Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Sự ức chế protein kinase CK2 bằng hợp chất nhỏ CX-4945 cạnh tranh ATP ở cấp độ lâm sàng hoặc bằng RNA can thiệp giúp làm sáng tỏ vai trò của nó trong sự sống còn của tế bào bệnh bạch cầu dòng tủy cấp, apoptosis phụ thuộc p53 và độc tính gây ra bởi daunorubicin
Tóm tắt
Sự tham gia của protein kinase CK2 trong việc duy trì sự sống còn của tế bào ung thư có thể ảnh hưởng đến khả năng kháng điều trị cũng như liệu pháp thông thường và không thông thường. Hơn nữa, vai trò của CK2 trong các khối u máu đang nhanh chóng nổi lên và kinase này đã được công nhận như một mục tiêu điều trị tiềm năng. Các thử nghiệm lâm sàng giai đoạn I với chất ức chế CK2 cạnh tranh ATP nhỏ miệng CX-4945 hiện đang diễn ra ở các khối u rắn và bệnh đa u tủy. Chúng tôi đã phân tích sự biểu hiện của CK2 trong bệnh bạch cầu tủy cấp tính và chức năng của nó trong sự phát triển của tế bào cũng như phản ứng với tác nhân hóa trị daunorubicin. Chúng tôi đã sử dụng các dòng tế bào bạch cầu tủy cấp tính và các tế bào nổ nguyên phát từ bệnh nhân được phân nhóm theo phân loại rủi ro của European LeukemiaNet. Sự sống còn của tế bào, apoptosis và độ nhạy cảm với daunorubicin đã được đánh giá bằng nhiều phương pháp khác nhau. Apoptosis do ức chế CK2 phụ thuộc p53 đã được điều tra trong các tế bào kiểu dại và đột biến p53. CK2α được tìm thấy có sự biểu hiện cao ở phần lớn các mẫu trong các nhóm tiên lượng bệnh bạch cầu tủy cấp tính khác nhau so với các tế bào huyết học CD34+ bình thường và tế bào tủy xương. Sự ức chế CK2 bằng CX-4945, K27 hoặc siRNAs đã gây ra apoptosis của tế bào bệnh bạch cầu tủy cấp tính phụ thuộc p53. Sự ức chế CK2 liên quan đến sự gia tăng hiệp đồng của các hiệu ứng độc tính của daunorubicin. Sự hoạt hóa STAT3 cơ bản và do daunorubicin gây ra đã bị cản trở khi làm tắc CK2. Những kết quả này gợi ý rằng CK2 được biểu hiện quá mức trong các nhóm bệnh bạch cầu tủy cấp tính khác nhau và đóng vai trò là một điều hòa viên quan trọng trong sự sống còn của tế bào bệnh bạch cầu tủy cấp tính. Sự điều phối âm của CK2 đối với mức protein của chất ức chế khối u p53 và sự hoạt hóa của con đường chống apoptosis STAT3 có thể làm phản tác dụng với apoptosis và có thể liên quan đến khả năng kháng daunorubicin của tế bào bệnh bạch cầu tủy cấp tính.
Từ khóa
#CK2 #bệnh bạch cầu tủy cấp tính #daunorubicin #apoptosis #kháng thuốcTài liệu tham khảo
Lowenberg B: Acute myeloid leukemia: the challenge of capturing disease variety. Hematology Am Soc Hematol Educ Program. 2008, 2008: 1-11.
Kennedy JA, Barabe F: Investigating human leukemogenesis: from cell lines to in vivo models of human leukemia. Leukemia. 2008, 22 (11): 2029-2040.
Buzzai M, Licht JD: New molecular concepts and targets in acute myeloid leukemia. Curr Opin Hematol. 2008, 15 (2): 82-87.
Mazzorana M, Pinna LA, Battistutta R: A structural insight into CK2 inhibition. Mol Cell Biochem. 2008, 316 (1–2): 57-62.
Gyenis L, Litchfield DW: The emerging CK2 interactome: insights into the regulation and functions of CK2. Mol Cell Biochem. 2008, 316 (1–2): 5-14.
