文摘

最先进的前列腺癌进展阉割抗前列腺癌(CRPC)经过几年的雄激素剥夺疗法和CRPC患者的预后很差。尽管多西他赛和cabazitaxel可延长患者的生存CRPC,不可避免的出现以下这些治疗进展。这是迫切需要更好地识别或替代治疗策略。本研究的目的是确定,每年抗癌活性次唑来膦酸(Zol)和确定的geranylgeranylation抑制甲羟戊酸途径可能是前列腺癌治疗的分子靶点。我们检查了Zol在前列腺癌细胞的生长抑制作用(LNCaP,生物,DU145)和调查的角色geranylgeranylation Zol的抗癌活性。那么,我们评估geranylgeranyltransferase抑制剂(GGTI)的生长抑制作用,并分析了协同GGTI和多西他赛的组合指数和isobolographic分析。Zol抑制前列腺癌细胞的生长线测试通过抑制geranylgeranylation剂量依赖性的方式。GGTI也抑制前列腺癌细胞的生长和生长抑制作用增强了结合多烯紫杉醇。GGTI之间合作和跨广泛的观察多西他赛浓度。总之,我们的结果表明,GGTI可以抑制前列腺癌细胞的生长,与多烯紫杉醇有协同效应,表明在前列腺癌治疗其潜在的作用。

1。介绍

在大约80%的男性与先进的转移性前列腺癌,雄激素剥夺疗法导致改善症状和前列腺特异性抗原水平的降低。然而,前列腺癌细胞进步castration-resistant前列腺癌(CRPC)在绝大多数病人。Docetaxel-based化疗,首次展示了一种延长患者的生存CRPC [1,2]。因此,多西他赛和强的松是CRPC当前标准化疗。然而,多西他赛治疗后发生不可避免的发展。热带,三期临床试验,证明了生存优势cabazitaxel之前多烯紫杉醇治疗失败的病人。中位数生存在cabazitaxel -治疗组,然而,是15.1个月(3),几乎所有的进展。因此,它仍然是迫切需要更好地识别或替代治疗策略对提高治疗效果。

磷酸盐治疗减少骨骼发达恶性疾病的并发症包括前列腺癌(4]。此外,积累的证据表明,磷酸盐有直接抗癌活动。磷酸盐是积累的5,6)和高浓度可能实现的骨头。然而,extra-bone组织中磷酸盐的浓度很低。抗癌活动extra-bone磷酸盐可能不足在癌症的组织。此外,Zol引起严重不良事件像颚骨坏死和肾功能衰竭患者7]。磷酸盐有这些限制,尽管他们可能在癌症治疗中的作用。探索小说积极代理,调查抗癌活性磷酸盐治疗可能是一种有用的策略。磷酸盐施加干扰甲羟戊酸途径的细胞活动。在这个通路,小gtpase如Ras,ρ,或修改Rac类异戊二烯脂质,通过焦磷酸或焦磷酸geranylgeranyl,适当的细胞定位和生物功能。prenylation,这翻译后脂质修饰是由farnesyltaransferase或geranylgeranyltransferase (GGT)。Prenylated gtpase发挥关键4恶性转化作用,导致细胞凋亡的抑制作用,诱导细胞生长,入侵和血管生成6,8]。虽然预防蛋白质prenylation可能是癌症治疗的有效策略,对前列腺癌的影响在很大程度上是未知的。

本研究的目的是确定,每年抗癌活性次唑来膦酸(Zol),其中一个最有力的磷酸盐,androgen-sensitive和独立的前列腺癌细胞和评估潜在的geranylgeranyltransferase抑制剂(GGTI)有或没有多烯紫杉醇作为晚期前列腺癌的治疗选择。

2。材料和方法

2.1。前列腺癌细胞和代理

前列腺癌雄激素敏感细胞株,LNCaP androgen-independent前列腺癌症细胞系,生物和DU145 RPMI1640维护,MEM,和DMEM(西格玛化工有限公司、圣路易斯、钼),分别。这些媒体补充10%胎牛血清和1%青霉素和链霉素(Gibco、苏格兰、英国)。

Zol购买来自诺华制药公司(瑞士巴塞尔)和溶解在无菌水含有1%的白蛋白。多西他赛是购买的赛诺菲-安万特(日本东京)。Geranylgeraniol (GGOH;焦磷酸的模拟geranylgeranyl)从Sigma-Aldrich购买日本(日本东京)和溶解在100%乙醇。Geranylgeranyltransferase抑制剂(GGTI) -2147年从Calbiochem购买(达姆施塔特,德国)和溶解在二甲亚砜。

