Abstract
benmorfogenetisk protein (BMP) signalkaskade er abnormt aktivert i menneskets ikke-småcellet lungekreft (NSCLC), men ikke i normale lunge epitelceller, noe som tyder på at blokkering BMP signalering kan være en effektiv terapeutisk tilnærming for lungekreft. Tidligere studier har vist at enkelte BMP-antagonister, som binder til ekstracellulære BMP ligander og hindre deres tilknytning til BMP reseptorer, dramatisk redusert lungetumorvekst. Imidlertid er klinisk anvendelse av proteinbaserte BMP-antagonister begrenset av korte halveringstider, dårlig intra-tumor levering, så vel som motstand forårsaket av mulige gevinst-av-funksjon mutasjoner i det nedstrøms i forhold til BMP-reaksjonsveien. Små molekyl BMP-hemmere som er rettet mot de intracellulære BMP kaskader ville være ideelt for kreft narkotika utvikling. I en sebrafisk embryo basert struktur og aktivitet studie, vi tidligere identifisert en gruppe svært selektive små molekyl hemmere spesifikt motvirker den intracellulære kinase domene av BMP type I reseptorer. I foreliggende studie demonstrerte vi at DMH1, en av slike inhibitorer, er potente redusert lunge celleproliferasjon, fremmet celledød, og nedsatt cellemigrering og invasjon i NSCLC-celler ved å blokkere BMP signalering, som antydet ved undertrykkelse av Smad 1/5/8 fosforylering og genuttrykk av Id1, ID2 og ID3. I tillegg DMH1 behandling reduserte signifikant tumorvekst hos human lungekreft xenograft modell. Konklusjonen vår studie viser at små molekyl hemmere av BMP type I reseptorer kan tilby en lovende ny strategi for lungekreft behandling
Citation. Hao J, Lee R, Chang A, Fan J, Labib C, Parsa C, et al. (2014) DMH1, et lite molekyl hemmer av BMP Type I reseptorer, Undertrykker Vekst og invasjon av lungekreft. PLoS ONE 9 (3): e90748. doi: 10,1371 /journal.pone.0090748
Redaktør: Carl G. Maki, Rush University Medical Center, USA
mottatt: 12. desember 2013, Godkjent: 05.02.2014; Publisert: 06.03.2014
Copyright: © 2014 Hao 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:. Dette arbeidet ble støttet av såkornfondet av College of Veterinary Medicine ved Western University of Health Sciences (JH), og Western University of Health Sciences fakultet Development Fund (YH). 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
Lungekreft er en av de mest vanlige typer kreft og den ledende årsak til cancerdødsfall. Om 228 190 tilfeller av lungekreft er forventet å være nylig diagnostisert i 2013, sto for ~27% av alle kreftdødsfall årlig i USA [1]. Den store type lungekreft, ikke-småcellet lungekreft (NSCLC), utgjør omkring 85% av alle diagnostisert lungekreft. Til tross for forbedringer i diagnostikk og kjemoterapi, er 5-års overlevelse for pasienter med NSCLC fortsatt svært lav. Nylig har stor utvikler blitt gjort i forståelsen av de molekylære mekanismer som driver lungekreft utvikling, noe som resulterte i noen målrettet terapi [2]. Men de pasientene som reagerer innledningsvis alltid tilbakefall. Det er et behov for å identifisere nye mål for NSCLC.
