCl (pH 6,8), 2% SDS и 10% глицерина] и коктейле ингибиторов протеина (Sigma- Aldrich). Затем клетки подвергали стандартному анализу белка с использованием набора DC Protein Assay kit (Bio-Rad, Hercules, CA) и проводили Вестерн-блоттинг анализ, как описано ранее <sup><a href=»#18″>[18]</a></sup>. Иммуноблоттинг проводили, сначала инкубируя белки с первичными антителами против Bcl-2, Bcl-xl, общего PARP, Bax и g-тубулина (Santa Cruz Biotechnology, Santa Cruz, CA), Bak (BD Pharmingen, San Jose, CA), а затем со вторичными антителами (Bio-Rad). Комплексы белок-антитело выявляли с помощью хемилюминесценции (Amersham, Arlington Heights, IL). </p&gt <p><strong>Анализ мембранного потенциала</strong> Для анализа мембранного потенциала митохондрий (<strong>Δ</strong>Ψ<sub>m</sub>) клетки рака простаты PC-3-Bcl-2 или PC-3-Neo высевали в количестве 5 x 10<sup>5</sup> клеток в 10-см чашки для культуры тканей и инкубировали в течение ночи. Затем клетки обрабатывали DCA в концентрации IC<sub>25 </sub> или PBS (контроль) и выдерживали в дополненной среде. Через 12 часов некоторые клетки были облучены 2 Гр. Еще через 12 ч клетки трипсинизировали, промывали 1 PBS, инкубировали со средой, содержащей краситель JC-1 (10 мг/мл), в течение 20 мин при 37°С. В нормальных клетках из-за градиента электрохимического потенциала краситель концентрируется в митохондриальном матриксе, где образует оранжевые флуоресцентные агрегаты. Реакция, влияющая на мембранный потенциал митохондрий, предотвращает накопление красителя JC-1 в митохондриях, и, таким образом, краситель рассеивается по всей клетке, что приводит к переходу от оранжевой к зеленой флуоресценции. Наконец, клетки промывали и ресуспендировали в 1 мл PBS для анализа методом флуоресцентной проточной цитометрии на проточном цитометре FACScan (Becton Dickinson) с измерением не менее 10 000 клеток. На деполяризацию митохондрий указывает уменьшение соотношения оранжевой и зеленой флуоресценции. Все анализы мембранного потенциала митохондрий проводились в трех экземплярах. </p&gt <p><strong>Статистический анализ <br></strong>Различия между экспериментальными группами анализировались на статистическую значимость с помощью t-теста Стьюдента. Значение P < 0,05 считалось значимым.</p&gt <h2>РЕЗУЛЬТАТЫ</h2&gt <p><strong>Лечение DCA связано со снижением скорости клеточной пролиферации и чувствительности к облучению <br></strong>Лечение возрастающими концентрациями DCA ингибировало пролиферацию клеток PC-3-Bcl-2 и PC-3-Neo дозозависимым образом. Значения IC<sub>25</sub> DCA составляли 1 и 0,5 мМ, соответственно, для клеток PC-3-Bcl-2 и PC-3-Neo (рис. 1A,B). Эти результаты были подтверждены тестом на исключение кристаллического фиолетового. Концентрации IC<sub>25</sub>, определенные выше для DCA, были затем использованы для оценки возможного радиосенсибилизирующего эффекта в тесте на выживаемость клоногенных клеток. В четырех экспериментах клоногенный ответ клеток PC-3-Bcl-2 и PC-3-Neo оценивался после обработки DCA или PBS (контроль) с последующим облучением. Обе клеточные линии были относительно устойчивы только к облучению; однако, после контроля за эффективностью размножения, PC-3-Bcl-2 оказались более устойчивыми к облучению. В экспериментах, в которых клетки облучались только до общей дозы 2 Гр (контроль), выжившая фракция (SF) составила 75% для PC-3-Bcl-2 по сравнению с 64% для клеток PC-3-Neo (рис. 2). В экспериментах, в которых клетки предварительно обрабатывались DCA, а затем облучались до 2 Гр, выжило относительно больше клеток PC-3-Bcl-2 (65%, снижение на 10% по сравнению с отсутствием предварительной обработки DCA, P ¼ 0,02), чем клеток PC-3-Neo (27%, снижение на 37% по сравнению с отсутствием предварительной обработки DCA, P ¼ 0,001) (рис. 2A,B). Таким образом, DCA сенсибилизирует ранее устойчивые к радиации клетки к убийственному действию облучения. </p&gt <p></p&gt <p><strong>Лечение DCA влияет на распределение клеточного цикла</strong> По сравнению с PBS (контроль), только облучение вызывало остановку фазы G2M в клетках PC-3-Bcl-2 и PC-3-Neo. Для сравнения, только DCA не вызвал значительных изменений в клеточном цикле ни в клетках PC-3-Bcl-2, ни в клетках PC-3-Neo. Лечение DCA в комбинации с облучением не привело к значительному изменению клеточного цикла по сравнению с одним только облучением (рис. 3A,B).</p&gt <p></p&gt <p><strong>Влияние лечения DCA на семейство Bcl-2 и апоптотические маркеры <br></strong>В клетках PC-3-Bcl-2 DCA не изменял экспрессию Bcl-2 или Bcl-xl, тогда как облучение привело к снижению экспрессии как Bcl-2, так и Bcl-xl. Комбинированная терапия с использованием DCA и облучения не снижала экспрессию Bcl-2 и Bcl-xl. Экспрессия Bak практически не изменилась в клетках PC-3-Bcl-2, обработанных DCA, облучением или комбинацией. В клетках PC-3-Bcl-2 экспрессия Bax снижалась при лечении ДКА; интересно, что комбинированная терапия повышала уровень белка Bax. Следует отметить, что общая экспрессия PARP не изменилась в клетках, обработанных только DCA или только облучением. Хотя комбинированная терапия DCA и облучения ассоциировалась с радиационной сенсибилизацией, как видно из клоногенного анализа (рис. 2), и повышением экспрессии Bax, общий уровень PARP также был повышен (рис. 4). Таким образом, возможно, что клетки, поддающиеся облучению, подвергаются клеточной смерти, не связанной с апоптозом. </p&gt