Lou DY, Dominguez I, Toselli P, Landesman-Bollag E, O’Brien C, Seldin DC: The alpha catalytic subunit of protein kinase CK2 is required for mouse embryonic development. Mol Cell Biol. 2008, 28 (1): 131-139.
Seldin DC, Lou DY, Toselli P, Landesman-Bollag E, Dominguez I: Gene targeting of CK2 catalytic subunits. Mol Cell Biochem. 2008, 316 (1–2): 141-147.
Trembley JH, Wang G, Unger G, Slaton J, Ahmed K: Protein kinase CK2 in health and disease: CK2: a key player in cancer biology. Cell Mol Life Sci. 2009, 66 (11–12): 1858-1867.
Ahmad KA, Wang G, Unger G, Slaton J, Ahmed K: Protein kinase CK2–a key suppressor of apoptosis. Adv Enzyme Regul. 2008, 48: 179-187.
Scaglioni PP, Yung TM, Cai LF, Erdjument-Bromage H, Kaufman AJ, Singh B, Teruya-Feldstein J, Tempst P, Pandolfi PP: A CK2-dependent mechanism for degradation of the PML tumor suppressor. Cell. 2006, 126 (2): 269-283.
Torres J, Pulido R: The tumor suppressor PTEN is phosphorylated by the protein kinase CK2 at its C terminus: implications for PTEN stability to proteasome-mediated degradation. J Biol Chem. 2001, 276 (2): 993-998.
Li PF, Li J, Muller EC, Otto A, Dietz R, von Harsdorf R: Phosphorylation by protein kinase CK2: a signaling switch for the caspase-inhibiting protein ARC. Mol Cell. 2002, 10 (2): 247-258.
Olsen BB, Petersen J, Issinger OG: BID, an interaction partner of protein kinase CK2alpha. Biol Chem. 2006, 387 (4): 441-449.
Di Maira G, Salvi M, Arrigoni G, Marin O, Sarno S, Brustolon F, Pinna LA, Ruzzene M: Protein kinase CK2 phosphorylates and upregulates Akt/PKB. Cell Death Differ. 2005, 12 (6): 668-677.
Dominguez I, Sonenshein GE, Seldin DC: Protein kinase CK2 in health and disease: CK2 and its role in Wnt and NF-kappaB signaling: linking development and cancer. Cell Mol Life Sci. 2009, 66 (11–12): 1850-1857.
Miyata Y, Nishida E: CK2 controls multiple protein kinases by phosphorylating a kinase-targeting molecular chaperone, Cdc37. Mol Cell Biol. 2004, 24 (9): 4065-4074.
Loizou JI, El-Khamisy SF, Zlatanou A, Moore DJ, Chan DW, Qin J, Sarno S, Meggio F, Pinna LA, Caldecott KW: The protein kinase CK2 facilitates repair of chromosomal DNA single-strand breaks. Cell. 2004, 117 (1): 17-28.
Kato T, Delhase M, Hoffmann A, Karin M: CK2 Is a C-terminal IkappaB kinase responsible for NF-kappaB activation during the UV response. Mol Cell. 2003, 12 (4): 829-839.
Li Y, Keller DM, Scott JD, Lu H: CK2 phosphorylates SSRP1 and inhibits its DNA-binding activity. J Biol Chem. 2005, 280 (12): 11869-11875.
Ruzzene M, Pinna LA: Addiction to protein kinase CK2: a common denominator of diverse cancer cells?. Biochim Biophys Acta. 2010, 1804 (3): 499-504.
Piazza F, Manni S, Ruzzene M, Pinna LA, Gurrieri C, Semenzato G: Protein kinase CK2 in hematologic malignancies: reliance on a pivotal cell survival regulator by oncogenic signaling pathways. Leukemia. 2012, 26 (6): 1174-1179.
Kim JS, Eom JI, Cheong JW, Choi AJ, Lee JK, Yang WI, Min YH: Protein kinase CK2alpha as an unfavorable prognostic marker and novel therapeutic target in acute myeloid leukemia. Clinical cancer research: an official journal of the American Association for Cancer Research. 2007, 13 (3): 1019-1028.
Dohner H, Estey EH, Amadori S, Appelbaum FR, Buchner T, Burnett AK, Dombret H, Fenaux P, Grimwade D, Larson RA: Diagnosis and management of acute myeloid leukemia in adults: recommendations from an international expert panel, on behalf of the European leukemiaNet. Blood. 2010, 115 (3): 453-474.