benmorfogene proteiner (BMPs) er medlemmer av TGF-β superfamilien og deres biologiske aktivitet formidles gjennom dannelsen av heterodimere komplekser av BMP type I og type II serin /treonin kinaser reseptorer. Etter at den ligandbindende, er BMP type I-reseptorer fosforylert av konstitutivt aktive type II-reseptorer, som fører til fosforylering av intracellulære Smad 1/5/8 proteiner, som deretter danner et kompleks med Smad4 og translocate inn i kjernen for å regulere transkripsjonen respons [3], [4]. Over 20 BMP ligander har blitt identifisert til nå [5]. Overekspresjon av BMP-2 er blitt assosiert med ~98% av NSCLC og andre kreftformer [6], [7]. I tillegg tvunget ekspresjon av BMP-2 i NSCLC-cellelinjer betydelig forbedret tumorvekst i en musemodell for lungekreft følgende hale intravenøs injeksjon av tumorceller [8]. Omvendt, BMP antagonist Noggin og det ekstracellulære pseudoreceptor spp24 (utskilte fosfoprotein 24 kD) dramatisk redusert tumorvekst lunge i subkutane xenograft musemodeller [9], [10], som tyder på at inhibering av BMP-signale kan være en effektiv terapi for lungekreft . Imidlertid er proteinbasert BMP-antagonister eller pseudoreceptor spp24 hovedsakelig forstyrre bindingen av ekstracellulære BMP ligander til deres reseptorer. Deres kliniske anvendelse kan være begrenset av eventuelle gevinst-av-funksjon mutasjoner i nedstrøms medlemmene av BMP signalkaskade eller kort halveringstid og dårlig levering til tumorer som er vanlige problemer i forbindelse med proteinbasert terapi.
i en
in vivo
struktur-aktivitetsforhold studie basert på en sebrafisk embryoutvikling modell, vi tidligere identifisert en gruppe svært selektive små molekylære BMP-hemmere, inkludert DMH1 og DMH2, som spesifikt blokkerer BMP signalering ved å målrette den intracellulære kinase domene av BMP type i-reseptorer [11] (strukturen av DMH1 er vist på figur 1A). En veldig fersk studie rapporterte at DMH2, en av våre BMP-hemmere, effektivt redusert vekst og celledød av NSCLC celler
in vitro product: [12]. Men
in vivo
studie av små molekylære BMP-hemmere på NSCLC tumorvekst har ikke blitt rapportert. Som DMH1 viser en bedre selektivitet for BMP type I reseptorer enn DMH2 [11], i den foreliggende studien undersøkte vi effekten av DMH1 på celleformering, migrering og invasjon av NSCLC cellelinjer
in vitro
samt på tumorvekst xenograft lunge hos mus. Vår studie viste at DMH1 var i stand til å redusere NSCLC cellevekst, migrasjon og invasjon, og dempe xenograft lungetumorvekst
in vivo
Kjemisk struktur av DMH1.; (B) Western blotting for fosforylert Smad1 /5/8 i A549-celler behandlet med DMH1 ved forskjellige konsentrasjoner (1, 3, og 5 uM); (C) qPCR resultatene av Id1, 2 og 3 i A549-celler behandlet med DMH1 og kjøretøy DMSO. *:.
p
-verdi si 0,05
Materialer og metoder
Cell kultur og reagenser
A549 og H460 celler ble kjøpt fra American Type Culture Collection (ATCC, Manassas, VA), dyrket i RPMI 1640 supplert med 10% FBS (Gibco) og 1% penicillin-streptomycin (Cellgro) i en atmosfære av 5% CO
2 ved 37 ° C.
Western blotting
Celler ble lysert i RIPA cellelyse buffer (Santa Cruz, Santa Cruz, CA) supplert med proteasehemmer cocktail (Santa Cruz) og fosfatase inhibitor cocktail 2 (Santa Cruz). Proteinkonsentrasjoner ble bestemt ved å bruke BCA-proteinsett (Thermo Fisher), og cellelysatet ble isolert i SDS-PAGE og overført til PVDF-membran. Alpha-tubulin og p-Smad1 /5/8 ble oppdaget av Odyssey system (Li-Cor biovitenskap) etter inkubasjon med de aktuelle primære og sekundære antistoffer. Primære antistoffer som ble brukt var kanin anti-p-Smad1 /5/8 (Cell Signa Tech, 1:1000 fortynning) og mus anti-alpha-tubulin (Cell Signa Tech, 1:1000 fortynning). De sekundære antistoffer som brukes omfatte IRDye 680-konjugert geit-anti-kanin-IgG (Li-Cor Bioscience, 1:5000 fortynning) og IRDye 800CW-konjugert geit-anti-mus IgG (Li-Cor Bioscience, 1:5000 fortynning).
