Abstract
MKT-077, en rhodacyanine fargestoff, ble vist å produsere kreftspesifikke celledød. Imidlertid komplikasjoner hindret bruken av denne forbindelsen utover kliniske forsøk. Her beskriver vi YM-en, et derivat av MKT-077. Vi fant ut at YM-en var mer cytotoksisk og lokalisert annerledes enn MKT-077. YM-en viste dette cytotoksisitet på tvers av flere kreftcellelinjer. Denne toksisitet var begrenset til kreftcellelinjer; udødeliggjort cellemodeller var upåvirket. Kort anvendelser av YM-1 ble funnet å være ikke-toksiske. Kort behandling med YM-en restaurert tamoxifen følsomhet for en ildfast tamoxifen-resistente MCF7- celle modell. Denne effekten er potensielt skyldes endrede østrogen reseptor alfa fosforylering, et resultat fremskyndet av selektive reduksjoner i Akt nivåer (Akt /PKB). Dermed modifikasjoner på rhodocyanine stillaset potensielt kan gjøres for å forbedre effekt og farmakokinetiske egenskaper. Videre kan virkningen på tamoxifen følsomhet være et nytt verktøy for denne forbindelsen familien
Citation. Koren J III, Miyata Y, Kiray J, O’Leary JC III, Nguyen L, Guo J et al. (2012) Rhodacyanine Derivative Selektivt Targets kreftceller og overvinner Tamoxifen Resistance. PLoS ONE 7 (4): e35566. doi: 10,1371 /journal.pone.0035566
Redaktør: Leonard Petrucelli, Mayo Clinic, USA
mottatt: 9 februar 2012; Godkjent: 17 mars 2012; Publisert: 26 april 2012
Copyright: © 2012 Koren et al. Dette er en åpen-tilgang artikkelen distribueres under betingelsene i Creative Commons Attribution License, som tillater ubegrenset bruk, distribusjon og reproduksjon i ethvert medium, forutsatt den opprinnelige forfatteren og kilden krediteres
Finansiering:. Dr. Dickey ble støttet av Alzheimers Association, CurePSP (Progressiv supranukleær parese), National Institutes of Health /National Institute on Aging (NIH /NIA) R00AG031291 og ninds (National Institute of nevrologiske lidelser og hjerneslag) R01NS073899. Dr. Gestwicki ble støttet av NIH R01NS059690. Dr. Cheng ble støttet av James Esther kong Grant 1KG02-33967. Ingen ekstra ekstern finansiering ble mottatt for denne studien. Finansiører hadde ingen rolle i studiedesign, datainnsamling og analyse, beslutning om å publisere, eller utarbeidelse av manuskriptet
Konkurrerende interesser:.. Forfatterne har erklært at ingen konkurrerende interesser eksisterer
Innledning
MKT-077, en kationisk rhodacyanine, har vist kreft spesifikk toksisitet og veksthemming
in vitro Hotell og
in vivo
tvers av flere kreft varianter [1]. Det ble fastslått at MKT-077 lokalisert til mitokondriene [1]. MKT-077 inngått kliniske studier for behandling av avansert og ildfaste solide tumorer av ulike cellulære opprinnelse, inkludert: nyre, lunge, prostata, tykktarm, adenokarsinomer, og melanomer [2], [3]. Den primære negative bivirkninger ble observert i begge studiene ble nyretoksisitet [2], [3]. Den observerte giftighet stanset rekrutteringen til en rettssak som lignende dyrestudier viste irreversibel nyretoksisitet etter administrasjon av MKT-077 [2], [3]. Senere ble det oppdaget at MKT-077 samhandlet med mortalin (mot-2), en 70-kDa heat shock protein (Hsp70) familiemedlem, og at samspillet mellom MKT-077 med MOT-2 indusert utgivelsen av tumor suppressor p53 fra et kompleks med mot-2 [4]. Dette mot-2 /p53 kompleks inaktivert de svulst undertrykkelse evnene til p53 ved å binde den i cytosol
in vivo product: [5].