<p>В клетках PC-3-Neo DCA снижал экспрессию Bcl-2 и Bcl-xl, тогда как облучение приводило к увеличению экспрессии Bcl-2 и Bcl-xl. По сравнению с одним только облучением, комбинированная терапия с DCA и облучением снижала экспрессию Bcl-2 и Bcl-xl. Экспрессия Bak была немного увеличена в клетках PC-3-Neo, обработанных только DCA, только облучением или комбинацией. Экспрессия Bax не изменилась в клетках, обработанных только DCA и только облучением, однако в клетках, обработанных и DCA, и облучением, экспрессия Bax увеличилась. Экспрессия PARP увеличилась в клетках PC-3-Neo после воздействия DCA или облучения; в то время как комбинированная терапия с DCA и облучением снизила общий уровень белка PARP, что означает, что общий PARP подвергся расщеплению, что привело к апоптозу (рис. 4).</p>

<p></p&gt <p><strong>DCA изменяет митохондриальный мембранный потенциал</strong> Далее мы изучили мембранный потенциал митохондрий (<strong>Δ</strong>Ψ<sub>m</sub>) в обеих клеточных линиях рака простаты PC-3-Bcl-2 и PC-3-Neo (рис. 5). Клетки PC-3-Bcl-2 обладали значительно более высоким <strong>Δ</strong>Ψ<sub>m</sub> из двух линий (P ¼ 0,009). По сравнению с обработкой PBS (контроль), только DCA снижал <strong>Δ</strong>Ψ<sub>m</sub> в обеих PC-3-Bcl2, P < 0,05. Влияние DCA на митохондриальный <strong>Δ</strong>Ψ<sub>m</sub> происходило в течение 10 мин после воздействия в обеих клеточных линиях и было дозозависимым (данные не показаны). Для сравнения, только облучение увеличивало <strong>Δ</strong>Ψ<sub>m</sub> в клетках PC-3-Bcl-2 (P ¼ 0,02), тогда как только облучение уменьшало <strong>Δ</strong>Ψ<sub>m</sub> в клетках PC-3-Neo (P ¼ 0,04). Интересно, что комбинированная терапия DCA и облучения ассоциировалась с уменьшением <strong>Δ</strong>Ψ<sub>m</sub> по сравнению с одним только облучением в PC-3-Bcl-2 и PC-3-Neo. </p&gt <p></p&gt


