Комбинация гидроксихлорохина и 2

Jul 19, 2023

Обнаружение клеточной смерти, том 8, Номер статьи: 286 (2022) Цитировать эту статью

Доступы 2011 г.

13 цитат

29 Альтметрика

Подробности о метриках

2-Дезоксиглюкоза (2-DG) может использоваться в противоопухолевых исследованиях путем ингибирования гликолиза и стимулирования пути стресса эндоплазматического ретикулума (ERS), но ее клиническое применение ограничено из-за дозолимитирующих побочных эффектов и шансов на выживание раковых клеток за счет защитной аутофагии. . Таким образом, наше исследование изучало, является ли комбинация гидроксихлорохина (HCQ), одобренного FDA препарата, ингибирующего аутофагию, и 2-DG многообещающей терапевтической стратегией. Здесь мы сообщаем, что HCQ в сочетании с 2-DG может дополнительно подавлять жизнеспособность и миграцию и индуцировать апоптоз клеток опухоли молочной железы по сравнению с другими отдельными препаратами. Комбинация 2-DG и HCQ может значительно уменьшить размер трансплантированной опухоли и метастазирование опухолевых клеток в легкие и печень in vivo. На клеточном уровне HCQ подавлял образование аутолизосом и прекращал процесс аутофагии, индуцированный 2-DG-опосредованным ERS, что приводило к непрерывному накоплению неправильно свернутых белков в эндоплазматическом ретикулуме, который генерировал устойчивый ERS посредством PERK-eIF2α-ATF-4- CHOP и запустил переход от процесса выживания к гибели клеток. Наше исследование усилило исследовательский интерес к метаболическим разрушителям при тройном негативном раке молочной железы и подчеркнуло потенциал комбинации 2-DG и HCQ в качестве противоракового лечения.

Рак молочной железы является одной из наиболее часто диагностируемых опухолей у женщин [1]. Несмотря на клиническое применение новых методов, таких как раннее выявление, визуализация и таргетная терапия, большое количество женщин умирают каждый год от прогрессирования рака молочной железы [2]. Опухоли молочной железы собак (ШМТ) также являются одним из наиболее часто встречающихся типов опухолей у некастрированных собак [3]. ШМТ являются одной из лучших моделей животных для изучения опухолей человека, поскольку они имеют схожие физиологические, генетические и эпидемиологические характеристики [4]. Однако используемые в настоящее время химиотерапевтические препараты ограничены из-за их сильных цитотоксических побочных эффектов и лекарственной устойчивости [5, 6]. Таким образом, срочно необходимы безопасные и эффективные новые терапевтические стратегии.

Раковые клетки с большей вероятностью получают энергию из глюкозы путем гликолиза, чем нормальные клетки, которые производят АТФ посредством окислительного фосфорилирования [7]. Поэтому подавление гликолиза считается эффективной потенциальной терапевтической стратегией опухолей молочной железы [8].

2-Дезоксиглюкоза (2-ДГ) является аналогом глюкозы и может связываться с транспортерами глюкозы, которые являются ключевыми белками для абсорбции глюкозы, конкурентно ингибируя абсорбцию глюкозы и дополнительно ингибируя гликолиз [9, 10]. Кроме того, 2-DG-GDP является последующим продуктом метаболизма 2-DG, который может мешать N-связанному гликозилированию из-за его сходства с маннозным-GDP по структуре [11]. Следовательно, 2-DG также может вызывать постоянное накопление развернутых/неправильно свернутых белков в эндоплазматическом ретикулуме (ЭР), что может вызывать стресс эндоплазматического ретикулума (ЭРС) и последующую смерть [12, 13]. С другой стороны, ERS активирует защитную аутофагию и опосредует устранение дефектных белков и органелл, что может быть причиной того, что монотерапия 2-DG дала мало положительных результатов [14, 15].

Гидроксихлорохин (ГХХ) широко применяется при лечении клинических заболеваний, в том числе ревматологических и инфекционных заболеваний [16, 17]. Более того, данные недавних исследований показывают положительную роль HCQ в онкологических исследованиях, поскольку он может ингибировать аутофагию за счет дезактивации лизосом [18, 19].

В этом исследовании мы показываем, что комбинированное лечение HCQ и 2-DG оказывает синергический эффект на ингибирование жизнеспособности клеток 4T1 (мышиного происхождения) и клеток CMT-7364 (собачьего происхождения) по механизму ингибирования аутофагии и устойчивого ERS.

Как сообщалось ранее, HCQ и 2-DG цитотоксичны для различных раковых клеток [12, 19]. Чтобы более полно изучить механизм действия препаратов при различных видах опухолей молочной железы, мы выбрали клетки CMT-7364 и 4T1, которые обычно являются прикладными моделями опухолей молочной железы человека. Клетки, обработанные возрастающими концентрациями HCQ или 2-DG, показали дозозависимое снижение жизнеспособности (рис. 1A, B). Значения IC50 клеток CMT-7364 и 4T1, обработанных HCQ, составляли >50 мкМ. Основываясь на этих результатах и ​​предыдущих отчетах, мы выбрали 10 мкМ HCQ для дальнейших исследований. В отличие от одного 2-ДГ, 10 мкМ HCQ в сочетании с различными концентрациями 2-ДГ увеличивали цитотоксичность (рис. 1Б). IC50 2-DG в клетках CMT-7364 и 4T1 была примерно равна 0,9853 и 0,7360 мМ соответственно. На основании этих данных для дальнейших экспериментов использовали 1 мМ 2-ДГ.