Brystkreft er blant de vanligste kreftformene diagnostisert hos kvinner [ ,,,0],6]. Publiserte data fastslår at behandling av MCF7-celler, en brystkreftcelle modell, med MKT-077 produserer cytotoksisitet og forandrer vekst [1], [2]. Men i resultatene av to publiserte Fase I kliniske studier, ingen pasienter med en solid bryst svulst eller ildfast bryst svulst ble inkludert i studien [2], [3]. Selv om det er mange brystkreft kjemoterapi, motstand mot brystkreft behandlinger kan oppstå i omtrent 30% av kvinnene behandlet for brystkreft [7]. Kjente motstander i brystkrefttilfeller har blitt observert for ikke bare vanlige anti-kreft strategier, som doxorubicin, men også trastuzumab og tamoxifen (4-OHT) [8], [9], [10].
Bryst kreftformer har også en høy forekomst av mutasjoner; mutasjoner som kan fremme tumordannelse og overlevelse [11]. Selv om disse mutasjonene produsere mål for behandlinger, kan andre mutasjoner overvinne signalkaskade nettverk kretser for å eliminere oppstrøms mål [12], [13]. Dette reduserer antall potensielle mål, redusere kadre av behandlingstilbud, og øke potensialet for motstand genesis. I tillegg kan motstanden oppstår når regulatoriske proteiner er endret for å tillate pro-overlevelse proteiner til å handle med uforminsket styrke. Mange kinaser er relatert til celleoverlevelse har vært implisert i å tilrettelegge kjemoterapi motstand [14], [15], [16], [17], [18]. For eksempel, fosforylering av østrogen reseptor alfa (ERα) fører ERα til å bli aktive, uavhengig av østrogen binding, noe som resulterer i motstand til 4-OHT. Dermed strategier for å re-bevisst ildfaste kreftceller til eksisterende terapi er sårt tiltrengt.
I disse data, identifiserer vi et funksjonelt derivat av MKT-077 som viste økt cytotoksisitet på tvers av flere kreft varianter samtidig beholde kreft spesifisitet assosiert med MKT-077. Denne forbedrede aktivitet var på grunn av den intracellulære lokalisering av forbindelsen. I tillegg korte behandlinger med YM-1 var i stand til å resensitize kreftceller som hadde utviklet resistens mot de ERα antagonist, tamoxifen. En måte som disse forbindelsene fungerer er ved å redusere de totale Akt nivåer, noe som kan bidra til ERα ufølsomhet til tamoxifen. Kombinert, holder rhodacyanine stillaset stort potensial som en kreft terapeutisk både som en individuell behandling strategi, men også, potensielt, som en combi eller synergistisk alternativ for bruk med eksisterende regimer.
Metoder
Cellelinjer
Tamoxifen resistente (TR-MCF7) og foreldre MCF7 celler ble sjenerøst gitt av Dr. Jin Q. Cheng av Moffitt Cancer Center (Tampa, Florida). Den MCF7 linjen ble opprinnelig generert av Michigan Cancer Foundation og ble oppnådd fra ATCC (Manassas, VA), og TR-motstanden ble fremstilt ved kronisk lavdose behandling med tamoxifen. HEK-293, M17, H4, MDA-MB-231, Hs578T og NIH-3T3 celler ble kjøpt fra ATCC (Manassas, Virginia). HeLa-celler ble sjenerøst gitt av Dr. Kenneth E. Ugen ved University of South Florida. Han opprinnelig hentet dem fra ATCC (Manassas, Virginia). Disse cellene ble samlet inn en cervical svulst fra Henrietta Lacks.
Kjemi og Antistoffer
metylen blått (MB) ble kjøpt fra Sigma Aldrich (St. Louis, MO). MKT-077 og YM-1 ble syntetisert som beskrevet [19]. Anti-akt1, akt2, og pAktS473 ble kjøpt fra Cell Signaling Technology (Danvers, MA). Anti-ERα, og pERα S167 ble kjøpt fra Santa Cruz Bioteknologi (Santa Cruz, California). Anti-Actin ble kjøpt fra Sigma Aldrich. Anti-GAPDH ble kjøpt fra Meridian Life Science (Memphis, Tennessee).
