ANTICANCER RESEARCH [Rákkutatás] Nemzetközi rákkutatási és rákgyógyászati folyóirat Az MGN-3/Biobran rizskorpából kivont módosított arabinoxilán in vitro növeli a metasztatikus emlőráksejtek érzékenységét a paclitaxelre MAMDOOH GHONEUM 1, NARIMAN K. BADR EL-DIN 2, DOAA A. ALI 2 és MAI ALAA EL-DEIN 2 1: Fülorrgégészeti tanszék, Drew Orvosi és Természettudományi Egyetem, Los Angeles, CA, U.S.A.; 2: Állatbiológiai tanszék, Természettudományi kar, Manszurai Egyetem, Egyiptom Forrás: ANTICANCER RESEARCH 34: 81-88 (2014)
Összefoglaló. Előzmények: A társadalom érdeklődik az olyan alternatív gyógymódok iránt, amelyek célja, hogy az alkalmazott kemoterápiás szerek koncentrációjának csökkentésével csökkentsék a kezelés toxicitását, anélkül, hogy azok hatása a rákos sejtekre csökkenne. A múltban elvégzett tanulmányok bebizonyították, hogy a rizskorpából kivont arabinoxilán (MGN- 3/Biobran) érzékennyé teszi az emberi emlőráksejteket (BCC) a daunorubicinre (DNR). A jelen tanulmányban tovább vizsgáltuk az MGN-3 készítmény hatását - azt kutattuk, hogy képes-e érzékennyé tenni a sejteket egy további kemoterápiás szer, a paclitaxel iránt. Anyagok, módszerek: Nem metasztatikus MCF-7 sejtek (emberi BCC) és metasztatikus 4T1 sejtek (egér BCC) különböző paclitaxel koncentráció mellett kerültek szaporításra, az MGN-3 jelenlétében, ill. nélküle. Vizsgáltuk a sejtek túlélési arányát, a DNS károsodását és a sejtek proliferációját. Eredmények: Az MGN-3 készítmény mindkét típusú ráksejt paclitaxel-érzékenységét több mint százszorosára növelte. Mechanisztikus szempontból az MGN-3 szinergiahatást ér el a paclitaxellel: károsítja a DNS-t, javítja az apoptózist és gátolja a 4T1 sejtek proliferációját. Következtetés: Adataink igazolják, hogy az MGN-3 készítmény hatékony eszköze a kemoterápiás szerekre való érzékenység növelésének és a metasztatikus emlőrák gyógyításában innovatív terápiás kiegészítőként működhet. A rák továbbra is a legtöbb halálesetet okozó betegség - évente több mint 6 millió ember hal bele. A kemoterápiás kezelés számos ráktípus gyógyításának alapvető eszköze. Számos kemoterápiás szer azonban korlátozott mértékű toxicitással rendelkezik (1-5). Ezért óriási az érdeklődés az olyan anyagok iránt, amelyek képesek növelni a ráksejtek érzékenységét a hagyományos kemoterápiás szerek iránt, amivel csökkenteni lehetne a toxikus hatást a szervezet egyéb részeiben (6-9). A laboratóriumunkban elvégzett korábbi tanulmányok bebizonyították, hogy a rizskorpából kivont arabinoxilán (MGN-3/Biobran) érzékennyé teszi az HUT 78 emberi leukémiás sejteket a CD95 ellenanyagok által kiváltott apoptózis iránt (10), valamint in vitro érzékennyé teszi az emberi emlőráksejteket (BCC) a daunorubicin (DNR) iránt (11). További tanulmányok kimutatták az MGN-3 készítmény és a transzarteriális kemoembolizáció közötti szinergiahatást a hepatocelluláris karcinómában szenvedő betegek esetén (12). A jelen tanulmány célja tehát tovább vizsgálni az MGN-3 készítmény hatását - konkrétan: képes-e érzékennyé tenni a sejteket a taxolként ismert kemoterápiás szer, a paclitaxel iránt. Számos rizskorpakivonatot vizsgáltunk meg azok potenciális rákellenes tulajdonságai miatt, ideértve az RBS poliszacharidot (13), a lipoprotein elemet (14) és az RBA agglutinint (15) is. Ezen felül egy, a közelmúltban készült tanulmányban bebizonyosodott, hogy a rizs (oryza sativa) gátolja az U937 emberi leukémiás sejtek növekedését, mégpedig a perifériás véráram mononukleáris sejtjeinek aktiválásával (16). Az MGN-3 a rizskorpa-hemicellulóz és a shiitake gombában található szénhidrátok hidrolízisére képes enzimek reakciójának terméke. Az MGN-3 készítmény fő vegyülete az arabinoxilán, amely fő láncában xilózt, mellékláncában arabináz polimert tartalmaz (17). Más tanulmányokban már bizonyítottuk, hogy a készítmény hatékonyan képes módosítani az emberi szervezet biológiai válaszreakcióját a természetes gyilkos sejtek, az ún. NK sejtek aktiválása által (18-20). Ezen felül a készítmény aktiválja az emberi dendritikus sejteket (21, 22), javítja a T- és B-sejtek proliferációját (17), növeli a makrofágok fagocita funkcióját is (23). További tanulmányok bemutatták, hogy rákbeteg egereknek beadva az MGN-3 készítmény jelentősen csökkentette a daganatok térfogatát (24). A korábbi tapasztalatok alapján kezdeményeztük a jelen tanulmány megvalósítását, amelynek célja a készítmény kemoszenzibilizációs hatásának vizsgálata a metasztatikus emlőráksejtekben egy további kemoterápiás szer, a paclitaxel iránt - a készítmény működési mechanizmusa feltárásának céljával.
A jelen cikk online elérhető. Elérhetőségek: Mamdooh Ghoneum, Ph.D., Department of Otolaryngology, Drew University of Medicine and Science, Los Angeles, CA, U.S.A. Tel: +1 3104746724, Faxszám: +1 3235635953, E-mail: mghoneum@ucla.edu Kulcsszavak: MGN-3, Biobran, MTT, 4T1, MCF-7, paclitaxel. Anyagok, módszerek Gyógyszerek és vegyi anyagok. A paclitaxelt a Sigma- Aldrich, Inc. társaságtól szereztük be. (St. Louis, MO, USA). Az RPMI-1640 készítmény 10% fetális szarvasmarha szérummal (FCS), 3- (4,5-dimetil-tiazol-2-il)-2,5- difenil-tetrazolium-bromiddal (MTT) kiegészítve, a Sigma-Aldrichtól. 1. sz. ábra. Az MGN-3 készítmény csökkenti az MCF-7 sejtek túlélését. Az MTT teszt segítségével az MCF-7 sejteket MGN-3 készítménnyel (100-1000 ug / ml) inkubáltuk 24, ill. 48 órán át. A félhatásos gátló koncentrációt (IC 50 ) nyíl jelzi. Az MGN-3 készítmény a Daiwa Pharmaceutical Co. Ltd. társaságtól (Tokió, Japán) származik; a készítményt komplett médiumban (KM) 30 mg / ml koncentráció mellett oldottuk fel. Rákos sejtvonalak és kultivációs feltételek. A jelen tanulmányban az MCF-7 emberi emlőrák sejtvonalat, valamint a 4T1 egéremlőrák-sejtvonalat alkalmaztuk, amelyek a tüdőben hoznak létre áttéteket. A sejteket az Amerikai Szövet- és Kultúragyűjteménytől szereztük be (American Tissue and Culture Collection - ATCC; Manassas, VA, USA). Laboratóriumunkban a rákos sejteket komplett médiumban (KM) tároltuk, amely a következőkből állt: RPMI-1640, 10% FCS, 2 mm glutamin, 100 μg / ml sztreptomicin és penicillin. A kemoterápia és a készítmény hatása az emlőráksejtek növekedésére. Gyógyszerérzékenységteszt. A gyógyszerérzékenységet a kolorimetriás MTT teszt segítségével mértük. A ráksejteket (1 10 4 db / lyuk) 96-lyukú lemezekre helyeztük, majd 3 példányban kultiváltuk különböző MGN-3 koncentráció (100-1000 mg / ml) mellett, ill. a készítmény nélkül, valamint a paclitaxel meghatározott koncentrációi mellett (1 10 1 -- 1 10 6 M), ill. a szer nélkül. Minden lyukban az MGN-3 készítmény vagy a paclitaxel szer hozzáadása után 200 μl volt a médium térfogata. A kultúrákat 37 C hőmérsékleten inkubáltuk 24, ill. 48 óráig, ezután 50 mg MTT került minden
