Extracto
El cáncer de páncreas es una enfermedad mortal, y por lo tanto eficaz tratamiento y /o se necesitan con urgencia estrategias de prevención. Los objetivos de este estudio fueron examinar los mecanismos moleculares por los cuales Embelin el crecimiento de células de cáncer pancreático humano inhibe
in vitro
, y xenoinjertos en ratones desnudos Balb C, y el crecimiento de células de cáncer de páncreas aislado de Kras
transgénico G12D ratones. se realizaron ensayos XTT para medir la viabilidad celular. Se inyectaron células AsPC-1 por vía subcutánea en ratones Balb c ratones desnudos y tratados con Embelin. La proliferación celular y la apoptosis se midió por Ki67 y tinción TUNEL, respectivamente. La expresión de Akt, y Sonic Hedgehog (Shh) y sus productos génicos diana se mide por la inmunohistoquímica, y análisis de transferencia Western. Los efectos de Embelin sobre las células de cáncer de páncreas aisladas de 10 meses de edad también fueron examinados Kras
ratones G12D. Embelin inhibió la viabilidad celular en el cáncer de páncreas AsPC-1, PANC-1, MIA PaCa-2 y líneas de células Hs 766T, y estos efectos inhibidores fueron bloqueados ya sea por constitutivamente activa la proteína Akt o Shh. los ratones tratados con Embelin mostraron inhibición significativa en el crecimiento del tumor que se asoció con la expresión reducida de los marcadores de la proliferación celular (Ki67, PCNA y Bcl-2) y del ciclo celular (ciclina D1, CDK2, y CDK6), y la inducción de apoptosis (activación de caspasa-3 y la escisión de PARP, y aumento de la expresión de Bax). Además, Embelin inhibió la expresión de marcadores de la angiogénesis (COX-2, VEGF, VEGFR, y IL-8), y metástasis (MMP-2 y MMP-9) en los tejidos tumorales. La actividad antitumoral de Embelin se asoció con la inhibición de Akt y Shh vías en xenoinjertos, y las células de cáncer de páncreas aisladas de Kras
ratones G12D. Por otra parte, también Embelin transición inhibido epitelio-mesenquimal (EMT) por hasta la regulación de la E-cadherina y la inhibición de la expresión de Snail, Slug, y ZEB1. Estos datos sugieren que Embelin puede inhibir el crecimiento del cáncer de páncreas, la angiogénesis y la metástasis mediante la supresión de Akt y Shh vías, y puede ser desarrollado para el tratamiento y /o prevención de cáncer de páncreas
Visto:. Huang M, Tang SN, upadhyay G, Marsh JL, Jackman CP, Shankar S, et al. (2014) Embelin suprime el crecimiento de xenoinjertos de cáncer de páncreas humano, y cáncer de páncreas células aisladas de Kras
Ratones G12D por inhibición de Akt y Sonic Hedgehog Caminos. PLoS ONE 9 (4): e92161. doi: 10.1371 /journal.pone.0092161
Editor: Irina U. Agoulnik, Universidad Internacional de la Florida, Estados Unidos de América
Recibido: 11 de mayo de 2013; Aceptado: 19 Febrero 2014; Publicado: April 2, 2014
Derechos de Autor © 2014 Huang et al. Este es un artículo de acceso abierto distribuido bajo los términos de la licencia Creative Commons Attribution License, que permite el uso ilimitado, distribución y reproducción en cualquier medio, siempre que el autor original y la fuente se acreditan
Financiación:. Los autores no tienen el apoyo o la financiación para reportar
Conflicto de intereses:.. Los autores han declarado que no existen intereses en competencia
Introducción
El cáncer de páncreas es una de las enfermedades malignas altamente agresivos en todo el mundo . La tasa de supervivencia global a 5 años de esta enfermedad mortal es inferior al 5% [1]. Debido a sus características invasivas y metastásicas, & lt; 10% de los pacientes son candidatos a la cirugía en el momento del diagnóstico. El mal pronóstico de la enfermedad está relacionada con la presentación tardía, la invasión local agresivo y metástasis temprana. La quimioterapia convencional y la radioterapia son generalmente ineficaces, y la aparición de resistencia a los medicamentos es común [2], [3]. La gemcitabina es un medicamento contra el cáncer potente aprobado para el tratamiento de cáncer de páncreas, pero la tasa de respuesta es muy pobre. Las principales deficiencias del actual tratamiento con gemcitabina son su rápida inactivación metabólica y estrecha ventana terapéutica. quimioterapia FOLFOX (ácido folínico, 5-fluorouracilo y oxaliplatino) se utiliza comúnmente para el tratamiento de cáncer de páncreas con un éxito limitado. Hay varios factores que se asocian con un mayor riesgo de cáncer de páncreas y éstos incluyen la diabetes, pancreatitis crónica, la cirugía gástrica previa, el tabaquismo, la radiación, y los polimorfismos de genes específicos [4], [5]. mutaciones de genes adquiridos hereditarios y varios (por ejemplo Kras) son comunes en los tumores de páncreas [6]. Las mutaciones en el p16 inhibidor de la quinasa dependiente de ciclina, el gen supresor de tumores
p53, España y SMAD4 También se han identificado [7], [8]. Por lo tanto, la comprensión de la patogénesis de la etapa de pre-invasiva, y desarrollar estrategias eficaces para prevenir y /o tratar el cáncer de páncreas son de suma importancia.
