Preview

Успехи молекулярной онкологии

Расширенный поиск

Значение предсуществующей лекарственной устойчивости, обусловленной гиперэкспрессией Р-гликопротеина, для формирования резистентности к бортезомибу

https://doi.org/10.17650/2313-805X-2020-7-1-23-31

Полный текст:

Аннотация

Цель исследования – изучить влияние предсуществующей лекарственной устойчивости по механизму активации АВС-транспортеров – гиперэкспрессии Р-гликопротеина (Pgp) – на пути развития резистентности к протеасомному ингибитору бортезомибу.

Материалы и методы. В качестве моделей использовали культуры RPMI8226 и K562 / i-S9 (с гиперэкспрессией Pgp) и их резистентные к бортезомибу сублинии RPMI8226 / btz-6 и K562 / i-S9vlc. Применяли методы МТТ-теста, проточной цитометрии, вестерн-блоттинга и полимеразной цепной реакции в реальном времени с использованием системы Human Signal Transduction Pathway Finder.

Результаты. В клетках сублинии RPMI8226 / btz-6 не изменялась экспрессия основных белков PI3K-AKT и NF-κB-сигнальных путей. Однако в клетках сублинии K562 / i-S9vlc с гиперэкспрессией Pgp значительно повышалась экспрессия AKT-киназы и снижалась экспрессия белка PTEN. В клетках сублинии RPMI8226 / btz-6 были найдены значительные изменения в экспрессии генов (42 %), относящихся к ряду основных сигнальных путей в опухолевой клетке, а именно активация 3–4 генов в сигнальных путях, отно сящихся к гипоксии, оксидативному стрессу, PPAR и p53. Наибольшая активация в этих клетках обнаружена в TGFβ-сигнальном пути. В устойчивых клетках K562 / i-S9vlc усилилась экспрессия только 5 генов (10 %): Fas, HMOX1, CPT2, ICAM и SOCS3. Также были выделены 3 гена, экспрессия которых изменилась в обеих устойчивых сублиниях: Fas, HMOX1 и CPT2. Далее мы показали, что в сублинии RPMI8226 / btz-6, наряду с изменениями экспрессии генов сигнальной трансдукции, присутствует большой пул CD138-негативных клеток, а в сублинии K562 / i-S9vlc повышается количество клеток, экспрессирующих СD34, и снижается количество CD13.

Заключение. Мы выявили, что в формировании устойчивости к бортезомибу в клетках с отсутствием экспрессии Pgp и в клетках с гиперэкспрессией этого белка задействованы разные сигнальные пути. Кроме этого, клеточной линии без активированных путей устойчивости необходимы более масштабные перестройки в сигнальной системе для приобретения резистентности к бортезомибу. Однако и в том и в другом случае бортезомиб приводит к изменению иммунофенотипа клеток – к появлению дедифференцированных субпопуляций.

Об авторах

Л. А. Лалетина
НИИ канцерогенеза ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр онкологии им. Н. Н. Блохина» Минздрава России
Россия

Лидия Александровна Лалетина

115478 Москва, Каширское шоссе, 24, стр. 15



Н. И. Моисеева
НИИ канцерогенеза ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр онкологии им. Н. Н. Блохина» Минздрава России
Россия
115478 Москва, Каширское шоссе, 24, стр. 15


А. Ф. Карамышева
НИИ канцерогенеза ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр онкологии им. Н. Н. Блохина» Минздрава России
Россия
115478 Москва, Каширское шоссе, 24, стр. 15


Список литературы

1. Ставровская А.А., Стромская Т.П. Транспортные белки семейства АВС и множественная лекарственная устойчивость опухолевых клеток. Биохимия 2008;73(5):735–50.

2. Robak P., Drozdz I., Szemraj J. et al. Drug resistance in multiple myeloma. Cancer Treat Rev 2018;70;199–208. DOI: 10.1016/J.CTRV.2018.09.001.

3. Muz B., Kusdono H.D., Azab F. et al. Tariquidar sensitizes multiple myeloma cells to proteasome inhibitors via reduction of hypoxia-induced P-gp-mediated drug resistance. Leuk Lymphoma 2017;58(12):2916–25. DOI: 10.1080/10428194.2017.1319052.

4. Besse A., Stolze S.C., Rasche L. et al. Carfilzomib resistance due to ABCB1/ MDR1 overexpression is overcome by nelfinavir and lopinavir in multiple myeloma. Leukemia 2018;32(2):391–401. DOI: 10.1038/leu.2017.212.

5. McCubrey J.A., Steelman L.S., Abrams S.L. et al. Roles of the RAF/ MEK/ERK and PI3K/PTEN/AKT pathways in malignant transformation and drug resistance. Adv Enzyme Regul 2006;46:249–79. DOI: 10.1016/j.advenzreg.2006.01.004.

6. Traenckner E.B., Wilk S., Baeuerle P.A. A proteasome inhibitor prevents activation of NF-kappa B and stabilizes a newly phosphorylated form of I kappa B-alpha that is still bound to NF-kappa B. EMBO J 1994;13(22):5433–41.

7. Karin M., Ben-Neriah Y. Phosphorylation meets ubiquitination: the control of NF-[kappa]B activity. Annu Rev Immunol 2000;18:621–63. DOI: 10.1146/annurev.immunol.18.1.621.

8. Akl M.R., Nagpal P., Ayoub N.M. et al. Molecular and clinical profiles of syndecan-1 in solid and hematological cancer for prognosis and precision medicine. Oncotarget 2015;6(30):28693–715. DOI: 10.18632/oncotarget.4981.