Cell ripe sår analysen
A549 og H460 celler ble sådd i 35 mm retter å lage en konfluent monolag. Rettene ble inkubert over natten for å la cellene å feste til bunnen av fatet. På den følgende dag, ble sårene laget av en rett ripe fra en pipettespiss i midten av kulturen. Cellene ble deretter behandlet med DMSO eller DMH1 1 uM og 3 uM konsentrasjoner. Bildene ble tatt når sårene ble opprettet, og etter 24 timers inkubasjon ved hjelp av fasekontrastmikroskopi, og gapet avstander ble kvantitativt evaluert ved hjelp av programvare ImageJ (NIH). Gapet avstander etter 24 timers inkubering ble normalisert med gapet avstand på 0 hr som migrasjonsrater.
Cell Proliferation Assay
Rundt 10.000 A549 celler per brønn ble sådd i 96-brønners plater og inkuberes over natten. Dyrkningsmediet ble så byttet til friskt medium inneholdende DMSO eller DMH1 ved forskjellige konsentrasjoner. Cellene ble deretter inkubert i 48 timer og 96 timer før behandling avsluttes ved å erstatte mediet med 100 ul 10% trikloreddiksyre (Sigma) i 1 x PBS, fulgt av inkubering ved 4 ° C i minst 1 time. Deretter ble platene vasket med vann og lufttørket. Platene ble farget med 50 ul 0,4% sulphorhodamine (SRB, Sigma) analyse i 1% eddiksyre i 30 minutter ved romtemperatur. Ubundet fargestoff ble vasket med 1% eddiksyre. Etter lufttørking og solubilisering av protein-bundet fargestoff i 10 mM Tris-løsning, ble absorbansen lest i en mikroplateavleser ved 565 nm.
Kvantitativ real-time PCR
A549 og H460-celler sådd i 6-brønns plater ved en tetthet på 3 x 10
5 celler per brønn ble behandlet med DMSO eller DMH1 i 24 timer. Total RNA ble ekstrahert ved hjelp TRIzol Reagens (Invitrogen) etter produsentens protokoll. cDNA ble syntetisert ved hjelp av High Capacity cDNA Reverse Transcription Kit (Applied Biosystems). Real-time PCR ble utført ved hjelp av strøm SYBR Grønn PCR Master Mix (Applied Biosystems) og med Applied Biosystems 7300 PCR System. Alle forsterker kontroller og prøver ble utført in triplo. Primersekvensene er tilgjengelig på forespørsel.
Modifisert Boyden kammeret analysen
Cell invasjonen ble målt ved hjelp av en 24-multiwell Insert System (8 mikrometer membran, BD Biosciences) i henhold til produksjon instruksjon. Cellekultur innskudd ble belagt med matrigel (BD Biosciences). A549-celler ble sådd ved en konsentrasjon på 3 x 105 celler /kammer, Etter 24 timers inkubering med eller uten DMH1 (3 uM), celler som ikke hadde flyttet til de nedre brønnene ble fjernet fra den øvre flate av filtrene ved hjelp av bomullspinner , og cellene som invaderte gjennom Matrigel-belagte-innleggene ble talt opp. Gjennomsnittsverdiene for tre tilfeldig valgte felter ble oppnådd for hver brønn. Forsøk ble utført i duplikat. Gjennomsnittsverdier for tre tilfeldige felt ble oppnådd for hver brønn.
