Hiệu ứng hiệp đồng của 8-Cl-cAMP và axit retinoic trong việc ức chế tăng trưởng và gây ra apoptosis ở tế bào ung thư buồng trứng: Kích thích thụ thể axit retinoic β

Molecular and Cellular Biochemistry - Tập 204 - Trang 1-9 - 2000
Rakesh K. Srivastava1, Aparna R. Srivastava2, Yoon S. Cho-Chung1
1Cellular Biochemistry Section, Laboratory of Tumor Immunology and Biology, National Cancer Institute, Bethesda, USA
2National Cancer Institute, Medicine Branch, Bethesda, USA

Tóm tắt

Cả cAMP và các dẫn xuất retinoid đều đóng vai trò trong sự phân hóa tế bào và kiểm soát sự phát triển của tế bào. Một dẫn xuất cAMP chọn lọc tại vị trí, 8-Cl-cAMP và axit retinoic ức chế sự phát triển một cách hiệp đồng và gây ra apoptosis ở một số tế bào ung thư. Trong các bệnh ác tính giai đoạn tiến triển hoặc tái phát, axit retinoic (RA) không có hiệu quả ngay cả ở liều có độc tính với cơ thể. Mục tiêu của nghiên cứu hiện tại của chúng tôi là kiểm tra các cơ chế tác động hiệp đồng của axit retinoic (9-cis, 13-cis hoặc all-trans RA) và 8-Cl-cAMP lên apoptosis ở tế bào ung thư buồng trứng người NIH: OVCAR-3 và OVCAR-8. RA gây ra sự ức chế tăng trưởng và apoptosis ở các tế bào OVCAR-3 và OVCAR-8. 8-Cl-cAMP tác động hiệp đồng với RA trong việc kích hoạt và kích thích thụ thể axit retinoic β (RARβ), điều này liên quan đến sự ức chế tăng trưởng và apoptosis ở cả hai loại tế bào. Thêm vào đó, sự kích thích apoptosis bởi RA cộng với 8-Cl-cAMP yêu cầu sự kích hoạt caspase-3 theo sau là sự phân cắt poly(ADP-ribose) polymerase kháng. Hơn nữa, các đột biến trong motif liên quan đến CRE trong promoter của RARβ dẫn đến sự mất hoạt hóa phiên mã của RARβ cũng như sự hiệp đồng giữa RA và 8-Cl-cAMP. Biểu hiện của RARβ dường như liên quan đến sự kích thích apoptosis. Việc đưa gen RARβ vào tế bào OVCAR-3 đã dẫn đến việc tăng độ nhạy với RA. Do đó, sự mất biểu hiện RARβ có thể liên quan đến khả năng hình thành khối u của các tế bào ung thư buồng trứng người. Vì vậy, việc kết hợp điều trị với RA và 8-Cl-cAMP có thể cung cấp một phương pháp hiệu quả để kích thích biểu hiện RARβ dẫn đến apoptosis ở các tế bào ung thư buồng trứng.

Từ khóa

#ung thư buồng trứng #axit retinoic #8-Cl-cAMP #apoptosis #thụ thể axit retinoic β