Embelin, derivada de la fruta de
Embelia Ribes
planta Burm (Myrsinaceae), se ha demostrado que poseen actividad contra el cáncer [9]. Aunque se descubrió originalmente como un inhibidor de XIAP [10], y también inhibe la migración celular y la invasión e induce la apoptosis [11]. Se ha demostrado que induce la apoptosis en páncreas, colon, próstata y células de cáncer de pulmón, y leucemia crónica y células de mieloma múltiple [12], [13]. También puede modular microambiente-tumor inmune en Kras
ratones G12D [14]. Por otra parte, la vía STAT3 se ha demostrado que regulan las actividades de lucha contra el cáncer antiinflamatorio y Embelin [15]. Se mejora los efectos proapoptóticos de TRAIL [16]. A pesar de estos hallazgos, los mecanismos moleculares por los cuales Embelin inhibe el crecimiento tumoral, la angiogénesis y la metástasis no son bien entendida.
La PI3K /Akt vía de señalización juega papel importante en la proliferación celular y la supervivencia, y es con frecuencia y aberrante activado en etapas posteriores del adenocarcinoma pancreático ductal (PDAC) [17]. ratones knockout condicional PTEN con Kras
G12D activado mostraron aceleran significativamente el desarrollo de acinar-to-ductal metaplasia (ADM), neoplasia intraepitelial pancreáticas malignas (mPanIN), y PDAC plazo de 12 meses [18]. Lo más importante, todos los ratones con Kras
activación G12D y PTEN deleción homocigota sucumbió al cáncer por 21 días. Este estudio confirma el papel de PTEN y la desregulación resultante de la /AKT señalización PI3K eje en la iniciación y progresión del PDAC. Del mismo modo, recientemente hemos demostrado que el resveratrol puede inhibir la carcinogénesis pancreática en Kras
ratones G12D [19]. Aquí, hemos tratado de examinar los efectos antiproliferativos de Embelin sobre las células de cáncer de páncreas aisladas de Kras
ratones G12D.
Sonic hedgehog (Shh) es un miembro de la (Hh) de la familia Hedgehog de la señalización secretada proteínas que tienen diversas funciones durante el desarrollo de vertebrados y en la homeostasis del tejido [20]. actividad inapropiada de la vía de señalización Hh se ha relacionado con los tipos de tumores que surgen de forma esporádica o en individuos genéticamente predispuestos [21]. La unión de Shh a Patched (Ptch) receptores provoca la pérdida de la actividad de Ptch y la consiguiente fosforilación y la estabilización posttranscriptional de Smoothened (Smo) [22]. La familia Gli de factores de transcripción regula varios genes que Pały papeles en el ciclo celular, la proliferación, la migración y la apoptosis [23]. Curiosamente, Gli regula su propia expresión y otros miembros de la vía de Shh como las células cancerosas Patched 1 y 2 con remiendos y pancreáticos aislados de Kras
ratones G12D. La activación de Shh a través de Smo puede ocurrir ya sea por la estimulación de proteína Hh o a través de la pérdida de actividad Ptch [23]. Shh vía estimula el crecimiento celular de una manera autocrina y paracrina [24]. Recientemente hemos demostrado que varios agentes quimiopreventivos y medicamentos contra el cáncer pueden inhibir el crecimiento de células de páncreas de células cancerosas y madre de cáncer in vitro e in vivo [19], [25] - [31]. La inhibición de la vía de Shh solo o en combinación con otros puede ser eficaz para el tratamiento y /o prevención de cáncer de páncreas
.