tumorvekst
Xenotransplantat lunge
Denne studien ble utført i henhold til anbefalingene i Guide for omsorg og bruk av forsøksdyr av National Institutes of Health. Dyret eksperimentelle protokollen ble godkjent av Western University of Health Sciences Institutional Animal Care og Bruk komiteer (IACUC). Alle forsøk ble gjennomført for å redusere dyrs lidelser. Sub-konfluente A549-celler ble trypsinert og deretter suspendert i serumfritt RPMI 1640 medium. Cellesuspensjonen (1 x 10
6-celler i 100 ul medium for hver injeksjon) ble injisert subkutant inn i både høyre og venstre flankene av åtte-ukers gamle NOD-SCID-mus (Taconic, Hudson, NY) (n = 5 for hver gruppe). Mus ble gitt intraperitoneal (i.p.) injeksjon av bærer (12,5% 2-hydroksypropyl-β-cyklodekstrin) eller 5 mg /kg DMH1 annenhver dag. Tumorstørrelsene ble målt med en verniercaliper fra den sjette dag til den fjerde uke etter tumor-implantasjon. Tumorvolumet (V) ble beregnet i henhold til den sammensetning: Volum = (bredde) ∧2 x lengde /2. Tumor vev ble dissekert ved slutten av studien, og ble seksjonert og farget med H E, og for immunhistokjemisk analyse.
Tumor analysen
Lung tumorvev fra både kjøretøy og DMH1 behandlet mus ble skåret ut og løst umiddelbart i formalin og innstøpt i parafinblokker. De innebygde svulster ble kuttet i 3 mikron tykke seksjoner og farget med H E for å avgjøre morfologi. Celleproliferasjon i tumorene ble utført ved Pathology Inc. Laboratories (Torrance, California) detektert ved farging med et antistoff til Ki67 (Dako MIB-1 Clone, Carpinteria, California), som ble brukt ved 1:50 på Leica Bond III IHC-farging system. De fargede delene ble visualisert og fotografert med et Nikon mikroskop bildeopptak system (Nikon DS-Ri1) og public domain programvare (NIH Image v1.60).
Statistisk analyse
Data er uttrykt som gjennomsnitt ± standard feil. Dataene ble analysert ved hjelp NCSS 2007 (Kaysville, UT) via t-test for sammenligning av to måter, en måte ANOVA med Fishers LSD post-hoc test for sammenligning av flere midler, og gjentatte tiltak ANOVA med Tukey-Kramer post-hoc test for
in vivo
xenograph studier. Dataene ble fremstilt grafisk og kurvetilpasning ble analysert med GraphPad Prism versjon 6 (La Jolla, California). For all statistisk analyse, ble midler angitt å være statistisk forskjellig når
p
. 0,05
Resultater
DMH1 blokker BMP signalisering i NSCLC celler
Vi først undersøkt om DMH1 kan blokkere BMP signalering i NSCLC celler ved hjelp Western blotting og kvantitativ real-time PCR (qPCR). NSCLC-A549-celler ble behandlet med bærer (DMSO) eller DMH1 1, 3 og 5 uM i 24 timer, henholdsvis. Western blot-analyse indikerte at A549-celler viste relativt høy basal fosfo-Smad 1/5/8 uttrykk, og DMH1 behandling effektivt blokkert Smad 1/5/8 fosforylering på en doseavhengig måte (figur 1B). Siden Inhibitorer av DNA-bindende /differensiering (Id) familiemedlemmer er direkte mediatorer av BMP-signale [13], og de er involvert i invasjon, proliferasjon og metastase av kreftceller [14], målte vi genekspresjon av Id1, ID2 og ID3 i A549 ved qPCR. Etter 24 timers behandling, 3 og 5 uM DMH1 robust redusert ekspresjon av alle de tre gener (figur 1C). Til sammen kan DMH1 effektivt blokkere BMP signalering i NSCLC celler.