Cell Kultur og medikamentell behandling
MCF7-, MDA-MB-231, Hs578T og HeLa-celler ble dyrket som tidligere beskrevet [ ,,,0],20]. H4 og HEK-293-celler ble dyrket i OPTI – modifisert Eagles medium (OPTI-MEM) fra Invitrogen supplert med 10% føtalt bovint serum (FBS) og 1% PenStrep (Invitrogen). M17-celler ble dyrket i OPTI-MEM supplert med 10% FBS, 1% PenStrep og 100 mg /l natriumpyruvat. NIH-3T3-celler ble dyrket i DMEM med lavt natrium bikarbonat (1,5 g /l) fra ATCC supplert med 10% FBS og 1% PenStrep. TR-MCF7-celler ble dyrket i DMEM (beskrevet med MCF7 celler) supplert med 10 uM 4-OHT. MKT-077 og YM-1 ble oppløst i DMSO. DMSO ble anvendt som bærer for MKT-077 og YM-1 er angitt. Eksakte behandlingsstrategier følge data i resultatdelen.
Protein Collection, ble kvantifisering, og Western blotting
Celler høstes ved anvendelse av pattedyr protein Ekstraksjonsreagens (Thermo) som tidligere beskrevet [20]. Protein nivåmåling, likevekt, western blotting, og påvisning ble utført som tidligere beskrevet [20].
laktatdehydrogenase (LDH) analyse
angitte cellen linjer ble platet ut i betegnet medium. Når cellene nådde ~95% konfluens ble MKT-077 eller YM-en brukes i DMEM uten fenol rødt. Etter tidspunktene angitt for hvert forsøk, ble medium samlet opp fra hver behandling og sentrifugert for å pelletere døde celler og rester. Protokollen ble fulgt som leveres fra Cytotox-96 kit (Promega).
Mitokondrie Isolasjon og spektroskopi
MCF7 celler ble behandlet i 6 timer med bil (DMSO), MB, YM-en, eller MKT-077. Etter behandling ble cellene høstet og subcellulære fraksjoner samlet inn ved hjelp Pierce Mitokondrie Isolasjon Kit fra Thermo Scientific (Rockford, IL). Analyse av narkotika lokalisering ble utført av spektroskopi på Thermo Scientific Nanodrop spektrofotometer. Konsentrasjoner og etterfølgende prosentandeler ble tilnærmet ved hjelp av generert konsentrasjon:. Absorbansen kurven (ikke vist)
MTT-analysen cellenes levedyktighet
TR-MCF7-celler ble sådd ut i en 96well plate i medium inneholdende 10 uM 4- OHT. Når cellene nådde ~90% konfluens celler ble behandlet i OPTI-MEM i en av fire forhold 1: 10 mm 4-OHT i OPTI-MEM for hele 48 timer av forsøket. 2: YM-1 (eller bærer) ved indikerte konsentrasjoner i 4 timer fulgt av utveksling av YM-1-medium med medium som inneholdt 10 uM 4-OHT. 3: YM-1 (eller bærer) ved indikerte konsentrasjoner i 4 timer fulgt av utveksling av YM-1-medium med medium inneholdende 95% EtOH (kjøretøy for 4-OHT). Eller, 4: YM-en (eller kjøretøy) ved angitte konsentrasjoner for hele 48 timer etter forsøket. MTT assay kit ble kjøpt fra ATCC og analysen ble drevet som per levert protokoll.
Isolering av kjerneproteiner
TR-MCF7 cellene ble dyrket i utpekte medium i 10 cm retter. Celler ble behandlet i 4 timer med 10 uM 4-OHT, 10 mm YM-en, begge eller bærer (e) for begge forbindelser. Etter inkubasjon ble cellene høstet og nukleære proteiner isolert ved hjelp av reagenser og levert protokoll fra Qproteome Nuclear Protein Kit (Qiagen).
