Abstrakt
Leverkræft eller hepatocellulært carcinom er en af de førende årsager til kræft dødsfald . Konventionelle kemoterapier er begrænset af udviklingen af lægemiddelresistens og forskellige bivirkninger. På grund af sin ikke-toksicitet og potent biopharmacological aktivitet, har metabolitter afledt af svampe fået mere opmærksomhed i kræftbehandling. Vores tidligere undersøgelser har vist anticancer effekter af polysaccharid-protein-komplekser afledt af
Pleurotus
svampe. Formålet med denne undersøgelse var at undersøge den underliggende molekylære mekanisme af anticancer aktivitet af et varmt vand ekstrakt indeholdende et polysaccharid-protein-kompleks isoleret fra
Pleurotus pulmonarius
(PP) i lever cancerceller. Vores resultater viste, at eksponering af liver kræftceller til PP ikke kun væsentligt reduceret
in vitro
kræft celledeling og invasion, men også øget lægemiddel-følsomhed over for det kemoterapeutiske stof Cisplatin. Både oral administration og intraperitoneal injektion af PP inhiberede signifikant tumorvækst i xenograft BALB /c nøgne mus. PP udløste en markant undertrykkelse af PI3K /AKT signalvejen i leverkræft celler
in vitro
in vivo
, og overekspression af konstitutivt aktive form af AKT, Myr-AKT, ophævede dette virkning og den inhiberede proliferation og invasion ved PP. Både western blot og ELISA-resultater viste, at PP-behandlede lever cancerceller havde reduceret ekspression og sekretion af vaskulær endotel vækstfaktor (VEGF). Tilsætning af rekombinant human VEGF svækkede de inhiberende virkninger af PP på PI3K /AKT pathway og kræft fænotyper. Vores resultater viste, at PP undertrykte spredning, invasion, og lægemiddel-resistens af lever kræftceller
in vitro
in vivo
, medieret af hæmning af autokrine VEGF-induceret PI3K /AKT-signalering pathway. Denne undersøgelse tyder på den potentielle terapeutiske konsekvenser af PP i behandlingen af menneskelige leverkræft
Henvisning:. Xu W, Huang JJ-h, Cheung PCK (2012) Uddrag af
Pleurotus pulmonarius
Undertrykker Lever Kræft Udvikling og Progression gennem hæmning af VEGF-induceret PI3K /AKT signalvejen. PLoS ONE 7 (3): e34406. doi: 10,1371 /journal.pone.0034406
Redaktør: Joseph Alan Bauer, Bauer Research Foundation, USA
Modtaget: November 8, 2011; Accepteret: 1 mar 2012; Udgivet: Marts 28, 2012 |
Copyright: © 2012 Xu et al. Dette er en åben adgang artiklen distribueres under betingelserne i Creative Commons Attribution License, som tillader ubegrænset brug, distribution og reproduktion i ethvert medie, forudsat den oprindelige forfatter og kilde krediteres
Finansiering:. Forfatterne har ingen støtte eller finansiering til at rapportere
konkurrerende interesser:.. forfatterne har erklæret, at der ikke findes konkurrerende interesser
Introduktion
Leverkræft er den femte mest udbredte kræft og tredje hyppigste årsag til alle kræft dødsfald i verden [1] – [3]. Desværre er den samlede svarprocent for leverkræft til behandling er utilfredsstillende primært på grund af den sene diagnose og dårlig effekt af behandlinger, især modstanden mod kemoterapeutiske stoffer og metastase til andre organer [4]. De vekslen af multiple celle signalveje blev ofte observeret i en bred vifte af menneskelige kræftformer, herunder leverkræft, hvor PTEN /PI3K /AKT signaleringskaskade er blevet rapporteret til at spille en afgørende rolle i reguleringen af de maligne adfærd, herunder spredning, overlevelse og invasion [5], [6]. Emerging beviser vist, at PI3K /AKT pathway kan reguleres på en autokrin måde ved forskellige vækstfaktorer, såsom insulin-lignende vækstfaktor (IGF) og vaskulær endotelvækstfaktor (VEGF) [7], [8].