lyukba, majd a kultúrákat további 4 órán keresztül inkubáltuk. A lemezeket ezután centrifugáltuk, a médiumot óvatosan eltávolítottuk, a formazán kristályokat feloldottuk savas kémhatású alkohollal, majd az ELISA (Molecular Devices, Menlo Park, CA, USA) lemezolvasó segítségével 590 nm értéket olvastunk le róluk. A félhatásos gátló koncentráció (IC 50 ) a sejtek életképességének 50%-os csökkenését eredményező gyógyszerkoncentrációként került meghatározásra. Az IC 50 értéket a gyógyszerkoncentráció logaritmusa és a kezelt sejtek túlélési aránya alapján határoztuk meg. A tripánkékkizárás-módszer. Steril kémcsövekben a sejtekhez és a vegyi anyagokhoz különböző koncentrációban MGN-3 készítményt, paclitaxelt, valamint a kettő kombinációit adtuk, 3 példányban. A sejteket 24, ill. 48 óráig inkubáltuk 37 C hőmérsékleten, nedves 5% CO 2 légkörben, steril médiumban. Az életképes sejteket hemocitométer segítségével a tripánkékkizárás-módszerrel számoltuk meg. Ezután kiszámítottuk az élő sejtek százalékarányát - az életképes sejtek és a teljes sejtmennyiség arányaként. Minden kísérletet 3 példányban ismételtünk meg. 2. sz. ábra. A paclitaxel és az MGN-3 közös kultúrája érzékennyé tette az MCF-7 sejteket a paclitaxelre, ami a sejtek túlélését még inkább csökkentette. Az MCF-7 sejteket az MGN-3 és a paclitaxel különféle koncentrációi mellett kultiváltuk 24 (A), ill. 48 óráig (B). A félhatásos gátló koncentrációt (IC 50 ) nyíl jelzi minden kombináció esetén.
3. sz. ábra. Az MGN-3 készítmény önmagában csökkenti az 4T1 sejtek túlélését. Az MTT teszt segítségével az 4T1 sejteket MGN-3 készítménnyel (100-1000 μg / ml) inkubáltuk 24, ill. 48 órán át. A félhatásos gátló koncentrációt (IC 50 ) nyíl jelzi. 4. sz. ábra. A paclitaxel és az MGN-3 készítmény közös kultúrája érzékennyé tette az 4T1 sejteket a szerre, ami a sejtek túlélését még inkább csökkentette. A 4T1 sejteket az MGN-3 és a paclitaxel különféle koncentrációi mellett kultiváltuk 24 (A), ill. 48 óráig (B). A félhatásos gátló koncentrációt (IC 50 ) nyíl jelzi minden kombináció esetén.
5. sz. ábra. A 4T1 sejtek DNS-károsodása. Vizsgáltuk, hogy a paclitaxel (1 10 3 M), az MGN-3 készítmény (500 és 600 μg / ml), valamint a paclitaxel és az MGN-3 együttesen hogyan károsítják a 4T1 sejtek DNS-ét. A 4T1 sejtek DNS károsodását átfolyásos citométerrel értékeltük ki. Az adatok a három példányban végzett kísérletek átlagos értékei. *p<0,01 a kezeletlen 4T1 kontrollsejtekkel való összehasonlításban. 6. sz. ábra. A 4T1 sejtek proliferációja. Vizsgáltuk, hogy a paclitaxel (1 10 3 M), az MGN-3 készítmény (500 és 600 μg / ml), valamint a paclitaxel és az MGN-3 együttesen hogyan hatnak a 4T1 sejtek proliferációjára. A 4T1 sejtek proliferációjának százalékarányát átfolyásos citométerrel értékeltük ki. Az adatok a három példányban végzett kísérletek átlagos értékei. #p<0,05, *p<0,01 a kezeletlen 4T1 kontrollsejtekkel való összehasonlításban.