2.2。细胞生长试验

细胞( )被播种到每一个96孔板和孵化24 h在湿润环境中含有5%的股份有限公司2在37°C允许细胞附着在板。附件后,媒介是吸气和细胞治疗 M M Zol或 M 的GGTI 72 h。控制介质是一模一样的测试中,但没有包含Zol GGTI。细胞数量之前数(0)和药物治疗后(第三天)使用MTS 3 - (4 5-dimethylthiazol-2-yl) 5 - (3-carboxymethoxyphenyl) 2 - (4-sulfophenyl) 2 h-tetrazolium CellTiter 96试验(Promega,麦迪逊,WI),根据制造商的指示。简单地说,20μl (CellTiter 96解决方案添加到每个盘子里。60分钟的孵化后,每个样品的光密度测量的波长490纳米。实验进行了一式三份,至少重复三次。

2.3。针对Zol GGOH拮抗作用

检查的影响GGOH Zol的生长抑制作用,细胞治疗30μM的GGOH Zol的存在与否 米)。72 h孵化后,细胞生长。实验进行了一式三份,至少重复三次。

2.4。GGTI效应和多西他赛联合分析

评估GGTI的综合效应和多西他赛,细胞( )暴露在 M M GGTI和 M 多西他赛的M。72 h孵化后,细胞生长决心和用于分析的组合效应。

合作评估药物组合的isobologram和组合指数(CI)基于多个药效Chou-Talalay方程模型(8)使用CalcuSyn软件(Biosoft,弗格森、钼)。isobologram方法是由选择所需的部分细胞杀死(Fa)和绘图所需的个人药物剂量Fa在各自的生成 - - - 相互重合。然后画一条直线连接的点。观察到剂量组合的两个代理实现的特定Fa isobologram然后绘制。结合数据点落在直线上代表一个添加剂药物之间的相互作用,而数据点,低于或高于线代表合作或对抗,分别。的CI方法是数学和定量表示两种药物药物的相互作用。在这种方法中,CI小于0.9,0.9 - -1.1,大于1.1表明,组合效应协同,添加剂,分别和敌对。

2.5。统计分析

组比较采用方差分析和图基的测试是用作事后考验。 被认为是具有统计学意义。

3所示。结果

3.1。生长抑制Zol

细胞生长分析表明Zol抑制前列腺癌细胞的生长在剂量依赖性的方式(图1)。


图1
由Zol生长的抑制作用。细胞被孵化的Zol 72 h,手机号是确定。细胞数量统计车辆控制被定义为等于100。

磷酸盐发挥生物活性的抑制合成通过焦磷酸盐和焦磷酸geranylgeranyl和抑制geranylgeranylation似乎是重要的活动Zol [9,10]。评估geranylgeranylation的抑制的作用,我们调查是否补充细胞与焦磷酸geranylgeranyl模拟,GGOH,扭转Zol引起的生长抑制作用。尽管GGOH本身并不影响经济增长,但它几乎完全恢复了增长的抑制作用引起Zol(图2)。这些观察表明,geranylgeranylation似乎Zol在前列腺癌细胞的主要目标。

(一)
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(b)
(b)
(c)
(c)
图2
抑制由Zol GGOH恢复了增长。细胞被孵化的 30 M Zol的结合μ的GGOH 72 h。细胞数量统计车辆控制被定义为等于100。巷1:控制、车道2:GGOH,巷3:Zol,和巷4:Zol + GGOH。
3.2。生长抑制与多烯紫杉醇GGTI和合作

我们研究了GGTI的影响,特定的geranylgeranylation抑制剂,在前列腺癌细胞的生长。如图3,10μM LNCaP GGTI抑制增长,生物,和DU145细胞45%,37%,和44%,分别为( 与控制)。这些结果表明,geranylgeranylation可能是分子目标和GGTI似乎是一个潜在的代理治疗前列腺癌。


图3
GGTI的生长抑制作用。细胞培养在1μ打光最后一μ的GGTI 72 h,和随后的细胞生长。细胞数量统计车辆控制被定义为等于100。

磷酸盐治疗可以增加细胞毒性抗癌活动以来代理(9- - - - - -12),我们发现Zol的组合效应和多西他赛(数据未显示),我们检查是否多烯紫杉醇还能增强GGTI的效果。如图4(一)GGTI和多西他赛的组合显示效果显著强于单独每种药物。建立了关于组合效应,isobolograms Fa值为0.50,0.75,和0.90,占50%,75%,和抑制增长90%,分别。结合数据点都是线下除了Fa在生物细胞(图0.94 (b))。