Resultater
cytotoksisitetstester profiler av en rekke derivater til MKT-077 på MCF7-celler ble sammenlignet i en liten-skala skjerm. Den deriverte YM-en var den eneste forbindelsen funnet å ha dose avhengig høyere toksisitet enn MKT-077 etter 24 timer (LDH verdiene normalisert for celle nummer) (figur 1A). En mulig årsak til dette forbedret potens var cellulær lokalisering. Å ta fordel av de unike spektrale egenskapene til disse forbindelsene, ble MCF7 celler behandlet med MKT-077 eller YM-1 og cellulær separasjon av mitokondrier og cytosol ble utført. Metylenblått, en forbindelse som er kjent for å lokalisere til mitokondriene, ble brukt som en kontroll [21]. De subcellulære fraksjoner ble analysert spektrofotometrisk. Disse verdier ble sammenlignet med en standardkurve som på Abs: konsentrasjon (data ikke vist) for å gi en omtrentlig konsentrasjon av forbindelsen i hver fraksjon, og således en andel av medikament pr sted. Interessant, YM-1, i motsetning til MKT-077 var mer utbredt i de cytosoliske fraksjoner (figur 1B).
MCF7-celler ble behandlet i 24 timer med tre konsentrasjoner av MKT-077 eller YM-1. Etter 24 timer ble mediet samlet og analysert ved hjelp av LDH-analyse. Verdier som vises er en% av vehikkelbehandling ± SD (A). MCF7-celler ble behandlet med MKT-077, YM-1 eller metylenblått (MB). Mitokondrielle fraksjoner ble samlet opp og sammensatte plassering ble målt ved spektrofotometer (B).
Bekymret at mangelen på mitokondrie samhandling vil redusere cytotoksiske spesifisitet sett med rhodacyanine er for kreftceller, selektivitet av YM-en på mange former for kreft og udødeliggjorte cellelinjer ble testet. Disse inkluderte: MCF7, Hs578T og MDA-MB-231 (brystkreft), M17 (neuroblastom), H4 (neuroglioma), HeLa (cervikal kreft), og to udødeliggjorte cellelinjer: HEK 293 (human embryonisk nyre) og NIH 3T3 ( murine fibroblast). Robust cytotoksisitet (1323% av kjøretøy), som målt ved hjelp av laktatdehydrogenase (LDH) assay, ble observert i MCF7-celler etter 24 timers YM-1 behandling (figur 2A). Som forventet, disse toksisitets verdiene var høyere enn det som ble observert i figur 1A siden vi brukte en større cellepopulasjon (1A≈0.2 × 10
6 celler; 2A≈1.2 × 10
6 celler) og dermed mer LDH ble løslatt av det tilhørende toksisitet. De andre kreftcellelinjer testet alle vises forgiftning etter YM-en administrasjon; mens de to immortaliserte cellelinjene viste minimal til ingen toksisitet ved LDH-analyse (figur 2B). Dette viste at den cytosoliske lokalisering av YM-1 påvirket ikke dens spesifisitet for kreftceller.
MCF7-celler (brystkreft) ble behandlet i 24 timer med økende konsentrasjoner av YM-1. Etter 24 timer ble mediet samlet og analysert ved hjelp av LDH cytotoksisitet assay. Verdier som vises er en% av vehikkelbehandling ± SD (A). Hs578T og MDA-MB-231 (brystkreft), M17 (neuroblastom), H4 (neuroglioma), og HeLa (cervikal cancer) celle behandlet med økende konsentrasjoner av YM-1 og toksisiteten ble sammenlignet med NIH-3T3 (mus embryo fibroblast ) og HEK 293 (humane embryonale nyre) celler for kreft spesifikk toksisitet. Alle cellelinjer ble behandlet i 24 timer. Etter 24 timer ble mediene samlet opp og analysert ved hjelp av LDH-analyse. Verdier er i% av kjøretøy behandling ± SD (B).
YM-1-virkning ble deretter undersøkt i en celle modell av tamoxifen-resistens. Giftigheten av YM-1 i en ildfast tamoxifen (4-OHT) resistente MCF7 (TR-MCF7 cellelinje) ble sammenlignet med foreldre MCF7 (non-resistent cellelinje). Faktisk, YM-en drept effektivt både standard og resistente (TR-MCF7) celler etter 48 timers inkubasjon (figur 3A). Gitt de tidligere bekymringer med kronisk MKT-077 behandling, spekulerte vi at en kortere behandling med YM-en kan være like giftig. For å teste dette, ble MCF7 celler og TR-MCF7 celler behandlet med 10 mm YM-en i 4 timer. Dette ble fjernet og erstattet med bærer i 44 timer. I tillegg ble TR-MCF7-celler behandlet med enten 4-OHT eller kjøretøyet for 4-OHT (95% EtOH) (figur 3B). I hvert tilfelle ble minimal toksisitet.