DMH1 avtar NSCLC celle migrasjon og invasjon
Siden celle migrasjon og invasjon er kjent for å spille en viktig rolle i utviklingen av kreft metastase undersøkte vi effekten av DMH1 på NSCLC celle migrasjon og invasjon
in vitro
. Vi brukte ripe sår analyse for å bestemme NSCLC cellemigrasjon ved å skape sår hull i de dyrkede A549 celler [15]. Cellene ble deretter behandlet med DMSO, en av BMP-ligander BMP4 eller DMH1 i 24 timer henholdsvis, og gapet avstandene ble deretter normalisert med de opprinnelig målte avstander. BMP4 ble brukt fordi det har delt funksjon med BNIP2 men med høyere potens. Som vist i figur 2A og 2B, BMP4 særlig rask cellemigrering, mens DMH1 dramatisk redusert ned migrering på en doseavhengig måte. Lignende effekter av BMP4 og DMH1 på cellemigrasjon ble også observert i en annen NSCLC cellelinje H460 (figur 2C). I tillegg, undersøkte vi effekten av DMH1 på celle invasjon ved hjelp av modifiserte Boyden kammer analysen. A549-celler ble sådd på Matrigel-belagte kamre, etterfulgt av 24-timers inkubering med eller uten DMH1. 3 mikrometer DMH1 dramatisk redusert A549 celle invasjon gjennom Matrigel-belagte membraner med ca 52% i forhold til kjøretøykontrollene (figur 2D).
Representative bilder fra scratch-vikling analyser utført i de dyrkede A549 celler behandlet med DMSO , BMP4 og DMH1 (1 uM og 3 uM) i 24 timer. (B) Cell vandringer A549 celler ble kvantifisert ved gapet avstander etter 24 timers behandling normalisert med de første gap avstander. (C) Celle migreringer av H460-celler ble kvantifisert på en lignende måte. (D) Virkning av DMH1 (3 uM) på A549-celle invasjon ble bestemt ved anvendelse av modifisert Boyden kammer assay i et 24 multibrønn inn system (8 pM membran, BD Biosciences) belagt med matrigel. *:
p
-verdi si 0,05
DMH1 reduserer NSCLC celleproliferasjon og induserer celledød
Vi neste undersøkte effekten av DMH1 på NSCLC celle. spredning og overlevelse. A549-celler ble behandlet med DMH1 og kjøretøyet DMSO i 48 timer, og celleformering ble bestemt ved sulforhodamin B (SRB) assay. Resultatet viste at 5 uM DMH1 førte til omtrent 10% reduksjon i cellevekst etter to dagers behandling, noe som tyder på at inhibering av BMP-signalering ved DMH1 reduserer lungecancer celleproliferasjon
in vitro plakater (figur 3A) i betydelig grad. I tillegg, undersøkte vi effekten av DMH1 på A549 celleoverlevelse i tillegg. A549-celler ble behandlet med DMH1 eller kjøretøy DMSO i 72 timer, og flytende og adherente celler ble høstet og farget med trypanblått for å bestemme antall døde og døende celler. I motsetning til kjøretøyet behandling, DMH1 økt betydelig prosentandelen av døde celler ved 5 uM konsentrasjoner, hvilket antyder at antagonisering BMP signalering ved DMH1 øker lungekreft celledød (figur 3B) betydelig. Således kan DMH1 behandling dramatisk redusere NSCLC celleproliferasjon og induserer celledød
in vitro.