El propósito de este estudio fue examinar los mecanismos moleculares por los cuales Embelin inhibe el crecimiento tumoral, la angiogénesis , y la metástasis de células de cáncer pancreático xenoinjertados en ratones desnudos Balb C. Además, los mecanismos moleculares por los cuales Embelin inhibe el crecimiento de células de cáncer de páncreas aisladas de Kras
También se examinaron los ratones G12D. Nuestros datos muestran que Embelin inhibe el crecimiento de células de cáncer de páncreas
in vitro, España AsPC-1 de crecimiento de xenoinjertos de tumores
in vivo
y las células de cáncer de páncreas aisladas de Kras
ratones G12D por la supresión de Akt y Shh vías de señalización. En conclusión, puede ser desarrollado para la prevención y /o tratamiento del cáncer de páncreas.
Resultados
Embelin Inhibe la viabilidad celular en líneas celulares de cáncer de páncreas
examinó en primer lugar la efectos antiproliferativos de Embelin en cuatro líneas celulares de cáncer pancreático ASPC-1, PANC-1, MIA Paca-2 y Hs 766T mediante el ensayo XTT. Estas líneas celulares se trataron con Embelin (0-15 mM) durante 48 h, y la viabilidad celular se realizó mediante ensayos XTT. Como se muestra en la Fig. 1A y B, Embelin viabilidad celular inhibida en todas las líneas celulares. A continuación examinó la participación de las caspasas en este proceso mediante el uso de una cacerola inhibidor de la caspasa z-VAD-FMK. Aunque z-VAD-inhibidor solo fue ineficaz en la inhibición de la viabilidad celular, se bloqueó significativamente los efectos anti-proliferativos de Embelin en líneas celulares PANC-1 (Fig. 1 C y D) AsPC-1 y. Estos datos sugieren que la caspasa (s) de activación puede ser necesaria para inhibir el crecimiento celular por Embelin.
, líneas de células MIA PaCa-2 y Hs 766T (A y B), cáncer pancreático AsPC-1, PANC-1 fueron tratados con Embelin (0-15 mM) durante 48 h. Al final del periodo de incubación, se realizaron ensayos XTT para medir la viabilidad celular. (C y D), Efectos del inhibidor de caspasa molde sobre los efectos antiproliferativos de Embelin. cáncer pancreático células ASPC-1 y PANC-1 se preincubaron z-VAD-fmk (10 M) durante 2 h y se trataron con diversas dosis de Embelin (0-15 mM) durante 48 h. La viabilidad celular se midió por el ensayo de XTT. Los datos representan la media ± S.D. a, b, c, d, ye = significativamente diferente del control respectivo, p. & lt; 0,05
constitutivamente activa de Akt o proteína Shh inhibe los efectos antiproliferativos de Embelin
Akt se ha demostrado que regulan la vía de Shh mediante la fosforilación de Gli. A continuación examinó si la activación de Akt y Shh vías bloquea los efectos antiproliferativos de Embelin utilizando constitutivamente activa la proteína Akt y Shh, respectivamente. Akt constitutivamente activa (CA-Akt) se ha descrito anteriormente [28]. Varias dosis de Embelin (0-15 mM) inhibió la viabilidad celular de las células transfectadas con el vector vacío (Fig. 1A y B) AsPC-1 y PANC-1. Además, Akt constitutivamente activa (CA-Akt) inhibió significativamente los efectos anti-proliferativos de Embelin tanto en las líneas celulares. Estos datos sugieren que Embelin puede inhibir la proliferación de células de cáncer de páncreas mediante la supresión de Akt.
A continuación examinó si la vía Shh media los efectos antiproliferativos de Embelin. líneas celulares de cáncer de páncreas se incubaron con la proteína Shh para activar Gli. Como se muestra en la Fig. 2 C y D, varias dosis de Embelin (0-15 mM) inhibió la viabilidad celular de las líneas celulares AsPC-1 y PANC-1. Por el contrario, la proteína Shh inhibió significativamente los efectos antiproliferativos de Embelin en estas dos líneas celulares de cáncer de páncreas. Estos datos sugieren que Embelin puede inhibir la proliferación de células de cáncer pancreático por la supresión de la vía Shh.