TR-MCF7 og paren MCF7-celler ble behandlet i 48 timer med 10 uM YM-1. Etter 48 timer ble mediene samlet opp og analysert ved hjelp av LDH-analyse. Verdier som vises er en% av vehikkelbehandling ± SD (A). MCF7-celler ble behandlet i 4 timer med 10 uM YM-1. Ved 4 timer ble mediet erstattet med standard vekstmedium i 44 timer. TR-MCF7-celler ble behandlet med 10 uM YM-1 i 4 timer. Ved 4 timer ble mediet fjernet og erstattet med standard TR-MCF7-medium inneholdende 10 uM 4-OHT eller 95% EtOH, kjøretøyet for 4-OHT, i 44 timer. Etter 48 timer fra første behandling, ble media samlet og analysert ved LDH analysen. Verdier som vises er en% av vehikkelbehandling ± SD (B).
Celleviabilitet (MTT) analyser ble så brukt til å teste om dette kortere behandlingsstrategi ble det påvirker celleproliferasjon. De TR-MCF7-celler ble dyrket i medium inneholdende 10 uM 4-OHT. Vår strategi utviklet for behandling inneholdt fire tilstander alle avsluttes ved 48 timer: 1. 10 uM 4-OHT alene i 48 timer, 2. YM-1 (eller bærer) behandling i 4 timer, fulgt av re-tilsetning av 10 uM 4-OHT for 44 timer, 3. YM-en (eller kjøretøy) behandling i 4 timer, etterfulgt av 95% EtOH (kjøretøy for 4-OHT) og 4. YM-en (eller kjøretøy) behandling for hele 48 timer. MTT-analyser avslørte at den 4-timers 10 mm YM-1 etterfulgt av 10 mM 4-OHT behandling redusert levedyktighet med 60% i forhold til 4-OHT behandling alene. Den 10 mm YM-1 etterfulgt av 95% EtOH behandlingen forandret ikke levedyktighet (figur 4A). Den 48-timers 10 mm YM-en behandling redusert levedyktighet med 40% sammenlignet med 48-timers 4-OHT behandling, i likhet med figur 3A.
TR-MCF7 celler ble behandlet med 4-OHT i 48 timer, YM-1 (eller bærer) i 4 timer etterfulgt av 44 timer med enten 4-OHT eller 95% EtOH, eller YM-1 (eller bærer) i 48 timer. På 48 timer fra første behandling, ble MTT levedyktighet analyser utført. Levedyktighets verdier for hver behandling i% av 48 timer med 4-OHT behandling ± SD (a). 2-Way ANOVA analyse som sammenligner alle YM-en behandlingsgrupper (Gray firkanter-4-timers YM-1then 4-OHT, åpen diamonds- 48 timers YM-en, svart triangles- 4-timers YM-en da 95% EtOH), avslørte betydning over konsentrasjoner (F (2,30) = 54,22, p 0,0001), og behandlingsstrategi (F (4, 30) = 41.04, p 0,0001), men ingen signifikant interaksjon (F (8,30) = 1,83 , p = 0,1107). * – Indikerer signifikant forskjell (p 0,05) 4-timers YM-en da fire-OHT fra to andre grupper med unntak av 10 mikrometer behandlinger, betydning som angitt (ns = p 0,05) (B). En-veis ANOVA av YM-1 + 4-OHT strategi avslørende betydningen av 10 uM konsentrasjon (F (4,10) = 16,49, p = 0,0002) (C). Analyse av YM-1 + 95% EtOH, ved en-veis ANOVA, viste ingen betydning på tvers testede konsentrasjoner (F (4,10) = 3,435, p = 0,0516) (D). 48-timers YM-1-behandling viste betydning forskjeller mellom alle konsentrasjoner og 10 uM konsentrasjon, ved en-veis ANOVA (F (4,10) = 12,32, p = 0,0007) (E). En-veis ANOVA analyse (F, (5,12) = 24,33, p 0,0001) sammenligner alle 10 um YM-1-behandlinger, 48-timers 4-OHT og kjøretøy behandlinger viste ingen signifikant forskjell mellom 48-timers 4-OHT og både 4-timers 10 mm YM-1 + 95% EtOH og 48-timers 10 um YM-1-behandlinger; mens 48-timers 4-OHT og 4-timers 10 mm YM-1 + 95% EtOH var signifikant forskjellig fra den 4-timers YM-1 + 4-OHT behandling (p 0,05). (F)