<h2>ДИСКУССИЯ</h2>


<p>DCA является одним из многих органогалогенидов, воздействию которых человек подвергается хронически. Экологические источники ДКА включают хлорированную питьевую воду<sup> <a href=»#19″>[19</a><a href=»#21″>-21]</a></sup> и загрязнение грунтовых вод некоторыми промышленными растворителями и другими хлорированными предшественниками <sup><a href=»#22″>[22]</a></sup>. Данные свидетельствуют о том, что DCA представляет потенциальную опасность для здоровья, поскольку у грызунов, которым вводили DCA в сверхтерапевтических концентрациях, развивались гепатотоксичность и неоплазия <sup><a href=»#23″>[23]</a></sup>, обычные побочные эффекты современных химиотерапевтических средств. Интересно, что DCA на протяжении десятилетий применялся перорально и парентерально как препарат для лечения многочисленных сердечно-сосудистых и метаболических заболеваний. Однако несколько рандомизированных контролируемых исследований с использованием DCA у взрослых и детей с молочнокислым ацидозом либо не показали клинической пользы, либо были прекращены досрочно из-за значительной нейротоксичности<sup> <a href=»#24″>[24</a><a href=»#26″>-26]</a></sup>. </p>


<p>Интерес DCA в терапии рака связан с тем, что раковые клетки обычно используют гликолиз, а не окисление для получения энергии (эффект Варбурга) <sup><a href=»#15″>[15]</a></sup>. Гликолиз приводит к гипоксии опухоли, которая, в свою очередь, стимулирует набор генов выживания клеток, что позволяет опухоли расти и процветать <sup><a href=»#15″>[15]</a></sup>. Однако лишь ограниченное число исследований посвящено использованию DCA в терапии рака. По сравнению с нормальными клетками, некоторые линии раковых клеток человека имеют высокий <strong>Δ</strong>Ψ<sub>m</sub> и низкую экспрессию K þ канала Kv1.5, что, как считается, способствует устойчивости раковых клеток к апоптозу. DCA может ингибировать митохондриальный PDK, тем самым смещая метаболизм с гликолиза на окисление глюкозы, что увеличивает митохондриальный H<sub>2</sub>O<sub>2</sub>, приводя к высвобождению цитохрома c преимущественно в раковых клетках. Таким образом, DCA вызывает апоптоз, снижает пролиферацию и подавляет рост опухоли с минимальной токсичностью. Молекулярное ингибирование PDK с помощью стратегии siRNA привело к эффектам, аналогичным введению DCA <sup><a href=»#16″>[16]</a></sup>. </p>


<p>Мы сообщаем о первом исследовании с использованием DCA в комбинации с облучением для лечения рака простаты. Мы продемонстрировали, что клетки рака простаты человека как со сверхэкспрессией Bcl-2, так и без нее могут быть чувствительны к убивающему действию облучения с помощью DCA. Молекулярный механизм, который считается ответственным за эту сенсибилизацию к облучению, связан с семейством Bcl-2. В этом отношении семейство Bcl-2 может индуцировать (про-апоптотические члены, например, Bax, Bak, Bad) или ингибировать (анти-апоптотические члены, например, Bcl-2, Bcl-xl, Mcl-1) высвобождение цитохрома c в цитозоль, который впоследствии активирует каспазу-9 и каспазу-3, что приводит к апоптозу (запрограммированной гибели клетки) <sup><a href=»#27″>[27,</a><a href=»#28″>28]</a></sup>. В данном исследовании мы продемонстрировали, что сочетание DCA и облучения привело к увеличению экспрессии Bax, что в клетках PC-3-Neo привело к увеличению скорости апоптоза. Наконец, чтобы подтвердить результаты Боннетта и других <sup><a href=»#16″>[16]</a></sup>, мы показали, что DCA приводила к изменению <strong>Δ</strong>Ψ<sub>m</sub>, что коррелировало с индукцией апоптоза в клетках рака простаты PC-3-Neo. Хотя клетки рака простаты PC-3-Bcl-2 были чувствительны к облучению DCA, это не было связано с увеличением скорости апоптоза. Таким образом, мы предполагаем, что клетки опухоли, экспрессирующие Bcl-2, могут поддаваться воздействию радиации по другому механизму, нежели апоптоз. </p>