7. sz. ábra. A 4T1 sejtek apoptózisa. Vizsgáltuk, hogy a paclitaxel (1 10 3 M), az MGN-3 készítmény (500 és 600 μg / ml), valamint a paclitaxel és az MGN-3 együttesen hogyan hatnak a 4T1 sejtek apoptózisára 24, ill. 48 óra elteltével. A 4T1 sejtek apoptózisának százalékarányát átfolyásos citométerrel értékeltük ki. Az adatok a három példányban végzett kísérletek átlagos értékei. p<0,05, #*p<0,01 a kezeletlen 4T1 kontrollsejtekkel való összehasonlításban. Az apoptózis, a DNS károsodás és a sejtproliferáció átfolyásos citometriai elemzése. Az apoptózis, a DNS károsodás és a sejtproliferáció mennyiségi érzékelését az MGN-3 készítménnyel paclitaxel jelenlétében, ill. nélküle kezelt 4T1 sejteken párhuzamosan, többszínű átfolyásos citometriai elemzés segítségével végeztük el, az apoptózist, DNS károsodást és sejtproliferációt mérő készlet felhasználásával, amelynek specifikus voltát a benne levő bromodeoxiuridin, (BrdU), H2AX foszforilált protein (γh2ax), valamint a hasított poli(adpribóz) polimeráz (PARP) adta (BD Biosciences Pharmingen, San Diego CA, USA). A gyártó utasításainak megfelelően a sejteket komplett médiumban (KM) kultiváltuk, ill. az MGN-3 készítmény különféle koncentrációja mellett (500 μg / ml és 600 μg / ml) a paclitaxel jelenlétében vagy nélküle, 24, ill. 48 órán keresztül. A sejtkultúra-médium minden ml-éhez (a sejtkultúra sűrűsége mintegy 1 10 6 sejt / ml) 10 μl munkaoldatot adtunk, ezután a sejteket 30 percig jégen inkubáltuk. A sejteket kémcsövenként 1 ml színező pufferoldat segítségével átmostuk, majd centrifugáltuk (5 percig) 250 g értéken, ezután eltávolítottuk a felülúszót. A sejteket kémcsövenként 100 μl fixáló/permeabilizáló BD Cytofix/Cytoperm oldattal fixáltuk, majd 30 percig szobahőmérsékleten inkubáltuk. Ezután 1 ml 1 BD Perm/Wash pufferoldat segítségével átmostuk, majd centrifugáltuk, ezután eltávolítottuk a felülúszót. A sejteket kémcsövenként 100 μl Permeability BD Cytofix/Cytoperm Plus pufferoldattal 10 percig jégen inkubáltuk, átmostuk, majd 5 percig megint fixáltuk. A sejtekhez 100 μl hígított DNázt adtunk, majd 1 óráig 37 C hőmérsékleten inkubáltuk, ezután átmostuk. Ezután 20 percig sötétben reszuszpendáltuk 20 μl mosó pufferoldat és PerCP-CyTM5.5 anti-brdu (5 μl / teszt), ill. Alexa Fluor 647 anti-h2ax (ps139) (5 μl / teszt) egér ellenanyagok, valamint PE hasadásgátlóval kezelt PARP (Asp214) (5 μl / teszt) segítségével, majd átmostuk. A sejteket fluoreszcencia-aktivált sejtválogatásra használt színező pufferoldatban reszuszpendáltuk (FACSCalibur; BD Biosciences, San Jose, CA, USA), majd elemeztük a CellQuest 3.3 szoftverrel (25, 26). Statisztikai elemzés. A megadott értékek átlag értékek, szórással; az adatokat egyirányú varianciaelemzés segítségével elemeztük, majd post hoc teszteket végeztünk a többszörös összehasonlítás céljából. A szignifikánsnak a p < 0,05 értékeket tekintettük.