(A y B), la inhibición de los efectos anti-proliferativos de Embelin por Akt constitutivamente activa. cáncer pancreático células AsPC-1 y PANC-1 se transfectaron transitoriamente con el vector vacío o bien o Akt constitutivamente activa (CA-Akt), y se trataron con diversas dosis de Embelin (0-15 mM) durante 48 h. La viabilidad celular se midió por el ensayo de XTT. (C y D), la inhibición de los efectos antiproliferativos de Embelin por la proteína Shh. El cáncer de páncreas AsPC-1 y las células PANC-1 se trataron previamente con la proteína Shh (2 M) durante 2 h, y se trataron con diversas dosis de Embelin (0-15 mM) durante 48 h. La viabilidad celular se midió por el ensayo de XTT. Los datos representan la media ± S.D. a, aa, b, c, d, ye = significativamente diferentes entre sí, p. & lt; 0,05
Embelin inhibe el crecimiento de xenoinjertos ASPC-1 en ratones Balb C Nude Mice
con el fin de examinar el potencial tumorigénico de Embelin, lo primero que examinó los efectos de Embelin en el crecimiento de los tumores AsPC-1 xenotransplantes en ratones desnudos Balb C. células AsPC-1 se inyectaron por vía subcutánea en los flancos de ratones desnudos Balb C. Después de la formación de tumores, los ratones fueron tratados con Embelin (0 o 40 mg /kg de peso corporal) a través de sonda nasogástrica (Lunes a Viernes, una vez al día) durante 6 semanas. Como se muestra en la Fig. 1A, Embelin AsPC-1 el crecimiento del tumor de páncreas inhibida en ratones desnudos Balb C. Además, Embelin no tuvo efecto sobre el peso corporal de AsPC-1 tumor ratones portadores, aunque los ratones ganaron peso durante el tratamiento (Fig. 3B). Es importante señalar que no se observó ninguna toxicidad en el hígado, el bazo y el intestino de los ratones tratados con Embelin, lo que sugiere que es un producto natural seguro
.
AsPC-1 en las células (2 × 10
6 células mezcladas con Matrigel, relación 50:50) se implantaron subcutáneamente en los flancos de ratones desnudos Balb C. los ratones portadores de tumores se trataron con Embelin (0 ó 40 mg /kg de peso corporal) a través de sonda nasogástrica (de lunes a viernes, una vez al día) durante 6 semanas. El volumen del tumor (A) y el peso corporal de los ratones (B) se registraron semanalmente. Los datos representan la media ± S.D. * = Significativamente diferente de control, P & lt; 0,05
Embelin inhibe la proliferación de células tumorales, e induce la apoptosis a través de activación de la caspasa-3 y la escisión de poli (ADP-ribosa) polimerasa (PARP)
a continuación examinó los efectos de Embelin sobre la proliferación celular en los tejidos tumorales derivadas de control y ratones tratados Embelin utilizando anti-PCNA o Ki67 anti-anticuerpo (Fig. 4). PCNA y Ki67 son los marcadores de proliferación celular. Embelin inhibió la proliferación celular en los tejidos tumorales obtenidos de AsPC-1 xenoinjertos compararon con ratones de control, tal como se mide mediante técnicas de inmunohistoquímica (IHC) y el análisis de transferencia de Western (WB).
(A), la expresión de PCNA, Ki67, caspasa-3 y PARP en los tejidos tumorales. La inmunohistoquímica se realizó para medir la expresión de PCNA, Ki67, caspasa-3 y PARP activa en los tejidos tumorales aisladas de ratones control y tratados con Embelin. (B), la cuantificación de células TUNEL positivas. La apoptosis se midió mediante el ensayo TUNEL. Los datos representan la media ± S.D. * = Significativamente diferente de control, P & lt; 0,05. (C), Efectos de la Embelin sobre los marcadores de proliferación celular y la apoptosis. Se realizó análisis de transferencia de Western para medir la expresión de PCNA, Ki67, caspasa-3 y PARP en los tejidos tumorales. El β-actina se utilizó como control de carga.
activación de la caspasa y escisión de PARP su sustrato son las marcas pasillo de la apoptosis [32]. A continuación examinó si Embelin inducida por las células tumorales apoptosis a través de la activación de la caspasa-3 y la escisión de PARP. La activación de caspasa-3 se midió mediante IHC y análisis de transferencia de Western usando anticuerpo anti-activa caspasa-3 (Fig. 4A y B). Embelin inducida por la activación de caspasa-3. PARP es un sustrato de la caspasa-3 [32]. tratamiento Embelin dio lugar a la escisión de PARP. La activación de caspasa-3 por Embelin correlacionó con la escisión de PARP en los tejidos tumorales. En conjunto, estos datos sugieren que Embelin inhibió la proliferación celular y la apoptosis inducida en los tejidos tumorales pancreáticas través de la inhibición de PCNA, Ki67, y la activación de la caspasa-3 y la escisión de PARP.