Naturlige fytokemikalier og metabolitter fra planter får stigende opmærksomhed for deres farmakologiske virkninger i behandling og forebyggelse af kræft på grund af deres lave toksicitet og potentielle biologiske aktivitet [9]. Begge
in vitro
in vivo
undersøgelser har vist, at disse bioaktive naturstoffer kan hæmme indledningen, forfremmelse samt progression af carcinogenese ved at gribe de signalveje i humane cancerceller og har deres forbrug blive en lovende kemoforebyggende og kemoterapeutiske strategi mod kræft [10], [11]. Blandt disse er spiselige svampe kendt for at være en rig kilde til anticancermidler, med deres polysaccharider og polysaccharid-protein-komplekser som de mest effektive dem [12], [13]. Talrige rapporter har vist,
in vitro
in vivo
anticancer aktiviteter polysaccharider isoleret fra spiselige svampe såsom
Lentinula edodes
,
blazei
Phellinus linteus
mod forskellige humane cancerceller [14] – [18]. En nylig undersøgelse viste, at rå ekstrakt af polysaccharid fra
Phellinus linteus
inhiberede phosphorylering af AKT i brystcancerceller [19]. Råekstrakt af polysacchariderne er til stede i
Ganoderma lucidum
viste sig at have anti-metastatiske virkninger gennem modulering af PI3K /AKT pathway [20].
For nylig, er der mange
In vitro
undersøgelser demonstrerer antioxidant og anti-proliferative effekt af rå ekstrakter af polysaccharider og polysaccharid-protein-komplekser fra
Pleurotus
champignon slægt i forskellige humane cancerceller [2] – [25]. Den antioxiderende aktivitet af mange naturlige produkter er også blevet foreslået at bidrage til deres anticancervirkning [26] – [28]. Baseret på den antioxidant undersøgelse for indsamling af svampe arter i vores laboratorium, et aktivt polysaccharid og proteinkompleks isoleret fra champignon
Pleurotus pulmonarius
, kodet som PP, blev screenet ud til potentielle anticancer agent på grund af sin betydelige antioxiderende virkning ( upublicerede data) i dette studie. Disse spændende foreløbige resultater har ført os til at undersøge de underliggende molekylære mekanismer i den anti-kræftfremkaldende effekt, som PP udøvet på to humane lever kræftceller, Huh7 og Hep3B. Disse resultater viste for første gang, at hæmning af VEGF /PI3K /AKT kaskade medierede
in vitro
in vivo
undertrykkende effekter af PP på udviklingen og progressionen af human lever kræftceller. Den chemosensitization af leveren kræftceller mod terapeutisk drug cisplatin blev også forstærket af PP behandling. I nærværende undersøgelse blev det terapeutiske potentiale af PP i behandlingen af menneskelige hepatocellulært carcinom impliceret.
Resultater
In vitro
anti-proliferative effekt af PP på leverkræft celler
for at bestemme den hæmmende virkning af PP på liver kræftceller, vi først evalueret væksten og levedygtigheden af fire leverkræft cellelinier (Huh7, Hep3B, HepG2 og SMMC-7721) med behandling af PP ved hjælp MTT assay. Resultaterne viste, at PP udøvede et betydeligt hæmmende effekt på Huh7, Hep3B, HepG2 og SMMC-7721 celler i dosis- og tidsafhængig måde (fig. 1A). Dette resultat blev yderligere bekræftet ved koloni-dannelse assay (fig. 1B). Flowcytometri-analyse viste, at behandlingen af liver cancerceller PP forårsagede en ophobning af celler i G2 faserne (en stigning fra 12,42 ± 0,25 til 19,66 ± 1,12 i Huh7 og fra 13,30 ± 1,04 til 20,38 ± 1,11 i Hep3B) (tabel 1) . Desuden overensstemmelse med let forøget sub-G1 population i PP-behandlede celler (tabel 1), de vigtige apoptosis markører, spaltet caspase3 og spaltet Poly (ADP-ribose) polymerase (PARP) blev opreguleret i PP-behandlede celler , hvilket tyder på proapoptotiske virkning PP på leverkræft celler kan være caspase-medieret. Western-blot indikerede en dosisafhængig reduktion i ekspressionen af cyclin B1, en vigtig G2 checkpoint protein, i de to liver cancer cells, hvilket antyder, at PP-induceret G2 fase cellecyklusstandsnings kan medieres af nedreguleret ekspression af cyclin B1 (fig. 1C). I mellemtiden, for at udelukke muligheden for, at den anti-cancer effekt af polysaccharid-proteinkompleks isoleret fra
Pleurotus pulmonarius
er ikke-specifikke, polysaccharid-proteinkompleks isoleret fra en anden Pleurotus
champignon, Pleurotus knold-regium
(PTR) blev anvendt som kontrol, hvilket tyder den specifikke effekt af PP (fig. S1).