Eredmények Az MGN-3 készítmény hatása az MCF-7 sejtek túlélésére. Az MGN-3 készítmény hatását az MCF-7 sejtek túlélésére a rákos sejtek 24 és 48 óráig tartó, MGN-3 segítségével végzett kultivációja során vizsgáltuk. Az MTT teszt segítségével kapott adatok az 1. sz. ábrán láthatóak, és azt mutatják, hogy a készítménnyel való kezelés során az életképes rákos sejtek százalékaránya a 24 órás expozíciós idő elteltével csökkent. Az IC 50 érték 1000 μg / ml volt. A citotoxikus hatás 48 óra elteltével vált jelentőssé, amikor az IC 50 érték mintegy 800 μg / ml volt. Hasonló értékeket kaptunk a tripánkék-teszt során is (az adatok nincsenek feltüntetve). Az MGN-3 készítmény hatása az MCF-7 sejtek paclitaxel-érzékenységére. A 2. sz. ábrán látható MTT tesztadatok azt mutatják, hogy a paclitaxellel való kultiváció gátolja az MCF-7 sejtek túlélését. Másrészt a sejteknek a paclitaxellel és az MGN-3 készítménnyel való együttes kultivációja még nagyobb mértékben csökkentette a sejtek túlélési esélyeit, mint amikor a paclitaxelt csak önmagában alkalmaztuk. Az MGN-3 szenzibilizáló hatása az adag nagyságától függött. A paclitaxellel és az MGN-3 készítménnyel 600, 750 és 1000 μg / ml koncentráció melletti együttes 24 órás kultiváció során a félhatásos gátló koncentráció (IC 50 ) a paclitaxel önmagában történő alkalmazásához képest százszorosan csökkent (2A ábra). Az IC 50 érték további csökkenését 48 óra elteltével érzékeltük (2B ábra). Hasonló értékeket kaptunk a tripánkék-teszt során is (az adatok nincsenek feltüntetve). Az MGN-3 készítmény hatása a 4T1 sejtek túlélésére. A 3. sz. ábrán látható adatok azt mutatják, hogy az MGN-3 a 4T1 sejtek túlélési esélyeit az adagolástól függően csökkenti, ahogyan azt az MTT teszt is igazolta. Az MGN-3 készítmény jelentős citotoxikus hatását érzékeltük: 24 óra után az IC 50 félhatásos gátló koncentráció mintegy 700 μg / ml volt. A 4T1 sejtek 48 órás kultivációja után az IC 50 érték mintegy 580 μg / ml értékre csökkent. Hasonló folyamatokat érzékeltünk a tripánkék-teszt alkalmazása esetén is (az adatok nincsenek feltüntetve). Az MGN-3 készítmény hatása a 4T1 sejtek paclitaxel-érzékenységére. Kimutattuk, hogy a paclitaxel szerrel való kultiváció gátolja a 4T1 sejtek túlélését; még jelentősebb gátló hatást tapasztaltunk azonban, amikor a paclitaxelt és az MGN-3 készítményt együttesen alkalmaztuk. Az MGN-3 szenzibilizáló hatása az adag nagyságától függött. A 4A ábrán látható adatokból kitűnik, hogy a paclitaxel önmagában történő alkalmazásához képest az MGN-3 600 μg / ml koncentrációban való hozzáadásával a 24 órás kultiváció után az IC 50 félhatásos gátló koncentráció mintegy háromszor kisebb lett, míg amikor az MGN-3 készítményt 1000 μg / ml mennyiségben adagoltuk a szerhez, 100-szor kisebb lett. Még jelentősebb volt a jelenlegi kezelés citotoxikus hatása mindkét készítmény egyidejű alkalmazása esetén, 48 óra elteltével (4B ábra). Az eredményeket a tripánkék-teszt is igazolta (az adatok nincsenek feltüntetve). A 4T1 és MCF-sejtek eltérő érzékenysége a paclitaxelre az MGN-3 készítmény jelenlétében, ill. nélküle. Összehasonlítottuk az MCF-7 nem metasztatikus sejtek és a 4T1 metasztatikus sejtek érzékenységét a paclitaxelre az MGN-3 készítmény jelenlétében, ill. nélküle. Az eredmények azt mutatják, hogy a 4T1 sejtek a paclitaxel szerre, ill. a szer és az MGN-3 készítmény kombinációjára érzékenyebben reagálnak, mint az MCF-7 sejtek, amit a 24-órás és 48-órás MTT teszt által mért életképesség-értékek is igazolnak. Mindkét ráksejttípus kezelése - a paclitaxel önmagában való alkalmazásával, ill. az MGN-3 készítménnyel való kombinált alkalmazásával - kimutatta, hogy a gyógyszer félhatásos gátló koncentrációja a 24, ill. 48 órás expozíció esetében a 4T1 sejtek esetében alacsonyabb, mint az MCF-7 sejtek esetén. A DNS-károsodás, a sejtproliferáció és az apoptózis vizsgálata ezért a továbbiakban a 4T1 sejttípusra szűkült le, az MGN-3 készítmény hatásmechanizmusának felderítése érdekében.