Embelin Regula Bcl-2 miembros de la familia y de la célula ciclo de proteínas e inhibe la activación de Akt en tejidos tumorales
Los miembros de la familia Bcl-2 pueden promover o inhibir la apoptosis [33], [34]. detención del crecimiento por los inhibidores del ciclo celular puede conducir a la inducción de la apoptosis [35]. Por lo tanto, medimos los efectos de Embelin en la expresión de proteínas del ciclo celular (ciclina D1, CDK-2, y CDK-6), y Bcl-2 miembros de la familia (Bcl-2 y Bax) en los tejidos tumorales mediante análisis de transferencia Western y inmunohistoquímica. Como se muestra en la Fig. 5, Embelin inhibió la expresión de proteínas del ciclo celular relacionadas con la Ciclina D1, CDK-2 y CDK-6 en ASPC-1 tumores xenoinjertados comparación con el grupo control no tratado. Además, el tratamiento de Embelin AsPC-1 ratones xenoinjertados resultó en la inhibición de la proteína anti-apoptótica de Bcl-2 y la inducción de la proteína pro-apoptótica Bax en los tumores en comparación con el grupo control no tratado. Estos datos sugieren que Embelin puede regular el crecimiento de páncreas tumor de cáncer al causar la detención del ciclo celular y la inducción de apoptosis.
(A), la expresión de Bcl-2, Bax, ciclina D1, CDK2, CDK6 y fosfo-Akt. La inmunohistoquímica se realizó como se describe en materiales y métodos. (B), se realizó análisis de transferencia de Western para medir la expresión de Bcl-2, Bax, ciclina D1, CDK-2, CDK-6, p-AKT (Ser473), y AKT. El β-actina se utilizó como control de carga.
La PI3K /Akt vía de señalización regula la progresión del ciclo celular y la tumorigénesis, y es constitutivamente activa en el cáncer de páncreas [36]. agentes contra el cáncer que inhiben PI3K /Akt pueden ser desarrollados para el tratamiento del cáncer de páncreas. Por lo tanto, medir la expresión de fosfo-Akt en los tejidos tumorales (Fig. 5). Embelin inhibió la expresión de pAkt en los tejidos tumorales aisladas de ASPC-1 xenoinjertos en comparación con grupo control no tratado. En general, estos datos sugieren que Embelin inhibe la vía PI3K /Akt en ASPC-1 tumores xenoinjertados, y la inhibición de la vía de Akt pueden inducir la detención del ciclo celular, suprimir la proliferación de células tumorales y el crecimiento del cáncer de páncreas.
Embelin inhibe la angiogénesis
El crecimiento de tumores sólidos depende de la angiogénesis para el suministro de nutrientes, factores de crecimiento y de oxígeno [37]. Vascular Endotelial Growth Factor es un factor de crecimiento secretada esencial para la angiogénesis. funciones de VEGF en la angiogénesis tanto fisiológicos y patológicos, especialmente en la metástasis tumoral, por lo que es una atractiva diana terapéutica. Por lo tanto, tratamos de medir los efectos de Embelin sobre la angiogénesis mediante la medición de la expresión de VEGF y VEGFR en AsPC-1 tumores xenoinjertados. Como se muestra en la Fig. 6, el tratamiento de ratones portadores de tumor con Embelin resultó en una inhibición significativa de la expresión de VEGF y VEGFR en los tejidos tumorales en comparación con el grupo control no tratado
.
(A), inmunohistoquímica se realizó para examinar la expresión de VEGF, VEGFR, Cox -2, y la IL-8 en los tejidos tumorales aisladas de ratones control y tratados con Embelin. (B), se realizó análisis de transferencia de Western para medir la expresión de VEGF, VEGFR, Cox-2, e IL-8. El β-actina se utilizó como control de carga. (C), inmunohistoquímica se realizó para examinar la expresión de E-cadherina, Snail, Slug, ZEB1, MMP-2 y MMP-9 en los tejidos tumorales aisladas de ratones control y tratados con Embelin. (D), se realizó análisis de transferencia de Western para medir la expresión de E-cadherina, Snail, Slug, ZEB1, MMP-2 y MMP-9. El β-actina se utilizó como control de carga.
ciclooxigenasa-2 (COX-2) la sobreexpresión promueve la inflamación, la proliferación de células endoteliales, la metástasis y la tumorigénesis [38]. por lo tanto, se examinó si Embelin inhibe la expresión de COX-2 en AsPC-1 tumores xenoinjertados. Como shwon en la Fig. 6, Embelin inhibió la expresión de COX-2 en los tejidos tumorales aisladas de ASPC-1 xenoinjertos en comparación con grupo control no tratado. Estos datos sugieren que Embelin puede suprimir la inflamación y el crecimiento del tumor de páncreas mediante la supresión de la COX-2.