A. MTT-assayet blev taget for at evaluere leverkræft celle (Huh7, Hep3B, HepG2 og SMMC-7721) levedygtighed efter behandlingen med forskellige koncentrationer af PP (0, 25, 50, 100, 200 eller 400 ug /ml) i op til 96 timer. Data er middelværdier (barer, SD) af tre uafhængige forsøg. B. Kolonien-formation assay demonstrerede en dosis-afhængigt fald i leverkræft celleproliferation (Huh7, Hep3B, HepG2 og SMMC-7721), som udsættes for PP. C. Western-blot blev udført og der blev observeret en dosisafhængig reduktion af cyclin B1 ekspression. Actin blev involveret som en loading kontrol.
På den anden side, PP blev undersøgt for cytotoksiske virkninger over normal lever celle WRL-68 ved hjælp af MTT-assay og kolonidannelse assayet. Resultaterne viste, at normal lever celle WRL-68 er mere resistente over PP end liver cancer celler, hvilket antyder den selektive cytotoksicitet af PP til cancerceller og dets potentiale til at blive udviklet som anticancermidler (Fig. S2). For yderligere at undersøge den potentielle konsekvenser af PP i behandlingen af humane cancere, vi udvidede vores studier i andre typer cancer. Resultaterne indikerede en signifikant reduceret proliferationshastighed på en dosis-afhængig måde ved PP behandling i humane cancercellelinier fra bryst (T47D), lunge (A549), mave (AGS), og prostata (DU145) (Fig. S3).
Virkning af PP på inhiberingen af VEGF-ekspression og inaktivering af PI3K /AKT pathway
Western blot viste, at behandling af PP især reducerede protein udtryk for phospho-AKT (p-AKT), den aktiverede form for AKT, og dens downstream mål, herunder phospho-GSK3p (p-GSK3p), Survivin, Bd-xL på en dosis-afhængig måde, men ikke fra Bax og samlede niveau for AKT og GSK3p i både lever cancerceller (fig. 2A). Desuden overensstemmelse med let forøget sub-G1 population i PP-behandlede celler (tabel 1), de vigtige apoptosis markører, spaltet caspase3 og spaltet Poly (ADP-ribose) polymerase (PARP) blev opreguleret i PP-behandlede celler , hvilket tyder på proapoptotiske virkning PP på liver cancerceller kan caspase-medieret. I mellemtiden, N-cadherin og vimentin, hvilket kan forklare tilbageførsel af epitelial-mesenkymale overgang (EMT), blev nedreguleret i PP-behandlede celler (fig. 2A). I modsætning hertil blev der udtryk niveau af phospho-ERK (p-ERK), en anden vigtig signalvej involveret i kræft celle regulering, ikke ændres væsentligt på PP behandling, hvilket tyder på specificitet i reguleringen af PI3K /AKT-vejen af PP (Fig. 2A ). Huh7-celler transient transficeret med AKT-plasmid konsekvent afsløret en ophævet inhiberende virkning, når udsættelse for PP som angivet ved MTT-assayet (fig. 2B) og western blot-analyse (fig. 2C). Disse resultater bekræftede yderligere, at PI3K /AKT signalvejen kunne bidrage til de anticancer effekter af PP i leveren kræftceller.