A 4T1 sejtek DNS-károsodása. A vizsgálatok során az MGN-3 (500 és 600 μg / ml) és a paclitaxel (1 10 3 M) hatását a vizsgáltuk, konkrétan a 4T1 sejtek DNS-károsodásának százalékarányát. Az 5. ábrán látható adatok azt mutatják, hogy a kezeletlen kontrollsejtekkel ellentétben ezen sejtek paclitaxellel való kezelése jelentősen növelte a DNS-károsodás százalékarányát (p < 0,01). Hasonló folyamatot észleltünk a 4T1 sejteknek az MGN-3 készítmény általi kezelése során a kezeletlen kontrollsejtekkel való összehasonlítás során is (p < 0,01). Ezzel szemben százalékarányosan lényegesen nagyobb DNS-károsodás jelentkezett, amikor a 4T1 sejteket a paclitaxel és az MGN-3 készítmény együttes hatásának tettük ki - a készítmény kemoszenzibilizáló hatása már a 24 órás expozíció után is jelentős volt. Az MGN-3 kemoszenzibilizáló hatása már a 24 órás expozíció után is jelentős volt, 48 óra elteltével még tovább nőtt (p < 0,01). A 4T1 sejtek proliferációja. A 6. sz. ábra mutatja az MGN-3 készítmény (500 és 600 μg / ml) és a paclitaxel (1 10 3 M) hatását a 4T1 sejtek proliferációjának százalékarányára a nem kezelt kontrollsejtekkel való összehasonlításban. A 4T1 sejtek 24 órás paclitaxel-expozíciója gátolja a sejtek proliferációját. A sejtek proliferációja tovább csökkent a 48 órás expozíció után (p < 0,05). A 4T1 sejtek proliferációja hasonlóképpen csökkent az MGN-3 készítmény (500 μg / ml (p<0,05) és 600 μg / ml (p<0,01)) 24 és 48 órás expozíciója után is, a kezeletlen kontroll sejtekhez viszonyítva. A 4T1 sejtek paclitaxel és MGN-3 segítségével történő együttes kultivációja azonban a sejtproliferáció még nagyobb mértékű gátlását eredményezte, mint a készítmények önmagukban történő felhasználása esetén. A 4T1 sejtek apoptózisa. Vizsgáltuk az 500 és 600 μg / ml koncentrációjú MGN-3 készítmény és a paclitaxel (1 10 3 M) hatását a sejtek apoptózisának százalékarányára. Az 7. ábrán látható adatok azt mutatják, hogy a 4T1 sejtek paclitaxellel való kezelése 24 óra elteltével növelte a 4T1 sejtek apoptózisának mértékét (p<0,05), 48 óra elteltével ez a hatás még erősebb lett (p<0,01). Az MGN-3 készítmény az adagolástól függően jelentősen növelte a 4T1 sejtek apoptózisának mértékét (p< 0,01). Az egyes szerek külön-külön történő alkalmazásánál jobban növelte az apoptózis mértékét, amikor a sejteket a készítmények együttes hatásának voltak kitéve (p<0,01). Diszkusszió A paclitaxel, a tiszafából nyert természetes kivonat nagyon hatékony kemoterápiás szernek minősül számos ráktípus gyógyítása esetén, amilyen a emlőrák a here- és prosztatarák, a nyelőcsőrák, a nem-kissejtes tüdőkarcinóma, valamint és melanómák (27, 28). Ismeretes, hogy a paclitaxelnek a sejtekre kifejtett apoptotikus hatása az adagolás függvénye (29,30). Annak ellenére hogy in vitro már alacsony koncentrációban (5-25 nm) képes beindítani az apoptózist a pajzsmirigy aplasztikus karcinómájának sejtjeiben (30), az is ismeretes, hogy a klinikai