Las citoquinas han sido implicados en la iniciación, progresión y metástasis de tumores sólidos y la angiogénesis [39]. Recientemente hemos informado de la desregulación de la expresión de citoquinas y /o de señalización en cáncer de páncreas [14], [25], [31]. El eje receptor de IL-8 /IL-8 desempeña un papel crucial en el crecimiento y la metástasis del tumor, y también modulan microentorno del tumor [39]. Por lo tanto, mide la expresión de IL-8 en los tejidos tumorales aisladas de control y xenoinjertos Embelin tratados. El tratamiento de AsPC-1 ratones xenoinjertados con Embelin resultó en la supresión de la IL-8 en comparación con el grupo control no tratado (Fig. 6A y B). Estos datos sugieren que la inhibición de IL-8 eje receptor /IL-8 puede ser significativa en la inhibición de crecimiento del cáncer de páncreas en Embelin.
Embelin Inhibe Marcadores de epitelial-to-mesenquimal transición (EMT) en AsPC-1 xenoinjertos
epitelio-mesenquimal transición y su proceso inverso, mesenquimal-epitelial de transición (MET), juegan un papel importante en la embriogénesis, troncalidad, la progresión del cáncer, metástasis y la quimio-resistencia. Varias vías de señalización y las redes de regulación transcripcional pueden regular EMT [40]. Una característica distintiva de la EMT es baja regulación de la molécula de adhesión celular E-cadherina, y sobre regulación del marcador mesenquimal N-cadherina. Una variedad de factores de transcripción, incluyendo los homólogos de dedo de zinc del caracol (caracol) y los factores básicos hélice-bucle-hélice, tales como torcedura, ZEB-1, y ZEB2, interactúan con el elemento de caja E dentro de la región proximal de la E-cadherina promotor. Durante EMT, las MMPs digieren la matriz extracelular y la membrana basal y por lo tanto permitiendo que las células para invadir y metástasis [41]. lo tanto, medir los efectos de Embelin en la expresión de E-cadherina, caracoles, babosas, ZEB1, MMP-2 y MMP-9 en los tejidos tumorales. El tratamiento de la ASPC-1 ratones xenoinjertados con Embelin indujo la expresión de E-cadherina y se inhibe la expresión de MMP-2, MMP-9, Snail, Slug, y Zeb-1 en tejidos tumorales en comparación con grupo control no tratado (Fig. 6 C y D). Nuestros datos demuestran que Embelin puede inhibir /metástasis de tumores de páncreas inversa mediante la inducción de la expresión de E-cadherina y la inhibición de su factores de transcripción asociados (Snail, Slug, y ZEB1) y MMPs (MMP-2 y MMP-9). En general, nuestros datos demuestran que pueden Embelin un inhibidor potencial de metástasis temprana.
Embelin Inhibe Sonic Hedgehog Caminos, y hasta regula-R1 TRAIL /DR4 y TRAIL-R2 /DR5
vía de Shh promueve la invasión celular, la migración, la metástasis y el crecimiento del tumor por la mediación de una red de señalización complejo en el cáncer de páncreas [20], [42]. La inhibición de la vía de Shh se ha demostrado que suprimir el crecimiento tumoral y la metástasis. Por lo tanto, hemos tratado de examinar los efectos de Embelin sobre la vía Shh mediante la medición de la expresión de factores de transcripción y Gli1 Gli2. Gli1 regula su propia expresión. El tratamiento de AsPC-1 ratones xenoinjertados con Embelin inhibió la expresión de Gli1 y Gli2 comparación con el control sin tratar (Fig. 7 A y B). Estos datos sugieren que Embelin puede inhibir AsPC-1 el crecimiento del tumor mediante la supresión de la vía Shh.
(A), inmunohistoquímica se realizó para medir la expresión de Gli1, Gli2, DR4 y DR5 en tejidos tumorales aisladas de control y Embelin los ratones tratados con. (B), se realizó análisis de transferencia de Western para medir la expresión de Gli1, Gli2, DR4 y DR5. El β-actina se utilizó como control de carga
Hemos demostrado que la activación de la vía del receptor de TRAIL-muerte induce la apoptosis en células de cáncer [43] - [45].. Desde TRAIL-R1 /DR4 y TRAIL-R2 /DR5 son inducidos por la inhibición de la actividad Gli [29], inhibidores de la Shh se pueden combinar con el TRAIL ligando para inducir la apoptosis. por lo tanto, se examinaron los efectos de Embelin en la expresión de TRAIL-R1 /DR4 y TRAIL-R2 /DR5 en tejidos tumorales aisladas de AsPC-1 xenoinjertos (Fig. 7 A y B). El tratamiento de AsPC-1 portadores de tumores de ratones con Embelin regulado hasta la expresión de TRAIL-R1 /DR4 y TRAIL-R2 /DR5 en tejidos tumorales en comparación con el grupo control no tratado. Estos datos sugieren que Embelin se puede combinar con ligandos de receptores de muerte (TRAIL o anticuerpos agonistas) para el tratamiento del cáncer de páncreas.