Sarno S, Pinna LA: Protein kinase CK2 as a druggable target. Mol Biosyst. 2008, 4 (9): 889-894.
Siddiqui-Jain A, Bliesath J, Macalino D, Omori M, Huser N, Streiner N, Ho CB, Anderes K, Proffitt C, O’Brien SE: CK2 inhibitor CX-4945 suppresses DNA repair response triggered by DNA-targeted anticancer drugs and augments efficacy: mechanistic rationale for drug combination therapy. Molecular cancer therapeutics. 2012, 11 (4): 994-1005.
Pierre F, Chua PC, O’Brien SE, Siddiqui-Jain A, Bourbon P, Haddach M, Michaux J, Nagasawa J, Schwaebe MK, Stefan E: Pre-clinical characterization of CX-4945, a potent and selective small molecule inhibitor of CK2 for the treatment of cancer. Molecular and cellular biochemistry. 2011, 356 (1–2): 37-43.
Miyata Y, Nishida E: CK2 controls multiple protein kinases by phosphorylating a kinase-targeting molecular chaperone, Cdc37. Molecular and cellular biology. 2004, 24 (9): 4065-4074.
Ju JF, Banerjee D, Lenz HJ, Danenberg KD, Schmittgen TC, Spears CP, Schonthal AH, Manno DJ, Hochhauser D, Bertino JR: Restoration of wild-type p53 activity in p53-null HL-60 cells confers multidrug sensitivity. Clin Cancer Res. 1998, 4 (5): 1315-1322.
Ryan KM, Ernst MK, Rice NR, Vousden KH: Role of NF-kappaB in p53-mediated programmed cell death. Nature. 2000, 404 (6780): 892-897.
Manni S, Brancalion A, Tubi LQ, Colpo A, Pavan L, Cabrelle A, Ave E, Zaffino F, Di Maira G, Ruzzene M: Protein kinase CK2 protects multiple myeloma cells from ER stress-induced apoptosis and from the cytotoxic effect of HSP90 inhibition through regulation of the unfolded protein response. Clinical cancer research: an official journal of the American Association for Cancer Research. 2012, 18 (7): 1888-1900.
Piazza F, Manni S, Semenzato G: Novel players in multiple myeloma pathogenesis: role of protein kinases CK2 and GSK3. Leuk Res. 2013, 37 (2): 221-227.
Rebbaa A, Chou PM, Mirkin BL: Factors secreted by human neuroblastoma mediated doxorubicin resistance by activating STAT3 and inhibiting apoptosis. Mol Med. 2001, 7 (6): 393-400.
Alas S, Bonavida B: Inhibition of constitutive STAT3 activity sensitizes resistant non-Hodgkin’s lymphoma and multiple myeloma to chemotherapeutic drug-mediated apoptosis. Clinical cancer research: an official journal of the American Association for Cancer Research. 2003, 9 (1): 316-326.
Gariboldi MB, Ravizza R, Molteni R, Osella D, Gabano E, Monti E: Inhibition of Stat3 increases doxorubicin sensitivity in a human metastatic breast cancer cell line. Cancer Lett. 2007, 258 (2): 181-188.
Redell MS, Tsimelzon A, Hilsenbeck SG, Tweardy DJ: Conditional overexpression of Stat3alpha in differentiating myeloid cells results in neutrophil expansion and induces a distinct, antiapoptotic and pro-oncogenic gene expression pattern. J Leukoc Biol. 2007, 82 (4): 975-985.
Redell MS, Ruiz MJ, Alonzo TA, Gerbing RB, Tweardy DJ: Stat3 signaling in acute myeloid leukemia: ligand-dependent and -independent activation and induction of apoptosis by a novel small-molecule Stat3 inhibitor. Blood. 2011, 117 (21): 5701-5709.
Jourdan M, De Vos J, Mechti N, Klein B: Regulation of Bcl-2-family proteins in myeloma cells by three myeloma survival factors: interleukin-6, interferon-alpha and insulin-like growth factor 1. Cell death and differentiation. 2000, 7 (12): 1244-1252.