gyakorlatban az apoptózis elérése érdekében nagyobb koncentrációkat kell alkalmazni (31, 34), amelyek azonban súlyos mellékhatásokkal járnak, mint amilyenek a neutropénia, neuralgia és az emésztőrendszeri toxicitás (28, 35, 36). Ezért mielőbb további olyan kutatások elvégzése szükséges, amelyek meghatároznák a készítmény azon optimális koncentrációit, amelyek képesek lennének elpusztítani a ráksejteket, azonban a normál szövetekben minimális mennyiségű kárt okoznának. A jelen tanulmányban feltüntetett adatok mutatják, hogy az MGN-3 készítmény képes csökkenteni a paclitaxel kemotoxikus hatását azzal, hogy csökkenti a rákos sejtek elpusztításához szükséges gyógyszerkoncentráció nagyságát. A paclitaxel félhatású gátló koncentrációja (IC 50 ) az MCF-7 és 4T1 sejtekben az MGN-3 készítmény jelenlétében több mint 100 csökkent. Az MGN- 3 készítmény képes a ráksejtek érzékenységét más kemoterápiás szerek esetén is növelni - ilyen pl. a DNR (11). Ezen felül az állatkísérletek igazolták, hogy a készítmény azzal is jótékony hatást
ér el, hogy megelőzi a cisplatin általi gyógykezelés során fellépő súlyos testtömegcsökkenést (37). Ezt a védőhatást annak köszönhetjük, hogy megelőz bizonyos súlyos patológiás elváltozásokat az emésztőrendszerben, valamint megelőzi a kemoterápiás kezelés általi sejtpusztulást is (38). Ezen felül a hepatocelluláris karcinóma és egyéb progresszív ráktípusok gyógyításáráról szóló klinikai tanulmányok eredményei azt mutatják, hogy a MGN-3 készítménnyel kiegészített kemoterápiás kezelés növeli a túlélés esélyeit, csökken a visszaesés százalékaránya és jelentősen nő az étvágy azokkal az esetekkel összehasonlítva, amelyekben kizárólag a kemoterápiás szereket alkalmaztak (12, 39). Már korábban igazoltuk, hogy az MGN-3 készítmény daunorubicin-érzékenység növelést indukáló mechanizmusainak részét képezi azon képesség, hogy az emberi emlőráksejtekben növelje ezen kemoterápiás szer akkumulációjának mértékét (11). A jelen tanulmány eredményei igazolják, hogy az MGN-3 készítmény paclitaxellel való alkalmazásakor szinergiahatás jelentkezik - a 4T1 sejtekben nagymértékű DNS-károsodást ér el, javítja az apoptózisukat és gátolja azok proliferációját. A paclitaxel és az MGN-3 kombinált hatása jobb volt, mint ezen készítmények önmagukban történő alkalmazása esetén. Számos olyan anyag van, amelyek javítják a kemoterápiás szerek rákos sejtekre kifejtett citotoxikus hatását, úgy, hogy növelik a gyógyszer sejten belüli akkumulációjának mértékét és meggátolják a rákos sejtek többgyógyszeres rezisztenciáját; Ide tartozik a Diltiazem kalciumcsatorna-blokkoló és a Cepharantin biscoclaurin alkaloida (40-42), a chinidin antiaritmikum (43,44), valamint az izotiocianát szintetikus derivátuma, az E-4IB (45). Ezen felül vizsgáltuk a táplálkozási lehetőségeket is, amellyel hathatnánk daganatnak a kemoterápiás kezelésre adott válaszreakciójára. A kemoterápiás szerek rákos sejtekben történő sejten