A549-celler ble behandlet med DMH1 (3 og 5 uM) eller DMSO i 48 timer og celledeling var bestemmes av sulforhodamin B (SRB) assay. (B) A549-celler ble behandlet med DMH1 eller DMSO i 72 timer, og cellene ble høstet for celledød analyse ved bruk av Trypan blå farging. *:
p
-verdi er 0,05
DMH1 demper xenograft tumorvekst lunge hos mus
Vi neste undersøkt effekten av DMH1 på tumorceller lunge. veksten
in vivo
. De A549 celler ble subkutant inokulert i de to sidene av nedre bakre flanker Alvorlig kombinert immunsvikt (SCID) mus. Intraperitoneal (ip) injeksjoner av bærer (12,5% 2-hydroksypropyl-β-syklodekstrin, n = 5) eller 5 mg /kg DMH1 (n = 5) ble initiert på samme dag som tumorcelle implantasjon og ble utført hver andre dag etter 4 uker. Tumorvolumene ble målt med jevne mellomrom fra og med den sjette dagen etter implantasjon. Tumorvekst ble passer inn i en eksponentiell vekstkurve (figur 4A) (R «sup> 2 = 0,87 og 0,84 for de DMH1 behandlede og kontrollmus, henholdsvis). Resultatet indikerte at satsen for dobling tumorstørrelse i DMH1-behandlede mus var omtrent en dag lenger enn kontrollene (5,6 versus 4,7 dager i DMH1 behandlede og kontroll mus, henholdsvis) (figur 4A). Ettersom de innledende tumorvolumene var like, ble observert inntil dag 25. Det er ingen statistisk signifikante forskjeller mellom de to gruppene Ved slutten av fire ukers behandling, DMH1 behandling førte til en statistisk signifikant reduksjon i tumorvolumet med omtrent 50% i forhold til bærerkontrollen (p-verdi 0,05) (figur 4B). De kroppsvekt mus ble målt annenhver dag gjennom hele eksperimentet, og ble ikke observert noen bemerkelsesverdige vektendringer i både kontroll og DMH1 behandlet grupper, noe som tyder på et fravær av DMH1 toksisk effekt på dosen (data ikke vist). For ytterligere å undersøke effekten av DMH1 på tumorcelleformering
in vivo
, ble tumor vevsprøver fra både bærerkontrollen og DMH1 behandlingsgruppene utsettes for Hematoxylin og eosin-farget (H E) og human spesifikk Ki67 farging . H E Seksjonene ble undersøkt for områder som inneholdt tumor og stromaceller, og resultatet er angitt både kjøretøyet og DMH1 behandlede gruppene besto av en morfologisk like differensiert adenokarsinom (data ikke vist). Men immunhistokjemisk undersøkelse viste en tydelig signifikant reduksjon av menneskelig markør spredning Ki67 i DMH1 behandlet versus kjøretøygrupper, noe som tyder på at DMH1 behandling kan svekke menneske A549 kreftcelle spredning
in vivo plakater (Figur 4C).
A549-celler ble subkutant implantert i SCID-mus, etterfulgt av intraperitoneal injeksjon av bærer (12,5% 2-hydroksypropyl-β-cyklodekstrin) eller 5 mg /kg DMH1 annenhver dag i 4 uker. Tumorvolumene ble målt fra den sjette dag til fire uker etter injeksjon. (B) Representative tumorvev fra mus behandlet med bærerkontrollen og DMH1 er sammenlignet. (C) Tumor vev ble farget for human spesifikk Ki67 spredning markør. *:
p
-verdi si 0,05
Diskusjoner
BMP er avvikende uttrykt i mange typer carcinoma celler, inkludert prostata, lunge, bryst, mage. og eggstokk [16], [17], [18], [19]. For eksempel er overekspresjon av BMP-2 i forbindelse med ~98% av NSCLC, men liten eller ingen aktivitet til BMP-signalkaskade detekteres i voksen normalt lungevev, noe som tyder på at blokkering av BMP signalveien kan være en effektiv metode for behandling av lungekreft [3], [4]. Faktisk ble det BMP antagonist Noggin og ekstracellulære pseudoreceptor spp24 vist seg å redusere tumorvekst lunge i subkutane xenograft musemodeller [6], [7]. Selv om proteinbaserte BMP-antagonister og ekstracellulære pseudoreceptors kan være lovende kilder for lungekreft legemiddelutvikling, har de noen potensielle begrensninger, slik som korte halveringstider og vanskelig levering til tumorene [8]. I tillegg er både Noggin og spp24 blokk BMP signalering ved å forstyrre bindingen av BMP-ligander til deres reseptorer ved ekstracellulær nivå, og deres kliniske anvendelse kan være begrenset av eventuelle gevinst-av-funksjon mutasjoner i det nedstrøms i forhold til BMP-signalkaskade. Lavmolekylære antagonister som DMH1 som selektivt er målrettet mot de intracellulære domenene av kinase-BMP type I reseptorene ville være ideelle midler for inhibering av lungekreft vekst og metastase. En fersk studie viste at DMH2, en av BMP-hemmere identifisert i vår sebrafisk studie effektivt redusert vekst og celledød av NSCLC celler
in vitro product: [12]. Her viste vi at en mer selektiv BMP-inhibitor, DMH1, vesentlig redusert NSCLC cellevekst, migrering og invasjon
in vitro
, og svekkede tumorvekst i NSCLC xenograft musemodell, noe som tyder på at inhibering av BMP veien ved å antagonisere typen i reseptorer med små molekyler kan være en effektiv metode for lungecancerterapi.
