33
APRIL 24
TH
– 26
TH
, 2014 | OLOMOUC | THE CZECH REPUBLIC
ABS TRAC T BOOK
Vliv inhibitorů energetického metabolizmu
na aktivitu dráhy MAPK ERK v buňkách
maligního melanomu
Verlande A.
1,2
, Uldrijan S.
1,2
1
Biologický ústav, Lékařská fakulta,
Masarykova univerzita Brno
2
Mezinárodní centrum klinického vyzkumu –
Centrum biomolekulárního a buněčného inženýrství,
FN u sv. Anny – ICRC, Brno
Metastatický melanom je zhoubný nádor velice špatně
odpovídající na standardní chemoterapii a radioterapii. Proto
jsou hledány nové možnosti cílené terapie tohoto onemocně-
ní, které se nejčastěji zaměřují na signální dráhu MAP kinázy
ERK řídící buněčnou proliferaci, jež bývá v buňkách maligního
melanomu nadměrně aktivována mutacemi onkogenů BRAF
a NRAS. Genetické a epigenetické změny, k nimž dochází v prů-
běhu nádorové transformace buňky, však zásadním způsobem
ovlivňují také energetický metabolizmus buňky. Dochází k jeho
přeprogramování na zvýšenou spotřebu glukózy, která však je
i za dostatečného přísunu kyslíku přednostně směřována do
glykolýzy namísto oxidativní fosforylace převládající u netrans-
formovaných buněk (tzv. Warburgův efekt).
V našich experimentech jsme studovali vzájemné působení
drah zodpovědných za získávání energie a dráhy kinázy ERK.
Srovnali jsme odpověď lidských buněčných linií melanomu
nesoucích mutace onkogenů BRAF a NRAS na inhibici prvního
kroku glykolýzy inhibitory hexokinázy 2-deoxyglukózou (2DG)
a 5-thioglukózou (5TG). Zatímco v buňkách nesoucích mutaci
onkogenu BRAF nevyvolal přídavek inhibitorů glykolýzy žád-
nou změnu aktivity MAPK ERK, v buňkách nesoucích mutaci
v onkogenu NRAS došlo k výraznému zvýšení hladiny aktivní,
fosforylované formy ERK. V dalších experimentech jsme pak
sledovali aktivitu dráhy kinázy ERK při současném působení
inhibitorů glykolýzy a inhibitorů oxidativní fosforylace. Buňky
byly ovlivněny 2-deoxyglukózou, specifickým inhibitoremmito-
chondriálního komplexu I nebo jejich kombinací. U buněk ne-
soucích mutaci onkogenu NRAS vyvolala přítomnost inhibitoru
glykolýzy již zmíněné zvýšení aktivity ERK a současný přídavek
inhibitoru oxidativní fosforylace tuto odpověď žádným způso-
bem neovlivnil. Naproti tomu v bu
ňkách
nesoucích mutaci
onkogenu BRAF došlo při současnémpůsobení obou inhibitorů
k velmi výraznému snížení hladiny aktivní formy kinázy ERK.
Naše výsledky naznačují významné rozdíly v odpovědi
zástupců dvou hlavních podskupin maligního melanomu
z hlediska aktivačních mutací dráhy MAPK na inhibici různých
drah metabolizmu glukózy a mohly by mít význam pro nasta-
vení terapeutických kombinací specifických inhibitorů MAPK
a inhibitorů energetického metabolismu buňky tak, aby byla
zajištěna optimální odpověď různých typů melanomu na cí-
lenou protinádorovou terapii.
Práce na tomto projektu byla podpořena Evropským fondem
regionálního rozvoje (European Regional Development Fund –
Project FNUSA-ICRC, No. CZ.1.05/1.1.00/02.0123).
New mechanisms of platinum-based drug effects
as a tool for anticancer therapeutic strategies
Straková N.
1,2
, Hofmanová J.
1,3
, Zapletal O.
1,3
, Souček
K.
1,4
, Fedr R.
1
, Bouchal J.
2
, Ehrmann J.
2
, Kolář Z.
2
,
Hyršlová Vaculová A.
1
, Lauková J.
1,3
, Kozubík A.
1,3
1
Department of Cytokinetics, Institute of Biophysics,
Academy of Sciences of the Czech Republic, v.v.i., Brno
2
Department of Clinical and Molecular Pathology, Faculty
of Medicine and Dentistry, Palacky University Olomouc
3
Department of Animal Physiology and Immunology,
Institute of Experimental Biology, Faculty of Sciences,
Masaryk University, Brno
4
Center of Biomolecular and Cellular Engineering,
International Clinical Research Center, St.
Anne´s University Hospital Brno, Brno
Platinum-based drugs, alone or in combination with other
compounds, are commonly used chemotherapeutics in the
treatment of many type of tumours. Namely, oxaliplatin in
combination scheme FOLFOX, FOLFIRI etc. is widely applied
in the chemotherapy treatment of colon tumours. However,
for more efficient therapy, further knowledge about detail
mechanisms of platinum-based drug action is necessary. Our
research was focused on novel mechanisms of the effects of
platinum-based cytostatics, PPAR (Peroxisome Proliferator –
Activated Receptors) ligands and their combinations at both
molecular and cellular levels. We used human colon and
prostate cancer cell lines as well as samples obtained from
cancer patients.
PPARs are transcription factors which belong to large family
of nuclear receptors. PPARs directly or indirectly modulate
expression of many genes involved in lipid metabolism,
inflammation, proliferation and apoptosis. PPARγ ligands,
thiazolidinediones, are known to improved insulin sensitivity
and lipid metabolism. In addition to their role in lipid and
glucose metabolism, inflammation, adipocyte differentiation
or atherosclerosis, PPARs play a role in cancer development
and represent promising targets for cancer prevention and
treatment. However, the effects of PPARγ in tumours remain still
controversial. Activation of PPARγ, e.g. by exposure to specific
ligands, has been shown to exert antitumour activity through
induction of differentiation and inhibition of proliferation in
a variety of cancers. Despite of these promising results, the
target genes involved in the anticancer activity of PPARγ ligands
are still not well understood.
The outcomes of our
in vitro
analyses showed that PPARγ
ligands (rosiglitazone and ciglitazone) and platinum-based
drugs (cisplatin and oxaliplatin) decreased proliferation of
different human colon and prostate cancer cell lines in dose-
and time- dependent manner. Rosiglitazone and oxaliplatin,
which were more effective than ciglitazone and cisplatin,
were used for all experiments. Our results demonstrated that
rosiglitazone increased PPARγ activity simultaneously with
decreasing its nuclear localization (fluorescent immunostaining)
and expression (Western blot analysis). Three different protocols
