SK-OV-3 kiaušidžių vėžio ląstelių atsparumo chemoterapijai mechanizmai

Chemorezistentiškumas tebėra pagrindinė sėkmingo pažengusio kiaušidžių vėžio gydymo kliūtis, nes, nepaisant pradinio atsako, daugumai pacienčių ilgainiui išsivysto atsparumas platinos preparatams. "Cytion" supranta, kad molekulinių mechanizmų, lemiančių šį atsparumą, išsiaiškinimas yra labai svarbus kuriant strategijas, kaip įveikti gydymo nesėkmę. SK-OV-3 ląstelės, kurioms būdingas atsparumo platinai fenotipas, yra pagrindinis modelis chemorezistentiškumo mechanizmams tirti ir terapiniams metodams, skirtiems jautrumui vaistams atkurti, nustatyti.

Pagrindinės išvados

• SK-OV-3 ląstelės pasižymi daugiafaktoriniu chemorezistentiškumu, apimančiu vaistų nutekėjimą, DNR remontą ir apoptozės išvengimą
• ABC transporterio perteklinė ekspresija aktyviai šalina chemoterapinius preparatus iš ląstelių
• Padidėjęs DNR pažeidimų taisymo gebėjimas leidžia išgyventi po genotoksinio pažeidimo
• Išgyvenimą skatinantys signalai per PI3K/AKT ir NF-κB kelius skatina išgyvenamumą po chemoterapijos
• Kombinuotos strategijos, nukreiptos prieš atsparumo mechanizmus, gali atkurti jautrumą vaistams

SK-OV-3 atsparumo platinai molekulinis pagrindas

SK-OV-3 ląstelės pasižymi vidiniu atsparumu cisplatinai ir karboplatinai - pagrindiniams chemoterapiniams preparatams, kuriais gydomas kiaušidžių vėžys. Šis atsparumo fenotipas yra daugiafaktorinis, atsirandantis dėl tuo pat metu vykstančių vaistų pernešimo, atsako į DNR pažeidimus ir ląstelių mirties signalinių kelių pokyčių.

Mūsų SK-OV-3 ląstelių (300342) IC50 vertės cisplatinai yra maždaug 5-10 kartų didesnės nei platinai jautrių kiaušidžių vėžio linijų, todėl jos yra patikimas modelis atsparumo mechanizmams tirti ir jautrinančių medžiagų atrankai.

SK-OV-3 ląstelėse praradus funkcinį p53, panaikinamas svarbus DNR pažeidimų sukeltos apoptozės tarpininkas. Nesant nuo p53 priklausomo ląstelių ciklo sustabdymo ir mirties signalų, ląstelės gali išgyventi ir toliau daugintis, nors ir kaupiasi platinos preparatų padaryta DNR žala. Ši p53 nulinė būklė taip pat turi įtakos atsakui į daugelį kitų terapinių preparatų ir į ją reikėtų atsižvelgti interpretuojant atsako į vaistus duomenis.

Vaistų išstūmimas ir sumažėjęs kaupimasis

ATP jungiančių kasečių (ABC) pernešėjai aktyviai išstumia chemoterapinius preparatus iš ląstelių, sumažindami viduląstelinę vaistų koncentraciją žemiau citotoksiškumo ribos. SK-OV-3 ląstelės išreiškia daug ABC transporterių, kurie lemia jų atsparumo fenotipą.

P-glikoproteinas (P-gp, MDR1, ABCB1) yra prototipinis vaistų nutekėjimo siurblys, pernešantis įvairius substratus, įskaitant taksanus ir antraciklinus. Nors platinos preparatai nėra klasikiniai P-gp substratai, kiti su atsparumu susiję transporteriai, įskaitant MRP2 (ABCC2), gali eksportuoti platinos ir glutationo konjugatus.

Vaistų kaupimosi tyrimai, kuriuose naudojami fluorescenciniai substratai arba radiožymėti junginiai, leidžia kiekybiškai įvertinti nutekėjimo poveikį viduląsteliniam vaistų kiekiui. Srauto citometrija su kalceinu-AM arba rodaminu 123 leidžia nustatyti P-gp aktyvumą. Sumažėjęs platinos kaupimasis, išmatuotas atominės absorbcijos spektroskopijos metodu, koreliuoja su atsparumo sunkumu.

ABC transporterių inhibitoriai gali atkurti jautrumą vaistams blokuodami nutekėjimą. Pirmosios kartos inhibitoriai, tokie kaip verapamilis ir ciklosporinas A, įrodė savo koncepciją, o naujesni preparatai, pasižymintys geresniu specifiškumu ir mažesniu toksiškumu, toliau kuriami klinikiniam taikymui.