<p>Ранее наша группа продемонстрировала важность сверхэкспрессии Bcl-2 в клетках рака простаты человека. В частности, клетки, созданные для сверхэкспрессии Bcl-2, были более устойчивы к химиотерапии и лучевой терапии<sup> <a href=»#17″>[17,</a><a href=»#29″>29-</a><a href=»#31″>31]</a></sup>. Однако терапия, направленная на снижение регуляции Bcl-2, оказалась сенсибилизирующей эти раковые клетки к традиционным методам лечения. Кроме того, опухоли простаты человека, сверхэкспрессирующие Bcl-2, были более склонны к неудаче лучевой терапии <sup><a href=»#32″>[32].</a></sup> Эта концепция была окончательно рассмотрена, когда Поллак и другие сообщили, что мужчины с высокой экспрессией Bcl-2 или низкой экспрессией Bax при биопсии простаты имели более низкие показатели биохимической выживаемости без болезни <sup><a href=»#33″>[33]</a></sup>. Таким образом, важность воздействия на семейство Bcl-2 очевидна. Однако на сегодняшний день неоадъювантная химиотерапия и молекулярно-таргетные исследования на людях проводились в ограниченном количестве. </p>


<p>С учетом недавнего успеха таких таргетных препаратов, как сорафениб, сунитиниб, бевацизумаб и иматиниб мезилат в прогрессирующих опухолях человека, настало время использовать эти и подобные им препараты на более ранних стадиях заболевания. Даже при использовании андрогенной депривационной терапии и наружной лучевой терапии при раке простаты высокого риска 5-летняя частота биохимической неудачи составляет >30% <sup><a href=»#34″>[34,</a></sup><a href=»#35″><sup>35]</sup></a>. Для дальнейшего улучшения результатов выживаемости представляется оправданным применение мультимодального подхода, сочетающего системную химиотерапию или таргетную терапию с местным лечением. Такой мультимодальный подход может принимать форму неоадъювантной терапии (т.е. терапии до хирургической резекции) или адъювантной терапии (т.е. терапии после хирургической резекции), которая за последние несколько десятилетий была широко изучена при многих видах рака. Молекулярные маркеры могут быть оценены в опухолях, получавших неоадъювантную терапию. На основе изменений этих молекулярных параметров могут быть составлены будущие схемы лечения. </p>


<p>Радиотерапия является популярным методом лечения локализованного рака предстательной железы. Однако существуют молекулярные сигнатуры, которые делают клетки устойчивыми к радиации. На клетках рака простаты PC-3 мы продемонстрировали, что DCA может значительно снизить клеточную пролиферацию и сенсибилизировать клетки к убивающему действию радиации. Более того, клетки, не экспрессирующие Bcl-2, подвергались выраженному апоптозу при воздействии радиации и DCA. DCA может оказаться перспективным селективным противораковым агентом. Очевидно, что использование DCA в терапии рака находится в зачаточном состоянии и требует методичной доклинической и клинической оценки. </p>


<p></p>


<h2>ПРИЛОЖЕНИЕ</h2>


<p>С благодарностью выражаем поддержку студенческой стипендиальной программы Американского онкологического общества (S.Y.).</p>


<h2>Аббревиатуры</h2>


<p>DCA — дихлорацетат; PDK — киназа пируватдегидрогеназы; PBS — фосфатно-буферный солевой раствор; CTL — контроль; IC<sub>25</sub> — концентрация ингибитора<sub>25</sub>; Гр — грей; PARP — поли(ADP-рибоза)полимераза; m — мембранный потенциал митохондрий.</p>