Buettner R, Mora LB, Jove R: Activated STAT signaling in human tumors provides novel molecular targets for therapeutic intervention. Clinical cancer research: an official journal of the American Association for Cancer Research. 2002, 8 (4): 945-954.
Ding BB, Yu JJ, Yu RY, Mendez LM, Shaknovich R, Zhang Y, Cattoretti G, Ye BH: Constitutively activated STAT3 promotes cell proliferation and survival in the activated B-cell subtype of diffuse large B-cell lymphomas. Blood. 2008, 111 (3): 1515-1523.
Piazza FA, Ruzzene M, Gurrieri C, Montini B, Bonanni L, Chioetto G, Di Maira G, Barbon F, Cabrelle A, Zambello R: Multiple myeloma cell survival relies on high activity of protein kinase CK2. Blood. 2006, 108 (5): 1698-1707.
Ravi R, Bedi A: Sensitization of tumor cells to Apo2 ligand/TRAIL-induced apoptosis by inhibition of casein kinase II. Cancer Res. 2002, 62 (15): 4180-4185.
Izeradjene K, Douglas L, Delaney A, Houghton JA: Casein kinase II (CK2) enhances death-inducing signaling complex (DISC) activity in TRAIL-induced apoptosis in human colon carcinoma cell lines. Oncogene. 2005, 24 (12): 2050-2058.
Wang G, Ahmad KA, Ahmed K: Role of protein kinase CK2 in the regulation of tumor necrosis factor-related apoptosis inducing ligand-induced apoptosis in prostate cancer cells. Cancer Res. 2006, 66 (4): 2242-2249.
Llobet D, Eritja N, Encinas M, Llecha N, Yeramian A, Pallares J, Sorolla A, Gonzalez-Tallada FJ, Matias-Guiu X, Dolcet X: CK2 controls TRAIL and Fas sensitivity by regulating FLIP levels in endometrial carcinoma cells. Oncogene. 2008, 27 (18): 2513-2524.
Unger GM, Davis AT, Slaton JW, Ahmed K: Protein kinase CK2 as regulator of cell survival: implications for cancer therapy. Curr Cancer Drug Targets. 2004, 4 (1): 77-84.
Meek DW, Campbell LE, Jardine LJ, Knippschild U, McKendrick L, Milne DM: Multi-site phosphorylation of p53 by protein kinases inducible by p53 and DNA damage. Biochem Soc Trans. 1997, 25 (2): 416-419.
Kapoor M, Lozano G: Functional activation of p53 via phosphorylation following DNA damage by UV but not gamma radiation. Proc Natl Acad Sci USA. 1998, 95 (6): 2834-2837.
Landesman-Bollag E, Channavajhala PL, Cardiff RD, Seldin DC: p53 deficiency and misexpression of protein kinase CK2alpha collaborate in the development of thymic lymphomas in mice. Oncogene. 1998, 16 (23): 2965-2974.
Uhle S, Medalia O, Waldron R, Dumdey R, Henklein P, Bech-Otschir D, Huang X, Berse M, Sperling J, Schade R: Protein kinase CK2 and protein kinase D are associated with the COP9 signalosome. Embo J. 2003, 22 (6): 1302-1312.
Cheong JW, Min YH, Eom JI, Kim SJ, Jeung HK, Kim JS: Inhibition of CK2{alpha} and PI3K/Akt synergistically induces apoptosis of CD34 + CD38- leukaemia cells while sparing haematopoietic stem cells. Anticancer Res. 2010, 30 (11): 4625-4634.
Dey A, Tergaonkar V, Lane DP: Double-edged swords as cancer therapeutics: simultaneously targeting p53 and NF-kappaB pathways. Nat Rev Drug Discov. 2008, 7 (12): 1031-1040.
Guzman ML, Neering SJ, Upchurch D, Grimes B, Howard DS, Rizzieri DA, Luger SM, Jordan CT: Nuclear factor-kappaB is constitutively activated in primitive human acute myelogenous leukemia cells. Blood. 2001, 98 (8): 2301-2307.
Chou TC: Theoretical basis, experimental design, and computerized simulation of synergism and antagonism in drug combination studies. Pharmacol Rev. 2006, 58 (3): 621-681.