Embelin inhibe el crecimiento de células de cáncer pancreático aisladas de Kras
Ratones G12D
mutaciones de KRAS se encuentran en aproximadamente el 95% de los adenocarcinomas ductales pancreáticos humanos [6]. Por lo tanto, hemos examinado los efectos de Embelin en las características de crecimiento y las vías en las células de cáncer de páncreas de ratones aislados a partir de 10 meses de edad Kras
ratones G12D señalización. Se aislaron células de cáncer de páncreas de ratones y
in vitro se realizaron
estudios para examinar los efectos biológicos de Embelin. Embelin inhibió la viabilidad celular y la formación de colonias en las células de cáncer de páncreas de ratón (Fig. 8A). Con el fin de confirmar el papel de Shh, y las vías de Akt en los efectos anti-proliferativos de Embelin, se midió la expresión de los componentes de estas vías. Embelin inhibe la expresión de Gli1 y Gli2 y su objetivo corriente abajo ciclina D1 en las células de cáncer de páncreas de ratones (Fig. 8B). Además, Embelin inhibió la expresión de fosfo-Akt, una quinasa de gran actividad en el cáncer de páncreas (Fig. 8C). Estos datos sugieren que Embelin puede inhibir el crecimiento del cáncer de páncreas de ratón mediante la supresión de Shh y Akt vías de señalización.
(A), células de cáncer pancreático se aislaron a partir de 10 meses de edad Kras
ratones G12D. Las células se trataron con Embelin (0-5 M) para medir la viabilidad celular y la formación de colonias a las 2 y 21 días, respectivamente. * = Significativamente diferente de control, P & lt; 0,05. (B), se aislaron las células de cáncer de páncreas de ratón a partir de 10 meses de edad Kras
ratones G12D, y se trataron con o sin Embelin (3 M) durante 36 h. Al final del periodo de incubación, se extrajo la proteína crud. Se realizó análisis de transferencia de Western para medir la expresión de Gli1 y Gli2. El β-actina se utilizó como control de carga. (C), se aislaron las células de cáncer de páncreas de ratón a partir de 10 meses de edad Kras
ratones G12D, y se trataron con o sin Embelin (3 M) durante 36 h. Se realizó análisis de transferencia de Western para medir la expresión de fosfo-Akt (pAkt) y Akt. El β-actina se utilizó como control de carga.
Discusión
El cáncer de páncreas es uno de los tumores malignos más agresivos y devastadores. Hemos demostrado, por primera vez, que Embelin viabilidad inhibido de líneas celulares de cáncer pancreático
in vitro
y AsPC-1 el crecimiento del tumor xenoinjertado que estaba asociada con la supresión de Akt y Shh vías. Además, Embelin inhibió el crecimiento de células de cáncer de páncreas aisladas de Kras
ratones G12D través de la supresión de Akt y Shh vías. Estas vías se ha demostrado que desempeñan un papel importante en la carcinogénesis pancreática. Embelin inhibió la proliferación de células tumorales, y el ciclo celular y la apoptosis inducida. Embelin también inhibió marcadores de la angiogénesis y la metástasis. Curiosamente, el tratamiento de la ASPC-1 ratones xenoinjertados con Embelin dio lugar a la sobre regulación de la muerte del receptor DR4 y DR5, lo que sugiere la combinación de Embelin con agonistas TRAIL podría ser una estrategia viable para tratar el cáncer de páncreas humano
.
La PI3K /vía de señalización Akt regula la proliferación celular y la supervivencia, y frecuentemente y de forma aberrante se activa en PDAC. En nuestro estudio, Embelin inhibió la fosforilación /activación de Akt en células humanas de cáncer de páncreas y el ratón y tejidos. La activación de Kras resulta en la fosforilación y la activación de Akt quinasa. Dado que la apoptosis inducida Embelin en las células de cáncer de páncreas que albergan la mutación KRAS mediante la supresión de Akt, lo que sugiere sus beneficios clínicos contra el cáncer de páncreas humano, donde Kras está mutado en su mayoría. En un estudio reciente, la pérdida de heterocigotos PTEN en Kras
G12D ratones mutantes aceleró el desarrollo de metaplasia acinar-ductal de (ADM), mPanIN, y PDAC plazo de un año [18]. Este estudio sugiere fuertemente el papel de PTEN /PI3K /Akt y Kras vías de señalización tanto en la iniciación y progresión del cáncer pancreático.