<h2>ССЫЛКИ</h2>


<span id=»1″ class=»referencess blue-text»>1</span> D’Amico, A, D’Amico AV, Whittington R, Malkowicz SB, Schultz D, Blank K, Broderick GA, Tomaszewski JE, Renshaw AA, Kaplan I, Beard CJ, Wein A. Biochemical outcome after radical prostatectomy, external beam radiation therapy, or interstitial radiation therapy for clinically localized prostate cancer. JAMA 1998;280:969-974.
<br><span id=»2″ class=»referencess blue-text»>2</span> Pollack A, Zagars GK, Starkschall G, Antolak JA, Lee JJ, Huang E, von Eschenbach AC, Kuban DA, Rosen I. Prostate cancer radiation dose response: Результаты рандомизированного исследования M.D. Anderson фазы III. Int J Radiat Oncol Biol Phys 2002;53:1097- 1105.
<br><span id=»3″ class=»referencess blue-text»>3</span> Zelefsky MJ, Fuks Z, Wolfe T, Kutcher GJ, Burman C, Ling CC, Venkatraman ES, Leibel SA. Местнораспространенный рак простаты: Долгосрочные результаты токсичности после трехмерной конформной лучевой терапии — исследование дозовой эскалации. Radiology 1998; 209:169-174.
<br><span id=»4″ class=»referencess blue-text»>4</span> Eklo¨v S, Essand M, Carlsson J, Nilsson S. Radiation sensitization by estramustine studies on cultured human prostatic cancer cells. Prostate 1992;21:287-295.
<br><span id=»5″ class=»referencess blue-text»>5</span> Colletier PJ, Ashoori F, Cowen D, Meyn RE, Tofilon P, Meistrich ME, Pollack A. Adenoviral-mediated p53 transgene expression sensitizes both wild-type and null p53 prostate cancer cells in vitro to radiation. Int J Radiat Oncol Biol Phys 2000;48:1507- 1512.
<br><span id=»6″ class=»referencess blue-text»>6</span> Teimourian S, Jalal R, Sohrabpour M, Goliaei B. Downregulation of Hsp27 radiosensitizes human prostate cancer cells. Int J Urol 2006;13:1221-1225.
<br><span id=»7″ class=»referencess blue-text»>7</span> Rochester MA, Riedemann J, Hellawell GO, Brewster SF, Macaulay VM. Глушение гена IGF1R повышает чувствительность к повреждающим ДНК агентам как в PTEN дикого типа, так и в мутантном раке простаты человека. Cancer Gene Ther 2005;12:90-100.
<br><span id=»8″ class=»referencess blue-text»>8</span> An J, Chervin AS, Nie A, Ducoff HS, Huang Z. Overcoming the radioresistance of prostate cancer cells with a novel Bcl-2 inhibitor. Oncogene 2007;26:652-661.
<br><span id=»9″ class=»referencess blue-text»>9</span> Inayat MS, Chendil D, Mohiuddin M, Elford HL, Gallicchio VS, Ahmed MM. Didox (новый ингибитор рибонуклеотидредуктазы) преодолевает Bcl-2 опосредованную радиационную резистентность в клеточной линии рака простаты PC-3. Cancer Biol Ther 2002;1:539-545.
<br><span id=»10″ class=»referencess blue-text»>10</span> Mackey TJ, Borkowski A, Amin P, Jacobs SC, Kyprianou N. bcl2/bax ratio as a predictive marker for therapeutic response to radiotherapy in patients with prostate cancer. Урология 1998; 52:1085-1090.
<br><span id=»11″ class=»referencess blue-text»>11</span> Rakozy C, Grignon DJ, Sarkar FH, Sakr WA, Littrup P, Forman J. Expression of bcl-2, p53, and p21 in benign and malignant prostatic tissue before and after radiation therapy. Mod Pathol 1998;11:892-899.
<br><span id=»12″ class=»referencess blue-text»>12</span> Grossfeld GD, Olumi AF, Connolly JA, Chew K, Gibney J, Bhargava V, Waldman FM, Carroll PR. Местнорецидивирующие опухоли простаты после лучевой терапии или радикальной простатэктомии имеют изменения в индексе маркировки Ki-67, иммунореактивности p53 и bcl-2. J Urol 1998;159:1437-1443.