(一)
(一)
(b)
(b)
图4
综合效应GGT和多西他赛。(一)细胞暴露于GGTI (1μ结合多西他赛(10米)-10年米)。72 h孵化后,细胞生长。巷1:控制、车道2:GGTI,巷3:多西他赛,和巷4:GGTI和多西他赛。(b)系列浓度的细胞被孵化GGTI,多西他赛,或组合这些特工72 h。确定细胞生长,isobologram组合效应进行了分析。GGTI的个人剂量和多西他赛(虚线)增长90%达到抑制(Fa = 0.90), 75%(用连字符连接行)生长抑制(Fa = 0.75)和50%(直线)生长抑制(Fa = 0.50)绘制的 - - - 相互重合。组合索引值由分以上(表明之间的对抗药物)或低于(显示协同作用)。(X符号)50(加号)75年,(封闭的圆圈)90年。

独联体GGTI和多烯紫杉醇在足总浓度小于0.9 0.02 - 0.95,0.02 - 0.75,和0.15到0.85 LNCaP,生物,分别和DU145细胞。GGTI isobologram和CI方法表示合作和多烯紫杉醇在很大范围内的浓度在所有三个前列腺癌细胞系。

4所示。讨论

除了对骨的影响,越来越多的证据表明,氮含量磷酸盐治疗,包括Zol抗癌活动在各种各样的癌症细胞6,7]。在目前的研究中,我们证实了增长引起的抑制Zol androgen-sensitive和独立的前列腺癌细胞。磷酸盐是积累和保留在骨头很长一段时间约200天的半衰期(13]。因此,高破坏瘤的浓度和长期积累的磷酸盐骨可能导致其功效对肿瘤位于骨头组织(6]。然而,中磷酸盐浓度远低于extraosseous组织的有效浓度体外。例如,通过静脉注射后常规剂量Zol(4毫克),浓度高于10−6(需要施加直接抗癌活动)等离子体几乎是可以实现的。Zol的浓度高于106M仍在等离子体只有短于1 h后注入(5]。因此,足够的浓度为抗癌活动extra-osseous组织在癌症几乎无法实现。因此,我们研究了抗癌的机制引起的活动Zol探索其他活跃代理。在目前的研究中,我们表明,补充GGOH的细胞,恢复geranylgeranylation,可以克服的影响Zol GGTI可以抑制前列腺癌细胞的生长。Goffinet et al。9)和Coxon et al。10)表明,Zol抑制前列腺癌细胞的生长和诱导凋亡的抑制geranylgeranylation。这些观察表明,抑制geranylgeranylation起着关键作用的生长抑制和诱导凋亡,geranylgeranylation似乎是分子前列腺癌治疗的目标。geranylgeranylation GGT催化蛋白质,蛋白质功能的关键。Rac GGT基质包括Ras,ρgtpase和 子单元的heterotrimeric g (11]。抑制GGT GGTI可以灭活CDK2/4通过p21 / p15下游激酶抑制剂ρ,导致周期阻滞在G0/ G1(12,14]。GGTI还可以刺激诱导细胞凋亡的正常(15,16和转化细胞系包括前列腺癌细胞10,17,18]。GGTI也调节细胞骨架的完整性和运动性前列腺癌细胞(19]。这些观察提高的可能性GGTI作为一个有用的代理管理前列腺癌。

的抗增殖活性磷酸盐,包括Zol,增强抗癌药物如阿霉素,紫杉烷,依托泊苷,顺铂,伊立替康,或伊马替尼在前列腺癌、乳腺癌20.,21)、肺(22),或膀胱癌细胞(23]。因此,我们调查是否GGTI的生长抑制作用也增强了多西他赛,一个标准的细胞毒性剂前列腺癌。结果,多西他赛的生长抑制作用增强了多西他赛,我们首次展示,结合GGTI效应和多西他赛是协同的。抑制geranylgeranylation防止Rac1 prenylation,导致减少Rac1活动。多烯紫杉醇还能防止Rac1激活(24]。因此,GGTI和多烯紫杉醇可以协同工作。然而,GGTI增强多烯紫杉醇的作用的机制在很大程度上是未知的,仍有待阐明。

综上所述,GGTI有或没有多烯紫杉醇CRPC患者可能是一个有用的治疗策略,即使docetaxel-regimens进展。最近,1期临床试验的GGTI (GGTI 2418)是在转移性实体瘤患者的标准治疗失败了,或者来说,标准的治疗方法是不可用的,其安全性和耐受性将评估。

利益冲突

作者宣称没有利益冲突。