Yoko Tabe1,2, Masako Harada3, Yuka Miyamae3, Hiromichi Matsushita4, Kensuke Kojima5, Tsutomu Fujimura3, Saiko Kazuno3, Takashi Ueno3, Takashi Miida2, Marina Konopleva6, Michael Andreeff7
1The University of Texas M.D. Anderson Cancer Center, Houston, TX
2Juntendo University School of Medicine, Tokyo, Japan
3Juntendo University Graduate School of Medicine, Tokyo, Japan
4Tokai University School of Medicine, Isehara, Japan
5MD Anderson Cancer Center, Houston, TX
6Section of Molecular Hematology and Therapy, Department of Leukemia, The University of Texas M.D. Anderson Cancer Center, Houston, TX
7The University of Texas MD Anderson Cancer Center, Houston, TX
Tóm tắt
Tóm tắt
Lymphoma tế bào áo (MCL) là một loại lymphoma B tế bào ác tính thường xuyên thể hiện khả năng kháng hóa trị. Do một số con đường tín hiệu bị rối loạn trong MCL, các chiến lược mới nhằm khôi phục nhiều chất ức chế khối u và các con đường này đang được quan tâm đặc biệt.
Chất xuất khẩu 1 (XPO1/CRM1) trung gian xuất khẩu nhân của nhiều phân tử, bao gồm các yếu tố phiên mã gây ung thư, tiểu đơn vị ribosome và RNA, và đóng vai trò quan trọng trong sự sống sót và tăng sinh của tế bào ung thư. Chúng tôi đã báo cáo trước đó rằng thuốc đối kháng XPO1 đơn lẻ KPT-185 thể hiện hoạt tính chống tăng sinh và kích thích apoptosis đối với các tế bào MCL thông qua việc ức chế tổng hợp protein, chẳng hạn như protein chaperone (HSP70), thông qua sinh tổng hợp ribosome và thông qua xuất khẩu hạt nhân của các yếu tố phiên mã và mRNA gây ung thư, bao gồm cyclin D1, c-Myc và PIM1 (Tabe et al. ASH 2013). Thú vị là, phân tích proteomic phát hiện sự tăng cường đáng kể của các con đường glycolysis và gluconeogenesis trong các tế bào MCL được điều trị bằng KPT-185. Glycolysis hiếu khí đóng vai trò quan trọng trong duy trì chuyển hóa khối u và có thể ảnh hưởng tiêu cực đến hoạt tính chống khối u của KPT-185. Do đó, chúng tôi đã đánh giá hiệu quả của việc kết hợp quy định này của quá trình vận chuyển giữa nhân bào và tế bào chất với một chất ức chế tín hiệu mTOR, là một yếu tố điều hòa trung tâm của chuyển hóa tế bào tổng hợp dinh dưỡng, với KPT-185 nhắm vào chuyển hóa đã bị thay đổi.
Chúng tôi đã điều tra tác động chống khối u và các cơ chế phân tử của việc điều trị đồng thời với KPT-185 và chất ức chế kinase mTOR thế hệ thứ hai cạnh tranh ATP AZD-2014 trong ba dòng tế bào MCL: JVM2, Jeko-1, và MINO (giá trị IC50 của KPT-185: 92, 103 và 96 nM, tương ứng, ở 48 h theo MTT). Điều trị bằng AZD-2014 dẫn đến sự giảm biểu hiện p-S6K và c-Myc và sự tăng cường biểu hiện p27KIP và cleaved caspase-9, điều này đã chuyển thành sự giảm sự tăng sinh tế bào tùy thuộc vào nồng độ (IC50: JVM2, 247 nM; Jeko-1, 86 nM; MINO, 370 nM, ở 48 h theo MTT). Phối hợp KPT-185/AZD-2014 ức chế sự phát triển tế bào (% độ hấp thụ đối chứng; các giá trị đã cho là cho KPT-185 [100nM], AZD-2014 [100nM cho JVM2 và MINO, 50nM cho Jeko-1], và KPT-185/AZD-2014: JVM2 49.4±2.0, 61.6±3.7, 25.2±0.2; Jeko-1 46.7±4.8, 66.9±3.3, 28.6±3.4; MINO 55.0±5.6, 79.6±0.6, 21.6±2.5, ở 48 h theo MTT).
Chúng tôi sau đó đã điều tra những thay đổi về biểu hiện protein và các con đường tín hiệu do AZD-2014 hoặc sự kết hợp KPT-185/AZD-2014 (24 h) gây ra trong các tế bào Jeko-1 (KPT-100nM, AZD-2014 200nM). Công nghệ proteomic được gọi là nhãn isobaric cho định lượng tương đối và tuyệt đối (iTRAQ) cho thấy AZD-2014 ảnh hưởng đến biểu hiện của 68 protein (42 tăng / 26 giảm) và gây giảm biểu hiện của fatty acid synthase (P<0.001). Chúng tôi cũng ghi nhận sự ức chế của importin-9, một chất vận chuyển từ tế bào chất đến nhân, bởi AZD-2014 (P<0.05) và sự ức chế của exportin-1, một chất vận chuyển từ nhân đến tế bào chất bởi KPT-185/AZD-2014 (P<0.001), cho thấy rằng sự kết hợp KPT-185/AZD-2014 có thể làm rối loạn quá trình vận chuyển giữa nhân bào và tế bào chất theo cả hai chiều trong các tế bào MCL.
Chúng tôi sau đó đã thực hiện phân tích toàn diện và định lượng các metabolite mang điện bằng sắc ký điện di mao quản khối phổ trong các tế bào Jeko-1 sau khi điều trị bằng KPT-185 hoặc KPT-185/AZD-2014 (24 h) để phát hiện sự khác biệt trong 52 metabolite phân cực (P<0.05). Chúng tôi quan sát thấy quá trình chuyển hóa glutamate được kích thích bởi KPT-185 đã được AZD-2014 đảo ngược hiệu quả (thay đổi lần của axit L-glutamic so với đối chứng: KPT-185, 1.3; AZD-2014, 0.5; KPT185/AZD-2014, 0.8; P<0.001, đối chứng so với KPT185/AZD-2014). AZD-2014 đã tăng cường việc ức chế tổng hợp axit béo bởi KPT-185 (0.3 lần) với sự giảm biểu hiện đáng kể của axit citric (0.3 lần, P<0.001). Sự kết hợp KPT-185/AZD-2014 đã giảm thêm axit succinic (0.04 lần, P<0.001, so với đối chứng) và axit malic (0.1 lần, P<0.001), và cả hai tác động này được liên kết với việc giảm sút gluconeogenesis (Hình 1).
Tổng thể, những phát hiện của chúng tôi cho thấy rằng việc ức chế kinase mTOR làm tăng cường tác dụng chống khối u của thuốc đối kháng XPO1 KPT-185 với sự ức chế hiệu quả việc gia tăng glycolysis/gluconeogenesis do sự chặn XPO1 gây ra và tổng hợp axit béo, đồng thời khả năng làm rối loạn quá trình vận chuyển giữa nhân bào và tế bào chất trong các tế bào MCL. Những phát hiện này gợi ý một chiến lược kết hợp mới, được thiết kế hợp lý nhằm nhắm vào chuyển hóa sinh tồn trong MCL.