9. Лалетина Л.А., Моисеева Н.И., Климова Д.А., Ставровская А.А. Роль АВС-транспортеров в формировании лекарственной устойчивости к бортезомибу при множественной миеломе. Успехи молекулярной онкологии 2019;6(1):49–55. DOI: 10.17650/2313-805X-2019-6-1-49-56.

10. Панищева Л.А., Какпакова Е.С., Рыбалкина Е.Ю., Ставровская А.А. Влияние протеасомного ингибитора бортезомиба на экспрессию генов множественной лекарственной устойчивости и активность киназы. Биохимия 2011;76(9):1238–47.

11. Bradford M.M. A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein-dye binding. Anal Biochem 1976;72(2):248–54. DOI: 10.1006/abio.1976.9999.

12. Копнин Б.П. Энциклопедия клинической онкологии. M.: РЛС-Пресс, 2004. C. 34–53.

13. Щербакова Е.А., Стромская Т.П., Рыбалкина Е.Ю., Ставровская A.A. Влияние повышения активности гена/ белка опухолевого супрессора PTEN на чувствительность малигнизированных клеток к химиотерапевтическим препаратам. Биологические мембраны 2007;24:143–50.

14. Fujita T., Doihara H., Washio K. et al. Proteasome inhibitor bortezomib increases PTEN expression and enhances trastuzumab-induced growth inhibition in trastuzumab-resistant cells. Anticancer Drugs 2006;17(4): 455–62. DOI: 10.1097/01.cad.0000198910.90819.06.

15. Hideshima T., Ikeda H., Chauhan D. et al. Bortezomib induces canonical nuclear factor-kappaB activation in multiple myeloma cells. Blood 2009;114(5):1046–52. DOI: 10.1182/blood-2009-01-199604.

16. Matsumoto T., Abe M. TGF-β-related mechanisms of bone destruction in multiple myeloma. Bone 2011;48(1):129–34. DOI: 10.1016/j.bone.2010.05.036.

17. Frassanito M., De Veirman K., Desantis V. et al. Halting pro-survival autophagy by TGFβ inhibition in bone marrow fibroblasts overcomes bortezomib resistance in multiple myeloma patients. Leukemia 2016;30:640–8. DOI: 10.1038/leu.2015.289.

18. Nakagawa Y., Ashihara E., Yao H. Multiple myeloma cells adapted to long-exposure of hypoxia exhibit stem cell characters with TGF-β/Smad pathway activation. Biochem Biophys Res Commun 2018;496(2):490–6. DOI: 10.1016/j.bbrc.2018.01.034.

19. Matsui W., Wang Q., Barber J.P. et al. Clonogenic multiple myeloma progenitors, stem cell properties, and drug resistance. Cancer Res 2008;68(1):190–7. DOI: 10.1158/0008-5472.CAN-07-3096.

20. Matsui W., Huff C.A., Wang Q. et al. Characterization of clonogenic multiple myeloma cells. Blood 2004;103(6):2332–6. DOI: 10.1182/blood-2003-09-3064.

21. Palumbo A., Avet-Loiseau H., Oliva S. et al. Revised international staging system for multiple myeloma: a report from International Myeloma Working Group. J Clin Oncol 2015;33(26):2863–9. DOI: 10.1200/JCO.2015.61.2267.

22. Reghunathan R., Bi C., Liu S.C. et al. Clonogenic multiple myeloma cells have shared stemness signature associated with patient survival. Oncotarget 2013;4(8):1230–40. DOI: 10.18632/oncotarget.1145.

23. Ramania V.C., Sanderson R.D. Chemotherapy stimulates syndecan-1 shedding: a potentially negative effect of treatment that may promote tumor relapse. Matrix Biol 2014;35:215–22. DOI: 10.1016/j.matbio.2013.10.005.

24. Bandari S.K., Purushothaman A., Ramani V.C. et al. Chemotherapy induces secretion of exosomes loaded with heparanase that degrades extracellular matrix and impacts tumor and host cell behavior. Matrix Biol 2018;(65):104–18. DOI: 10.1016/j.matbio.2017.09.001.

25. Inoue T., Swain A., Nakanishi Y., Sugiyama D. Multicolor analysis of cell surface marker of human. Anticancer Res 2014;34(8):4539–50.

26. Kamano H., Ohnishi H., Tanaka T. et al. Effects of the antisense v-myb’ expression on K562 human leukemia cell proliferation and differentiation. Leuk Res 1990;14(10):831–9. DOI: 10.1016/0145-2126(90)90171-5.


Для цитирования:


Лалетина Л.А., Моисеева Н.И., Карамышева А.Ф. Значение предсуществующей лекарственной устойчивости, обусловленной гиперэкспрессией Р-гликопротеина, для формирования резистентности к бортезомибу. Успехи молекулярной онкологии. 2020;7(1):23-31. https://doi.org/10.17650/2313-805X-2020-7-1-23-31

For citation:


Laletina L.A., Moiseeva N.I., Karamysheva A.F. The importance of preexisting drug resistance due to overexpression of P-glycoprotein for the formation of resistance to bortezomib. Advances in Molecular Oncology. 2020;7(1):23-31. (In Russ.) https://doi.org/10.17650/2313-805X-2020-7-1-23-31

Просмотров: 107


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2313-805X (Print)
ISSN 2413-3787 (Online)