A. Huh7 og Hep3B celler blev behandlet med forskellige koncentrationer af PP (0, 50 eller 100 ug /ml) og cellelyse høstet ved 48 timer for Western blot-analyse. PP behandling udøves en betydelig reduktion i ekspressionsniveauer af p-AKT og dens downstream mål, herunder p-GSK-3β, Bd-XL, og survivin. Desværre fik PP ikke påvirke udtryk for p-ERK og PTEN men VEGF-ekspression blev reduceret i PP-behandlede celler. Forsøgene blev gentaget 3 gange. B. Huh7 celler blev transficeret med AKT-overudtrykkende vektor eller vektoren kontrol, derefter behandlet med PP (50 ug /ml), og cellelevedygtigheden målt ved MTT efter 72 timer. Resultaterne viste en ophævede inhiberende virkning i AKT-transficerede celler sammenlignet med kontrollen. Data er givet som en procentdel af ubehandlede celler som kontrol, som blev fastsat til 100%. Data er middelværdier ± SD af tre uafhængige forsøg. C. Huh7 celler blev transficeret med AKT-overekspression vektor eller vektoren kontrol og derefter behandlet med PP. Cellelysatet blev høstet og anvendt til western blot. Væsentlige forskelle mellem PP-behandlede og ubehandlede celler blev statistisk analyseret ved ANOVA (Tukeys multiple sammenligning test *,
P
0,01, **,
P
0,001).
Effekt af PP på hæmning af VEGF-sekretion og inaktivering af PI3K /AKT-vejen
det er interessant at konstatere, at PP reducerede udtryk for VEGF, som er en vigtig vækstfaktor er involveret i proliferation og invasion af human cancer [29]. Det er blevet veldokumenteret, at PI3K /AKT pathway aktiveres som reaktion på forskellige vækstfaktorer [30]. Eftersom vores western blot resultater viste reduceret protein udtryk for p-AKT og VEGF men ikke phosphatase og tensin homolog (PTEN), en opstrøms protein for AKT (fig. 2A), er det meget sandsynligt, at PP regulerer PI3K /AKT pathway gennem en VEGF-medieret autokrin måde. Interessant nok demonstrerede ELISA-dataene en suppression af VEGF-sekretion i en dosisafhængig måde ved PP behandling i Huh7 og Hep3B celler (Fig. 3A). Vigtigst, tilsætning af rekombinant human VEGF (rhVEGF) 0.6 ng /ml, koncentrationen reduceret med PP sammenlignet med ubehandlede gruppe efter 72 timer tidspunkt, svækkede den inhiberende virkning af PP på celleproliferation (fig. 3B) og PI3K /AKT signalvej (fig. 3C). Disse data antyder, at inaktivering af PI3K /AKT pathway af PP kan medieres af inhiberingen af VEGF på en autokrin måde.
A. Virkninger af PP på sekretion af VEGF i Huh7 og Hep3B celler. Efter at cellerne blev behandlet af PP med forskellige koncentrationer af (0, 50 eller 100 ug /ml) i 48 timer, blev det konditionerede medium opsamlet og VEGF-niveau i det konditionerede medium blev bestemt ved et human VEGF ELISA Kit. Resultatet viste en undertrykkelse af VEGF-sekretion i en dosisafhængig måde ved PP behandling. B. MTT-assay blev udført for at evaluere proliferation når udsættelse for PP (50 ug /ml) i nærvær eller fravær af rhVEGF (0,6 ng /ml) i 72 timer i Huh7-celler. C. Huh7 celler blev behandlet med PP (50 ug /ml) alene eller kombination med rhVEGF (0,6 ng /ml), og cellelysatet blev høstet og anvendt til western blot. Data er udtrykt som middelværdi ± SD. Væsentlige forskelle mellem PP-behandlede og ubehandlede celler blev statistisk analyseret ved ANOVA (Tukeys multiple sammenligning test *,
P
0,01, **,
P
0,001).