Geresnis DNR pažeidimų taisymo gebėjimas

Platinos preparatai citotoksiškai veikia pirmiausia dėl DNR aduktų susidarymo, kurie blokuoja replikaciją ir transkripciją. Ląstelės, turinčios didesnį gebėjimą atpažinti ir atkurti šiuos pažeidimus, gali išgyventi chemoterapijos poveikį, kuris būtų mirtinas ląstelėms, neturinčioms gebėjimo atkurti pažeidimus.

Nukleotidų ekscizijos reparacija (NER) pašalina stambius DNR aduktus, įskaitant platinos ir DNR kryžminius ryšius. ERCC1, svarbus NER komponentas, pasižymi padidėjusia raiška SK-OV-3 ląstelėse ir yra susijęs su atsparumu platinai. ERCC1 nušalinimas jautrina atsparias ląsteles gydymui platina, taip patvirtinant šį mechanizmą.

Homologinės rekombinacijos (HR) reparacija atlieka DNR dvigubos grandinės lūžius ir tarpgrandininius susikirtimus. Skirtingai nuo BRCA mutavusių kiaušidžių vėžio ląstelių, kurioms trūksta funkcinio HR, SK-OV-3 ląstelės išlaiko nepažeistą HR gebėjimą, todėl gali ištaisyti platinos sukeltus pažeidimus. Šis HR gebėjimas, nors ir prisideda prie atsparumo, gali būti terapiškai paveiktas naudojant PARP inhibitorius, kurie sukelia sintetinį mirtingumą HR trūkumo sąlygomis.

Reakcijos į DNR pažeidimus žymenys, įskaitant γH2AX (fosforilintą H2AX), rodo pažeidimų indukcijos ir taisymo kinetiką. SK-OV-3 ląstelėse po gydymo platina greitai išnyksta γH2AX židiniai, o tai rodo jų veiksmingą taisymo gebėjimą.

Apoptozės išvengimas ir išgyvenimo palaikymo signalų perdavimas

Net kai DNR pažeidimai kaupiasi, vėžinės ląstelės, norėdamos žūti, turi vykdyti apoptozės programas. SK-OV-3 ląstelės pasižymi daugybe pakitimų, kurie blokuoja apoptozės vykdymą ir leidžia išgyventi nepaisant ląstelių pažeidimų.

BCL-2 šeimos baltymai reguliuoja vidinį apoptozės kelią. SK-OV-3 ląstelėse yra pernelyg didelė antiapoptozės narių, įskaitant BCL-2 ir BCL-XL, ekspresija, o proapoptozės baltymų, kurių sudėtyje yra tik BH3, kiekis yra sumažėjęs. Šis disbalansas užkerta kelią mitochondrijų išorinės membranos permeabilizacijai (MOMP) ir citochromo c išsiskyrimui, blokuodamas kaspazės kaskados aktyvavimą.

PI3K/AKT kelias užtikrina stiprų progyvenimo signalą SK-OV-3 ląstelėse. Konstitucinė AKT aktyvacija fosforilina ir inaktyvuoja proapoptozinius baltymus, įskaitant BAD ir FOXO transkripcijos veiksnius. PI3K inhibitoriai jautrina SK-OV-3 ląsteles chemoterapijai, nes sumažina šį išgyvenimo signalą.

HER2 amplifikacija SK-OV-3 ląstelėse suaktyvina PI3K/AKT ir MAPK kelius. Į HER2 nukreipta terapija, įskaitant trastuzumabą ir lapatinibą, pasižymi aktyvumu SK-OV-3 modeliuose ir sinergizuoja su chemoterapija kombinuotuose režimuose.

Atsparumo įveikimo strategijos

Racionali kombinuotoji terapija, nukreipta prieš specifinius atsparumo mechanizmus, gali atkurti SK-OV-3 ląstelių jautrumą chemoterapijai. Nustatant dominuojantį atsparumo mechanizmą konkrečiomis aplinkybėmis, galima parinkti tinkamus jautrumą didinančius vaistus.

BH3 mimetikai, įskaitant venetoklaksą ir navitoklaksą, tiesiogiai antagonizuoja antiapoptozinius BCL-2 šeimos baltymus, sumažindami apoptozės slenkstį. Derinys su chemoterapija platina arba taksanais rodo sinergiją SK-OV-3 modeliuose, nes leidžia vykdyti apoptozę.

PI3K/AKT kelio inhibitoriai blokuoja progyvenimo signalus ir sustiprina chemoterapijos sukeltą apoptozę. Keli PI3K kelio inhibitoriai yra klinikinių kiaušidžių vėžio tyrimų stadijoje, o jų derinimo strategijos teikia vilčių.

Rekomenduojami produktai cheminio atsparumo tyrimams:

• SK-OV-3 ląstelės (300342) - platinai atsparaus kiaušidžių vėžio modelis
• DMEM su dideliu gliukozės kiekiu (820300a) - standartinė terpė
• Užšaldymo terpė CM-ACF (800650) - Kriokonservavimo tirpalas