Alle behandlingsstrategier som inneholder YM-1 ble analysert ved to-veis ANOVA (figur 4B). Denne analysen viste en signifikant effekt av behandlingsstrategi og konsentrasjon av YM1 (F (4, 30) = 41.04, p 0,0001), (F (2,30) = 54,22, p 0,0001). Samspillet mellom behandlingsstrategi og konsentrasjonen var ikke signifikant (F (8,30) = 1,83, p = 0,1107). Bonferroni post-hoc analyse av denne to-veis ANOVA viste ingen signifikante forskjeller mellom noen av de konsentrasjoner som brukes til 48-timers YM-en behandling og 4-timers YM-1 etterfulgt av 95% EtOH behandling (alle p 0,05) ; mens alle de konsentrasjonene som brukes for 4-timers YM-1 etterfulgt av 4-OHT behandling var signifikant forskjellig fra den 4-timers YM-1 etterfulgt av 95% EtOH behandling (alle p 0,05). Alle konsentrasjoner av 4-timers YM-1 etterfulgt av 4-OHT og den 48-timers YM-1 var signifikant forskjellige (alle p 0,05) med unntak av 10 uM YM-1-konsentrasjon (p 0,05). Vi tilskrives mangelen av betydning for den generelle toksisitet forårsaket av den 48-timers 10 uM konsentrasjon av YM-1 (se figur 3A 0,0001). Tukey post-hoc testen viste at fire timers YM-1 etterfulgt av 4-OHT var signifikant forskjellig fra 4-OHT 48 timers behandling (p 0,05), mens både 48-timers 10 mm YM-1 og 4 timers 10 mikrometer YM-1 etterfulgt av 95% EtOH behandlinger var ikke signifikant betydning fra 4-OHT 48 timers behandling (Figur 4F). Denne analysen viste også at 10 uM YM1 fulgt av 4-OHT er betydelig forskjellig fra 10 uM YM1 etterfulgt av 95% EtOH (p 0,05).
Disse resultatene antydet at bare en fire timers behandling med 10 uM YM -1 kunne re-sensitiv TR-MCF7 celler til tamoksifen /4-OHT, stoppe cellevekst uten å forårsake åpenbar toksisitet. De potensielle mekanismer for dette fenomenet ble deretter undersøkt. En plausibel mekanisme var avvikende kinase-aktivitet, som er kjent for å fremme tamoxifen motstand ved å fosforylere ERα på et område kjent for å aktivere østrogenaktivitet uavhengig [14], [15], [16], [17], [18]. Vi behandlet TR-MCF7-celler som beskrevet for eksperimentene i figur 4A B. Nuclear proteiner ble isolert og analysert for innhold av ERα pS167, et område som når fosforylerte formidler tamoxifen uavhengighet. Faktisk, fosforylering av ERα pS167 ble forhøyet i nærvær av 4-OHT; Men tilsetningen av 10 uM YM-1 avskaffet denne hendelsen (figur 5A D)
S167 av ERα faller finnes innenfor en Akt (Akt /PKB) konsensus nettstedet.. Akt er en pro-overlevelse kinase med to isoformer kjent for å samhandle med ERα. Vi behandlet MCF7 celler med 10 um YM-en for seks timer for å unngå toksisitet og så for endringer i enten Akt nivåer eller aktivering. Nivåene av akt1 og akt2 ble dosen avhengig redusert med YM-en (figur 6A B). Dette tyder på at YM-1 kan føre til toksisitet som er spesifikk for kreftceller, ligner foreldreforbindelsen MKT-077, men det YM-en gjør dette ved å redusere pro-overlevelses kinaser som Akt, som kan føre til forandringer i resistensmekanismer i refraktære tumorer. Disse dataene stemmer overens med arbeids tidligere arbeid viser at effekten av LY294002, en inhibitor av PI3K /akt-signalreaksjonsveiinhibitor, i tamoxifen-indusert apoptose var spesifikk for inhibering av Akt-aktivitet [16].