Shh se expresa de forma anormal en el adenocarcinoma de páncreas y sus lesiones precursoras (PanIN). Los páncreas de los ratones PDX-Shh (en la que Shh es misexpressed en el endodermo pancreático) desarrollar estructuras tubulares anormales, PanIN-1 y -2 [46]. Por otra parte, estas lesiones PanIN también contienen mutaciones en K-ras y sobreexpresan HER-2 /neu, que son mutaciones genéticas que se encuentran al principio de la progresión del cáncer de páncreas humano. Recientemente hemos demostrado que los componentes de la vía de Shh son altamente expresado en las células humanas pancreáticas madre cancerosas y líneas de células de cáncer de páncreas, y varios agentes quimiopreventivos inhibió el crecimiento del cáncer de páncreas [19], [26], [27], [47]. Del mismo modo en el presente estudio, Embelin inhibió el crecimiento del tumor AsPC-1 y el crecimiento de células de ratón PDAC por la supresión de la vía Shh. En otro estudio, se demostró que la inhibición de la vía de Hh disminución de la proliferación celular y la apoptosis inducida a través de la inhibición de las células madre vía PI3K /Akt y el cáncer [48]. Además, hemos demostrado que la inhibición de la vía de señalización Shh EMT inhibió significativamente mediante la supresión de la activación de factores de transcripción Snail y Slug, que se correlaciona con el cáncer de páncreas invasión de células madre redujo significativamente [26], [27], [47], [ ,,,0],49], [50], lo que sugiere que la vía de señalización Shh está implicada en la metástasis temprana. En general, estos datos sugieren que la inhibición de la vía de Shh puede ser un objetivo molecular potencial de las nuevas estrategias terapéuticas para el cáncer de páncreas humano.
La evidencia acumulada sugiere un papel importante para la COX-2 en la patogénesis de una amplia gama de tumores malignos. COX-2 está regulada positivamente en PDAC de páncreas [38]. COX-2 deleción en células progenitoras pancreáticas Pdx1 + retrasa significativamente el desarrollo de PDAC en ratones con la activación de K-ras y la haploinsuficiencia PTEN. Por el contrario, la COX-2 sobreexpresión promueve la aparición temprana y la progresión de PDAC en el modelo de ratón K-ras. La pérdida de la función de PTEN es un factor crítico en la determinación de inicio PDAC letal y la supervivencia global. Mecánicamente, la COX-2 sobreexpresión aumenta los niveles de P-Akt en las lesiones precursoras de Pdx1 (+); K-ras (G12D) (/+); PTEN (LOX) (/+) ratones en ausencia de PTEN LOH. Por el contrario, la COX-2 supresión en el mismo entorno disminuye los niveles de P-Akt y la progresión del cáncer retrasos. Este estudio sugiere un papel importante de células intrínseco para la COX-2 en la iniciación del tumor y la progresión a través de la activación de la vía PI3K /Akt. En ausencia de intrínseca de la COX-2, PDAC finalmente se desarrolla con disminución FKBP5 y aumento de la expresión GRP78, dos caminos alternativos conduce a la activación de Akt [38]. Por lo tanto, la inhibición simultánea de tanto la COX-2 y Akt puede representar una nueva estrategia para el tratamiento del cáncer de páncreas.
Las células tumorales se someten a EMT también se sabe que aumentan la secreción de factores específicos, incluyendo citocinas, quimiocinas y el crecimiento factores, que podrían desempeñar un papel importante en la progresión del tumor [39], [51]. En el presente estudio, Embelin inhibió la expresión de IL-8 en AsPC-1 tejidos tumorales. Por lo tanto, IL-8 señalización bloqueo por Embelin puede proporcionar un medio de inhibir o invertir la EMT. Además, la inhibición de Snail, Slug y ZEB-1 de expresión y la regulación positiva de la E-cadherina por Embelin podría regular la progresión del cáncer de páncreas a través de su influencia en la reversión de la EMT. En consecuencia, se prevé que la inhibición de la expresión o función de la EMT que inducen factores de transcripción en el cáncer de páncreas que llevar a nuevas estrategias terapéuticas.
metástasis de las células del cáncer es un proceso paso a paso que incluye el desprendimiento de las células del tumor primario