<br><span id=»13″ class=»referencess blue-text»>13</span> Huang A, Gandour-Edwards R, Rosenthal SA, Siders DB, Deitch AD, White RW. p53 and bcl-2 immunohistochemical alterations in prostate cancer treated with radiation therapy. Урология 1998; 51:346-351.
<br><span id=»14″ class=»referencess blue-text»>14</span> Galluzzi L, Larochette N, Zamzami N, Kroemer G. Mitochondria as therapeutic targets for cancer chemotherapy. Oncogene 2006; 25:4812-4830.
<br><span id=»15″ class=»referencess blue-text»>15</span> Xu R, Pelicano H, Zhou Y, Carew J, Feng L, Bhalla K, Keating M, Huang P. Inhibition of glycolysis in cancer cells: Новая стратегия для преодоления лекарственной устойчивости, связанной с дефектом митохондриального дыхания и гипоксией. Cancer Res 2005;65:613-621.
<br><span id=»16″ class=»referencess blue-text»>16</span> Bonnet S, Archer SL, Allalunis-Turner J, Haromy A, Beaulieu C, Thompson R, Lee CT, Lopaschuk GD, Puttagunta L, Bonnet S, Harry G, Hashimoto K, Porter CJ, Andrade MA, Thebaud B, Michelakis ED. Ось митохондрий-Kþ-каналов подавляется при раке, и ее нормализация способствует апоптозу и подавляет рост рака. Cancer Cell 2007;11:37-51.
<br><span id=»17″ class=»referencess blue-text»>17</span> Rosser CJ, Tanaka M, Pisters LL, Tanaka N, Levy LB, Hoover DC, Grossman HB, McDonnell TJ, Kuban DA, Meyn RE. Опосредованная аденовирусом экспрессия трансгена PTEN сенсибилизирует Bcl-2-экспрессирующие клетки рака простаты к радиации. Cancer Gene Ther 2004; 11:273-279.
<br><span id=»18″ class=»referencess blue-text»>18</span> Rogelj S, Weinberg RA, Fanning P, Klagsbrun M. Basic fibroblast growth factor fused to a signal peptide transforms cells. Nature 1988;331:173-175.
<br><span id=»19″ class=»referencess blue-text»>19</span> Miller JW, Uden PC. Characterization of nonvolatile aqueous chlorination products of humic substances. Environ Sci Technol 1983;17:150-157.
<br><span id=»20″ class=»referencess blue-text»>20</span> Uden PCC, Miller JW. Хлорированные кислоты и хлорал в питьевой воде. J Am Water Works Assoc 1983;75:524-527.
<br><span id=»21″ class=»referencess blue-text»>21</span> Mughal FH. Хлорирование питьевой воды и рак: A review. J Environ Pathol Toxicol Oncol 1992;11:287-292.
<br><span id=»22″ class=»referencess blue-text»>22</span> Jolley RL, Basic issues in water chlorination: Химическая перспектива. In: Jolly RL. Хлорирование воды: Химия, воздействие на окружающую среду и последствия для здоровья, том 5. Chelsea, MI: Lewis Publishers; 1985. pp. 19-38.
<br><span id=»23″ class=»referencess blue-text»>23</span> Stacpoole PW, Henderson GN, Yan Z, James MO. Клиническая фармакология и токсикология дихлорацетата. Environ Health Perspect 1998;106:989-994.
<br><span id=»24″ class=»referencess blue-text»>24</span> Stacpoole P, Kerr D, Barnes C, Bunch S, Carney P, Fennell E, Felitsyn N, Gilmore R, Greer M, Henderson G, Hutson A, Neiberger R, O’Brien R, Perkins L, Quisling R, Shroads A, Shuster J, Silverstein J, Theriaque D, Valenstein E. Контролируемое клиническое испытание дихлорацетата для лечения врожденного молочнокислого ацидоза у детей. Pediatrics 2006;117:1519-1531.
<br><span id=»25″ class=»referencess blue-text»>25</span> Kaufmann P, Engelstad K, Wei Y, Jhung S, Sano M, Shungu D, Millar W, Hong X, Gooch C, Mao X, Pascual J, Hirano M, Stacpoole P, DiMauro S, De Vivo D. Dichloroacetate causes toxic neuropathy in MELAS: A randomized, controlled clinical trial. Неврология 2006;66:324-330.
