Иматиниб повышает чувствительность клеток гастроинтестинальных стромальных опухолей к ингибиторам топоизомераз II типа

Цель исследования – изучить механизмы чувствительности клеточных линий гастроинтестинальных стромальных опухолей (ГИСО) к ингибиторам топоизомераз II типа, а также способность иматиниба модулировать чувствительность ГИСО к вышеуказанным химиопрепаратам.

Материалы и методы. Проведено исследование чувствительности некоторых клеточных линий ГИСО к ингибиторам топоизомераз II типа, а также способности таргетного препарата иматиниба моделировать чувствительность клеток ГИСО к данным химиопрепаратам. Экспрессию маркеров повреждения и репарации ДНК оценивали методом иммуноблоттинга. Апоптоз клеток ГИСО оценивали методом иммуноблоттинга по уровню экспрессии расщепленной формы поли(аденозиндифосфат-рибоза)-полимеразы, а также каспазы-3. Кроме того, подсчет апоптозных клеток проводили методом проточной цитометрии по изменению интенсивности флюоресценции красителя пропидия йодида и обнаружению гиподиплоидных клеток.

Результаты. Обнаружено, что клетки ГИСО чувствительны к ингибиторам топоизомеразы II типа – этопозиду и доксорубицину. Вышеуказанные химиопрепараты индуцируют образование двунитевых разрывов ДНК в клетках ГИСО и последующую их гибель по механизму апоптоза. Иматиниб повышает чувствительность клеток ГИСО к данным химиопрепаратам, что может быть обусловлено снижением способности клеток ГИСО справляться с генотоксическим стрессом по причине ослабления процессов гомологичной рекомбинации повреждений ДНК. Иматиниб-индуцированное снижение уровня экспрессии рекомбиназы Rad51 в клетках ГИСО является следствием ее усиленной протеасом-зависимой деградации.

Выводы. Клеточные линии ГИСО чувствительны к ингибиторам топоизомераз II типа. Иматиниб способен повышать чувствительность клеток ГИСО к данным химиопрепаратам.

1. Gramza A.W., Corless C.L., Heinrich M.C. Resistance to tyrosine kinase inhibitors in gastrointestinal stromal tumors. Clin Cancer Res 2009;15(24):7510–8.

2. Verweij J., Casali P.G., Zalcberg J. et al. Progression-free survival in gastrointestinal stromal tumours with high-dose imatinib: randomised trial. Lancet 2004;364(9440):1127–34.

3. Hopkins T.G., Marples M., Stark D. Sunitinib in the management of gastrointestinal stromal tumours (GISTs). Eur J Surg Oncol 2008;34(8):844–50.

4. Boichuk S., Rausch J., Duensing A. New developments in management of gastrointestinal stromal tumors: regorafenib, the new player in the team. Gastrointestinal Cancer: Targets and Therapy 2014;4:1–10.

5. Demetri G.D., Reichardt P., Kang Y.K. et al. GRID study investigators. Efficacy and safety of regorafenib for advanced gastrointestinal stromal tumours after failure of imatinib and sunitinib (GRID): an international, multicentre, randomised, placebo-controlled, phase 3 trial. Lancet 2013;381(9863):295–302.

6. Dematteo R.P., Heinrich M.C., El-Rifai W.M., Demetri G. Clinical management of gastrointestinal stromal tumors: before and after STI-571. Hum Pathol 2002;33(5):466–77.

7. Blay J.Y., Reichardt P. Advanced gastrointestinal stromal tumor in Europe: a review of updated treatment recommendations. Expert Rev Anticancer Ther 2009;9(6):831–8.

8. Casper E.S. Gastrointestinal stromal tumors. Curr Treat Options Oncol 2000; l(3):267–73.

9. Boichuk S., Lee D. J., Mehalek K.R. et аl. Unbiased compound screening identifies unexpected drug sensitivities and novel treatment options for gastrointestinal stromal tumors. Cancer Res 2014;74(4):1200–13.

10. Бойчук С.В., Рамазанов Б.Р., Галембикова А.Р. и др. Состояние системы репарации повреждений ДНК в гастроинтестинальных опухолях и перспективы их терапии. Казанский медицинский журнал 2014;(6):888–91. [Boichuk S.V., Ramazanov B.R., Galembikova A.R. et al. Condition of repair system of DNA damage in gastrointestinal tumors and prospects of their therapy. Kazanskiy meditsinskiy zhurnal = Kazan Medical Journal 2014;(6):888–91. (In Russ.)].

11. Bauer S., Parry J.A., Mühlenberg T. et al. Proapoptotic activity of bortezomib in gastrointestinal stromal tumor cells. Cancer Res 2010;70(1):150–9.

12. Liu Y., Tseng M., Perdreau S.A. et al. Histone H2AX is a mediator of gastrointestinal stromal tumor cell apoptosis following treatment with imatinib mesylate. Cancer Res 2007;67(6):2685–92.

13. Wu D., Ingram A., Lahti J.H. et al. Apoptotic release of histones from nucleosomes. J Biol Chem 2002;277(14):12001–8.