Tài liệu tham khảo

Brooks SC, Kazmer S, Levin AA, Yen A: Myeloid differentiation and retinoblastoma phosphorylation changes in HL-60 cells induced by retinoic acid receptor-and retinoic X receptor-selective retinoic acid analogs. Blood 87: 227-237, 1996 Ong DE, Newcomer ME, Chytil F: Cellular retinoic-binding proteins. In: M.B. Sporn, A.B. Roberts, D.S. Goodman (eds). The Retinoids. Raven Press, New York, 1994, pp 283-317 Hong WK, Itri LM: Retinoids and human cancer. In: M.B. Sporn, A.B. Robert, D.S. Goodman (eds). The Retinoids: Biology, Chemistry and Medicine. Raven Press, New York, 1994, pp 597-630 Spron MB, Roberts AB, Goodman DS: The Retinoids: Biology, Chemistry and Medicine, Ed. 2., Raven Press, New York, 1994 Chambon P: A decade of molecular biology of retinoid acid receptors. FASEB J 10: 940-954, 1996 Ponzoni M, Booca P, Chiesa V, Decensi A: Differentiation effects of N-(4-(hydroxyphenyl)retinamide and retinoic acid on neuroblastoma cells: Apoptosis vs. differentiation. Cancer Res 55: 853-861, 1995 Hoffmann B, Lehmann JM, Zhang XK, Hermann T, Husmann M, Graupner G, Pfahl M: A retinoic acid receptor-specific element controls the retinoic acid receptor-β promoter. Mol Endocrinol 4: 1727-1736 Liu Y, Lee M, Wang H-G, Li Y, Hashimoto Y, Klaus M, Reed JC, Zhang X-K: Retinoic acid receptor β mediates the growth inhibitory effect of retinoic acid by promoting apoptosis in human breast cancer cells. Mol Cell Biol 16: 1138-1149, 1996 Seewaldt VL, Johnson BS, Parker MB, Collins SJ, Swisshelm K: Expression of retinoic acid receptor β mediates retinoic acid-induced growth arrest and apoptosis in breast cancer cells. Cell Growth Diff 6: 1077-1088, 1995 Caliaro M, Marmouget C, Guichard S, Mazars Ph, Valette A, Moisand A, Bugat R, Jozan S: Response of four human ovarian carcinoma cell lines to all-trans retinoic acid: relationship with induction of differentiation and retinoic acid receptor expression. Int J Cancer 56: 743-748, 1994 Chao W.-R, Hobbs PD, Jong L, Zhang X-K, Zheng Y, Wu Q, Shroot B, Dawson MI: Effects of receptor class-and subtypeselective retinoids and an apoptosis-inducing retinoid on the adherent growth of the NIH: OVCAR-3 ovarian cancer cell line in culture. Cancer Res 115: 1-7, 1997 Wu S, Donigan A, Platsoucas CD, Jung W, Soprano DR, Soprano KJ: All-trans retinoic acid blocks cell cycle progression of human ovarian adenocarcinoma cells at late G1. Exp Cell Res 232: 277-286, 1997 Wu S, Zhang Z-P, Zhang D, Soprano DR, Soprano KJ: Reduction of both RAR and RXR levels is required to maximally alter sensitivity of CA-OV3 ovarian tumor cells to growth suppression by all-trans retinoic acid. Exp Cell Res 237: 118-126, 1997 Krebs EG, Beavo JA: Phosphorylation-dephosphorylation of enzymes. Annu Rev Biochem 88: 923-939, 1979 Cho-Chung YS, Nesterova M, Kondrashin A, Noguchi K, Srivastava RK, Pepe S: Antisense-protein kinase A: A single-genebased therapeutic approach. Antisense Nucl Acid Drug Dev 7: 217-223, 1997 Lanotte M, Riviere JB, Hermouet S, Houge G, Wintermyr OK, Gjertsen BT, Doskeland SO: Programmed cell death (apoptosis) is induced rapidly and with positive co-operativity by activation of cyclic adenosine monophosphate-kinase I in a myeloid leukemia cell line. J Cell Physiol 146: 73-80, 1991 Vintermyr OK, Gjersten BT, Lanotte M, Doskeland SO: Microinjected catalytic subunit of cAMP-dependent protein kinase induces apoptosis in myeloid leukemia IPC-8U cells. Exp Cell Res 206: 157-161, 1993 Fontana JA: Interaction of retinoids and tamoxifen on the inhibition of human mammary carcinoma cell proliferation. Exp Cell Biol 55: 136-144, 1987 Koga M, Sutherland RL: Retinoic acid acts synergistically with 1,25-dihydroxyvitamin D3 or antiestrogen to inhibit human breast cancer cell proliferation. J Steroid Biochem Mol Biol 39: 455-460, 1991 Widschwendter M, Daxenbichler G, Dapunt O, March C: Effects of retinoic acid and gamma-interferone on expression of retinoic acid receptor and cellular retinoic acid-binding protein in breast cancer cells. Cancer Res 55: 2135-2139, 1995 Angel P, Imagawa M, Chiu R, Stein B, Imbra RJ, Rahmsdorf HJ, Jonat C, Herlich P, Karin M: Phorbol ester-inducible genes contain a common cis element recognizxed by a TPA-modulated trans-acting factor. Cell 49: 729-739, 1987 Foulkes NS, Borrelli E, Sassone-Corsi P: CREM gene: Use of alternative DNA-binding domains generates multiple antagonists of cAMP-induced transcription. Cell 64: 739-749, 1991 Martin SJ, Green DR: Protease activation during apoptosis. Death by a thousand cuts? Cell 82: 349-352, 1995 Kruyt FA, Golkers G, van den Brink CE, van der Saag PT: A cyclic AMP response element is involved in retinoic acid-dependent RARβ2 promoter activation. Nucl Acid Res 20: 6393-6399, 1992 Tortora G, Ciadiello F, Pepe S, Tagliaferri P, Ruggiero A, Bianco C, Guarrasi R, Miki K, Bianco AR: Phase I clinical study with 8-chlorocAMP and evaluation of immunological effects in cancer patients. Clin Can Res 1: 377-384, 1995 Sabichi AL, Hendricks DT, Bober MA, Birrer MJ: Retinoic acid receptor β expression and growth inhibition of gynecological cancer cells by the synthetic retinoid N-(4-hydroxyphenyl) retinamide. J. Natl Cancer Inst 90: 597-605, 1998 Henkart PA: ICE family proteases: Mediators of all apoptotic cell death? Immunity 4: 195-201, 1996 Kaufmann SH, Desnoyers S, Ottaviano Y, Davidson NE, Poirier GG: Specific proteolytic cleavage of poly(ADP-ribose)polymerase an early marker of chemotherapy-induced apoptosis. Cancer Res 53: 3976-3985, 1993 Houle B, Ledue F, Bradley WEC: Implication of RARb in epidermoid (squamous) carcinoma cells. Exp Cell Res 195: 163-170, 1993 Xu, X-C, Sozzi G, Lee LS, Lee JJ, Pastorino U, Pilotti S, Kurie LM, Hong WK, Lotan R: Suppression of retinoic acid receptor β in non-small cell lung cancer in vivo:_Implications for lung cancer development. J Natl Cancer Inst 89: 624-629