MCF7-celler ble behandlet med bemerket konsentrasjoner av YM-1 i 6 timer. Cellene lysater ble analysert ved hjelp av Western blot (A). Densitometry analyse av Akt-en og akt2 nivåer vist som% av vehikkelbehandling ± SD (B).
Diskusjoner
Her beskriver vi det terapeutiske potensialet i en MKT-077 derivat, YM-en. Denne forbindelse, i likhet med MKT-077, var spesielt giftig for kreftceller. YM-en hadde også større effekt og cytosolic lokalisering enn MKT-077. Kort eksponering for YM-1 var i stand til å re-sensitiv ildfaste brystkreft celler til tamoxifen, et vanlig terapi anvendes i klinikken. Denne mekanismen ble vist å være avhengig Akt som YM-1 var i stand til å redusere Akt nivåer samt fosforyleringen av ERα ved en Akt konsensus område. Disse data viser at potensialet for rhodacyanine derivater i behandling av ildfaste kreftformer.
Det er mulig at den cytosoliske nærvær av YM-1, mot mitokondrisk av MKT-077, driver økt toksisitet og Akt klaring observere med YM -1. Selv om mitokondrie aspekter av MKT-077 er godt karakterisert [1], [2], [3], tyder nyere data som MKT-077 kan også samhandle med cytosoliske familiemedlemmer HSP70 [22]. Hvis MKT-077 er i stand til å hemme cytosoliske Hsp70 som det ikke mortalin [4], [5], YM-1 kan også hemme cytosoliske Hsp70. HSP70-inhibitorer har vist cancer-spesifisitet, så vel som evnen til å redusere hsp70 klient proteiner [20], [23], [24], [25]. Vi mistenker at Hsp70 hemming kan være mekanismen for YM-1; men nærmere undersøkelse er nødvendig.
Tamoxifen terapi vanligvis mislykkes på grunn av resistensutvikling. Kjøpte motstander ta tid å utvikle. Våre undersøkelser har vist at korte behandlinger med YM-en kan re-sensitiv ildfaste kreft til tamoxifen. Fordelen med en slik kort behandling er mangelen på muligheter for en motstand til YM-1 selv, så vel som redusert sannsynlighet for off-target-toksisitet. Videre er evnen til å oppheve de eksisterende motstandene tillater gjeninnføring av antatte kjemoterapier; forhindrer behovet for mer kostbare og potensielt farlige sekundære og tertiære terapeutiske strategier. I tillegg, YM-1-behandling alene var i stand til selektivt å drepe bare visse kreftceller, tyder ikke bare toleransen av tilnærmingen, men også et behov for ytterligere karakterisering om de spesifikke celletyper som kan være følsomme overfor disse forbindelser og Akt uttømming. Disse fordeler for pasientene kombinert med det høye antallet kreft varianter knyttet til Akt dysfunksjon gir en plattform for videre studier og utvikling av nye forbindelser å utarme Akt gjennom manipulering av rhodocyanine stillaset.
Mens andre kinaser er identifisert til fosforylert ERα, er Akt en større overlevelse kinase, uavhengig av motstand fenotype, og dens klaring kan forbedre effekten av kjemoterapeutika. Hvis vår hypotese om at YM-1 er et Hsp70-inhibitor er nøyaktig, denne klaring kan skyldes økt ubiquitinering av Akt, som ubiquitin ligase for Akt, CHIP (karboksy terminus av Hsc70 samspill protein) [26], er kjent for å interagere med hsp70 [27].
Disse studiene viser behovet for mer mekanistisk innsikt i modusen for handling av rhodacyanines. Mindre endringer mellom MKT-077 og YM-1 fører til økt cytosolic tilstedeværelse som var i stand til å opprettholde samme spesifisitet. Dette tyder på at endringer i dette stillaset kan lokke fram spesifikk toksisitet eller redusere nyretoksisitet, som observert i de kliniske og laboratorieforsøk [1], [2], [3]. Faktisk våre data viser en nesten fortrinnsrett drap av brystkreftceller, mot andre kreftcelletyper, tyder på at spesifisitet for bestemte kreft varianter kan bygges inn i rhodacyanine stillaset.