virkningene av DMH1 for å dempe tumorvekst lungen kan være mediert ved flere mekanismer, herunder å forstyrre tumor mikromiljøet eller lungekreft stamceller. Tidligere studier har rapportert at BMP-2 indusert neovaskularisering for å utvikle tumorer, og stimulert blodkardannelse i A549-avledede tumorer i nakne mus [20]. BMP-2 antagonist noggin opphevet BMP-2-indusert angiogen respons, og banket ned BMP-2 ble redusert blodkardannelse i Matrigel assays [20]. Således DMH1 behandling kan på lignende måte forstyrre mikromiljø som er nødvendig for lungetumorvekst ved å blokkere angiogenese. I tillegg er BMP signale kjent ved regulering av stamcelleselvfornyelse og differensiering, og noen studier har antydet spesifikk populasjon av lungekreftceller viser stamcelle-lignende egenskaper, slik som selvfornyelse og differensiering [21]. Blokkering BMP signale av DMH1 kan avbryte kreft stamcellevekst lunge, og dermed undertrykke tumorprogresjon. Denne hypotese støttes av en meget nylig studie at inhibering av BMP signaleundertrykket vekst av populasjonen av lungekreft celler som uttrykker stamcellemarkører [22]. I tillegg har det blitt rapportert fra flere studier som BMP-aktiverte Smad signalering eller Id genfamilien har potensiale til å fremme migrering og invasjon i ulike typer av kreft [18], [23], [24]. Derfor er det meget mulig at effekten av målretting BMP signale av DMH1 kan redusere tumorinvasjon og metastase i bredere kreft kategorier.
I in vivo studien bruker A549 xenograft modell, ble behandlingen igangsatt på samme dag av tumorcelle implantasjon. Derfor tumorstørrelsene var forholdsvis liten i enden av in vivo-forsøk. I fremtidige studier, gjenstår det å finne ut om behandling av DMH1 følgende ulike tidsplaner kan resultere i større kreft effekter. Selv DMH1 behandling betydelig svekket lungekreft vekst
in vivo
, sammenlignet med
in vivo
effekter av kjemoterapi narkotika som paclitaxel på samme xenograft modell (upubliserte resultater), effekten av DMH1 var ikke som potent. Denne observasjonen tyder på at DMH1 er ikke et cytostatikum og kan ikke indusere apoptose ved lavere doser. Derfor, for fremtidig klinisk anvendelse, er en av de potensielle forskning retninger for å fokusere på kombinert bruk av DMH1 med annen målrettet terapi eller kjemoterapi. En systematisk tilnærming til å søke etter en synergistisk kombinasjon er nødvendig. Videre studier er også nødvendig for å identifisere undergrupper av lungekreft som er mer følsomme for BMP-hemmere med sikte på individualisert behandling.
I sammendraget, vår studie viste at motvirke BMP type I reseptorer med små molekyler er effektiv på å undertrykke lungekreft celleproliferasjon, migrasjon, invasjon
in vitro Hotell og tumorvekst
in vivo
. Giftfri og svært selektive lite molekyl BMP-hemmere, som DMH1, kan representere en ny klasse av terapeutiske midler for å redusere kreft pasientens lunge dødelighet og mobilitet.