belüli akkumulációjának növelése érdekében omega-3 politelítetlen zsírsavakat alkalmaznak (9). Ezen felül egyik korábbi tanulmányunkban igazoltuk, hogy az MGN-3 készítmény a HL60/AR sejtekben képes visszafordítani a többgyógyszeres rezisztenciát (46). Az elmúlt két évtizedben megvalósított kutatások igazolták, hogy számos rákellenes sejt az apoptózis indukálásának elvét alkalmazza (47-49). Vizsgáltuk az MGN-3 készítmény szerepét a kaszpáz-aktiváció terén is. Az emberi emlőráksejtek MGN-3 általi kezelése eredményeképpen az MCF-7 sejtek között megnövekedett az aktív kaszpáz-8 és -9 fehérjékkel rendelkező sejtek száma, ill. a HCC70 sejtek között az aktív kaszpáz-3, -8 és -9 fehérjékkel rendelkező sejtek száma (50). Ezenfelül a HUT 78 emberi leukémia sejtekben az MGN-3 készítmény érzékenységnövelő hatása a CD95 ellenanyagok által indukált apoptózis esetén korrelált az aktív kaszpáz-3, -8 és -9 fehérjékkel rendelkező sejtek számával. Ez azt mutatja. hogy az MGN-3 a ráksejteket olyan módszerrel teszi daunorubicin-érzékennyé, amelyben szerepet játszanak a kaszpázok által indított kaszkádok. Hasonló eredményre jutottak Bodo és munkatársai, akik azt tapasztalták, hogy az E- 4IB izotiocianát szintetikus derivátumával végrehajtott kezelést követően a platina megnövelt intracelluláris akkumulációja mellett a kaszpáz-3 fehérjék aktivitásának stimulációja jelentkezett (45). A jelen tanulmányban megfigyeltük, hogy a paclitaxel által kezelt 4T1 sejtek esetén DNSkárosodás, valamint a proliferáció gátlása lépett fel. Ez a hatás feltehetőleg annak köszönhető, hogy a paclitaxel képes a mikrotubulosokra kapcsolódni és ezáltal meggátolni a sejtek proliferációját. A paclitaxel a rákos sejtek többségében indukálja a sejtciklus leállását és az apoptózist (51). A rizs- és rizskorpa-kivonatok rákellenes aktivitását számos tanulmány keretében kutatták. Az MGN-3 készítmény rizskorpából kivont arabinoxilán (17), amely immunomodulátorként működik az immunrendszer számos sejtje esetén - ilyenek pl. a dendritikus sejtek, az NK sejtek, a T- és B-sejtek valamint a makrofágok (17-23) - valamint növeli a citokinek termelését pl. a tumor nekrózis faktor-alfa és a gamma-interferon (52). Azon túl, hogy a készítmény olyan új rákellenes anyag tulajdonságait mutatja, amely képes érzékennyé tenni az emberi leukémiás sejteket a halál
receptora (CD95) által, valamint az élesztőgombák által indukált apoptózisra (50), ill. az emberi emlőráksejteket a daunorubicinre (11). A jelen tanulmány eredményei azt is megmutatták, hogy az MGN-3 készítmény növeli a metasztatikus sejtek érzékenységét a paclitaxelre. Az adatok alapján azt feltételezhetjük, hogy az MGN-3 táplálékkiegészítő általi alkalmazása a paclitaxel segítségével végzett kemoterápia során előnyös lehet a metasztatikus emlőrák gyógyítása esetén. Köszönetnyilvánítás Köszönjük a Daiwa Pharmaceutical Co. LTD társaságnak (Tokió, Japán) a projekt anyagi támogatását. Irodalom