Aprepitantın İnsan Glioblastoma U87MG Hücreleri üzerinde Antiproliferatif ve Apoptotik Etkileri

Abstract

GİRİŞGliomalar beyin dokusundan kaynaklanan tümörlerdir ve histopatolojik olarak malignite dereceleri farklılık göstermektedir. Dünya Sağlık Örgütü sınıflamasına göre glioblastoma multiforme (evre IV), gliomalar arasında en malign olanı ve en sık görülenidir. Hızlı çoğalma, beyin dokusuna invazyon, nekroz, anjiyogenez, mikrovasküler proliferasyon ve migrasyon gibi agresif özelliklerie sahiptir. Glioblastoma kemoterapisinde yeni tedavi hedefleri geliştirmek için son yıllarda yoğun araştırmalar yapılmaktadır (1, 2). Astrositlerden orjin alan malignant glial hücrelerin oluşturduğu beyin tümörlerinde, hücre nk(nörokinin) reseptörleri, taşikininler (Substans P (SP) ve nörokinin A (nkA) gibi) tarafından uyarılır. Hücre içi uyarı mekanizmaları tetiklenir ve hücrede başta sitokinler olmak üzere çeşitli aracı moleküller salgılanarak, hücre proliferasyonu gerçekleşir. Birçok in vivo ve in vitro ÖZ Glioblastoma multiforme, gliomalar arasında en malign özellikte olup, görülme sıklığı oldukça yüksektir. Hızlı çoğalma, beyin dokusuna invazyon ve migrasyon gibi agresif özelliklere sahiptir. Bu nedenle son yıllarda glioblastoma kemoterapisinde, yeni tedavi hedeflerinin gelişmesini üzerine çalışmalar yoğunlaşmıştır. Substans P, nörokinin-1 (SP/nk-1) reseptör sistemi, kanser gelişimi ve kanser metastazında önemli bir rol oynamaktadır. Bu nedenle nk-1 reseptörleri, glioblastoma tedavisinde ve nk-1 reseptör antagonistlerinin gelişiminde yeni tedavi hedefleri arasında yer almaktadır.Bu çalışmada, klinikte özellikle kemoterapi sırasında antiemetik amaçla kullanılan, bir nk-1 reseptör antagonisti olan aprepitantın, insan malignant glioblastoma U87MG hücre hattında antiproliferatif ve apoptotik etkileri araştırılmıştır. Çalışmada MTT yöntemi ve gerçek zamanlı hücre analiz sistemi (RTCA DP) ile hücre proliferasyon analizleri, anneksin V-PI ve kaspaz 3 flow sitometri analizleri ile de apoptotik etkiler çalışılmıştır. MTT analizine göre aprepitantın konsantrasyon ve zamana artışına bağlı olarak U87MG hücreleri üzerinde sitotoksik etki yaptığı ve U87MG hücre proliferasyonunu azalttığı görülmüştür. Gerçek zamanlı analiz sisteminden elde edilen hücre indeks değerlerine göre de, 50 µM ve üzeri aprepitant konsantrasyonlarında hücre proliferasyonunun azaldığı ve sırasıyla IC 50 değerlerinin 24. saatte 76.9 µM, 48. saatte 62.5 µM ve 72. saatte de 59.2 µM olarak belirlenmiştir. Flow sitometri analiz sonuçlarına göre aprepitantın 24. saatteki erken ve geç apoptotik etkisi konsantrasyon artışına bağlı olarak artış göstermiştir. Özellikle IC 25 ve IC 50 aprepitant değerlerinde aktif kaspaz-3 değeri kontrole göre, az da olsa artmıştır. Sonuç olarak aprepitantın malignant glioblastoma U87MG hücrelerinde önemli antiproliferatif ve apoptotik etkileri belirlenmiş olup, nk-1 reseptör antagonistlerinin yeni bir terapötik hedef olabileceği düşünülmektedir.

The Neurokinin-1 Receptor Is Essential for the Viability of Human Glioma Cells: A Possible Target for Treating Glioblastoma

“…This means that NK-1R is crucial for tumor cell survival, and a common antitumor strategy could be applied to treat any tumor. In these previous studies and after applying the knockdown gene silencing method, the technique to demonstrate necrotic mechanisms was not performed, and in all cases, the death of tumor cells was reported to be due to apoptotic mechanisms [ 3 , 15 , 18 , 26 , 58 ]. In cancer cells, NK-1R silencing promoted G2/M phase arrest/apoptosis and suppressed the proliferation of these cells; similar results were found when the NK-1R antagonist aprepitant was administered, but SP rescued the effects of the NK-1R silencing regarding apoptosis and cell proliferation [ 44 ].…”

“…As cancer cells overexpress the NK-1R, two different therapeutic strategies could be used not only against glioma but against any tumor type: pharmacological, using NK-1R antagonists [ 26 , 47 , 48 , 61 , 62 ], and/or genetic by applying the TAC1R siRNA method [ 3 , 15 ]. Both strategies could improve the prognosis and survival of patients suffering from cancer, including glioma, because, in absence of the NK-1R, glioma cells can die by apoptosis as a consequence of starvation.…”

“…In GB, the inhibition of NK-1R by L-733,060 decreased the basal kinase activity of Akt, increased the expression of cell cycle regulatory proteins (e.g., p21 and p27), and induced G1/S cell cycle arrest and programmed cell death [ 28 ]. A remarkable antitumor synergy between ritonavir and aprepitant was also reported against human glioma cells [ 3 , 9 , 26 ]. Taken together, the data show that NK-1R could be a new therapeutic target against glioma.…”

“…SP promotes the proliferation of human glioma cell lines through NK-1R activation [ 24 , 25 ]. NK-1R antagonists (e.g., L-733,060, aprepitant) inhibit the proliferation in a dose-dependent manner and promote the apoptosis of glioma cells [ 9 , 18 , 26 , 27 ]. In GB, the inhibition of NK-1R by L-733,060 decreased the basal kinase activity of Akt, increased the expression of cell cycle regulatory proteins (e.g., p21 and p27), and induced G1/S cell cycle arrest and programmed cell death [ 28 ].…”