<br><span id=»26″ class=»referencess blue-text»>26</span> Stacpoole P, Wright E, Baumgartner T, Bersin R, Buchalter S, Curry S, Duncan C, Harman E, Henderson G, Jenkinson S. A controlled clinical trial of dichloroacetate for treatment of lactic acidosis in adults. The Dichloroacetate-Lactic Acidosis Study Group. N Engl J Med 1992;327:1564-1569.
<br><span id=»27″ class=»referencess blue-text»>27</span> Zamzami N, Brenner C, Marzo I, Susin SA, Kroemer G. Subcellular and submitochondrial mode of action of Bcl-2-like oncoproteins. Oncogene 1998;16:2265-2282.
<br><span id=»28″ class=»referencess blue-text»>28</span> Chao DT, Korsmeyer SJ. Семейство BCL-2: Регуляторы клеточной смерти. Annu Rev Immunol 1998;16:395-419.
<br><span id=»29″ class=»referencess blue-text»>29</span> Tanaka M, Rosser CJ, Grossman HB. Генная терапия PTEN вызывает ингибирование роста и повышает эффективность химиотерапии при раке простаты. Cancer Detect Prev 2005;29:170-174.
<br><span id=»30″ class=»referencess blue-text»>30</span> Anai S, Goodison S, Shiverick K, Hirao Y, Brown BD, Rosser CJ. Нокаут Bcl-2 с помощью антисмысловых олигодезоксинуклеотидов вызывает радиосенсибилизацию и ингибирование ангиогенеза в ксенотрансплантатах опухоли простаты человека PC-3. Mol Cancer Ther 2007; 6:101-111.
<br><span id=»31″ class=»referencess blue-text»>31</span> Anai S, Goodison S, Shiverick K, Iczkowski K, Tanaka M, Rosser CJ. Комбинация генной терапии PTEN и радиации подавляет рост ксенотрансплантатов рака простаты человека. Hum Gene Ther 2006;17:975-984.
<br><span id=»32″ class=»referencess blue-text»>32</span> Rosser CJ, Reyes AO, Vakar-Lopez F, Levy LB, Kuban DA, Hoover DC, Lee AK, Pisters LL. Bcl-2 значительно сверхэкспрессирован в локализованной радиорецидивирующей карциноме простаты по сравнению с локализованной радиоактивной карциномой простаты. Int J Radiat Oncol Biol Phys 2003;56:1-6.
<br><span id=»33″ class=»referencess blue-text»>33</span> Pollack A, Cowen D, Troncoso P, Zagars GK, von Eschenbach AC, Meistrich ML, McDonnell T. Molecular markers of outcome after radiotherapy in patients with prostate carcinoma: Ki-67, bcl-2, bax, and bcl-x. Cancer 2003;97:1630-1638.
<br><span id=»34″ class=»referencess blue-text»>34</span> Bolla M, Collette L, Blank L, Warde P, Dubois JB, Mirimanoff RO, Storme G, Bernier J, Kuten A, Sternberg C, Mattelaer J, Lopez Torecilla J, Pfeffer JR, Lino Cutajar C, Zurlo A, Pierart M. Longterm results with immediate androgen suppression and external irradiation in patients with locally advanced prostate cancer (an EORTC study): Рандомизированное исследование III фазы. Lancet 2002;360: 103-106.
<br><span id=»35″ class=»referencess blue-text»>35</span> Lawton CA, Winter K, Murray K, Machtay M, Mesic JB, Hanks GE, Coughlin CT, Pilepich MV. Обновленные результаты исследования III фазы группы онкологии лучевой терапии (RTOG)85- 31оценка потенциальной пользы подавления андрогенов после стандартной лучевой терапии при карциноме простаты с неблагоприятным прогнозом. Int J Radiat Oncol Biol Phys 2001; 49:937-946.


<p></p>


<p>Сопутствующий контент:</p>


<figure class=»wp-block-embed is-type-wp-embed is-provider-dca-guide wp-block-embed-dca-guide»><div class=»wp-block-embed__wrapper»>
https://www.dcaguide.org/dca-information/dca-papers-and-clinical-trials/
</div></figure>


<figure class=»wp-block-embed is-type-wp-embed is-provider-dca-guide wp-block-embed-dca-guide»><div class=»wp-block-embed__wrapper»>
https://www.dcaguide.org/dca-for-cancer-treatment/
</div></figure>

Добавить комментарий