Effekt af PP på at forbedre kemosensitivitet af lever kræftceller til at cisplatin
En stor mængde dokumentation har vist, at PI3K /AKT-vejen kritisk bidrager til resistens i human cancer [31] og inaktivering af PI3K /AKT af PP kan føre til vekslen mellem narkotika følsomhed i lever kræftceller. Fra kolonidannelse assayet, cisplatin (DDP) ved 5 uM eller 10 pM faldt kun lidt cellelevedygtigheden, medens en væsentlig synergistisk virkning på kolonidannelse i Huh7 og Hep3B celler blev observeret, når DDP blev kombineret med en lav koncentration af PP (25 ug /ml) (fig. 4A), hvilket antyder, at PP kan være en sensibilisator for det kemoterapeutiske lægemiddel. Transfektion af AKT plasmid (fig. 4B) og tilsætning af rhVEGF (0,6 ng /ml) (fig. 4C) resulterede i en ophævet sensibilisering, yderligere støtte den afgørende rolle AKT vej og VEGF spillede i reguleringen af leverkræft celler ved PP .
A. Huh7 og Hep3B celle blev behandlet med DDP (op til 10 uM), PP (25 ug /ml), eller kombinationen og derefter kolonidannelse assayet udføres. B. Huh7 celler blev transficeret med AKT-overudtrykkende vektor eller vektoren kontrol, derefter behandlet med lav dosis af PP (25 ug /ml), DPP (5 uM), eller kombinationen i 72 timer og cellelevedygtigheden målt ved MTT-assay . C. MTT-assay blev udført for at evaluere proliferation når udsættelse for lav dosis af PP (25 ug /ml), DDP (5 uM) alene eller kombinationen, i fravær eller nærvær af rhVEGF i 72 timer i Huh7-celler. Tilsætning af rhVEGF (0,6 ng /ml) førte til en ophævet sensibilisering. Data er givet som procentdel af ubehandlede kontroller, som blev sat til 100%, med middel ± SD af mindst tre uafhængige forsøg. Væsentlige forskelle mellem PP-behandlede og ubehandlede celler blev statistisk analyseret ved ANOVA (Tukeys multiple sammenligning test *,
P
0,01, **,
P
0,001).
PP nedsætter invasive potentiale lever kræftceller
Brug kammer invasion assay, blev det konstateret, at PP på en lav dosis (50 ug /ml), der ikke havde nogen væsentlig indvirkning på celle proliferation ved 24 timers tidspunktet markant nedsat invasivitet af Huh7 og Hep3B celler (fig. 5A). Interessant nok blev den inhiberende virkning af PP på invasion af Huh7 svækket ved overekspression af konstitutivt aktiveret AKT (fig. 5B) og tilsætning af rhVEGF (fig. 5C), hvilket yderligere understreger inddragelsen af VEGF /PI3K /AKT kaskade i reguleringen af liver cancer celler ved PP. Derudover en dosisafhængig reducerede ekspressionsniveauer af N-cadherin og vimentin, de vigtige beslutningstagere for cellemigrering og invasion, blev bemærket i Western blot-analyse er vist i fig. 2A, støtter den observerede hæmmende virkning af PP på invasiv af lever kræftceller.
A. Boyden kammer assay blev anvendt til at bestemme invasivitet af Huh7 og Hep3B celler efter behandling med kontrol eller PP (50 ug /ml) PP i 24 timer. PP undertrykt leverkræft celleinvasion betydeligt. Højre panel viser kvantificering ved nedsænkning kamrene i 1% SDS og måle absorbansen af opløsningen ved 570 nm. Middelværdien af tredobbelte assays for hvert eksperiment betingelse blev beregnet og værdier normaliseret til de ubehandlede celler. B. Huh7 celler transficeret med AKT-overekspression vektor eller vektoren kontrol blev behandlet med PP, og cellen invasionsevne blev testet. Højre panel viser kvantificering. C. Huh7 celler blev behandlet med PP i fravær eller nærvær af 0,6 ng /ml rhVEGF, og det invasive potentiale bestemmes. Højre panel viser kvantificering. Data er udtrykt som middelværdi ± SD. Væsentlige forskelle mellem PP-behandlede og ubehandlede celler blev statistisk analyseret ved ANOVA (Tukeys multiple sammenligning test *,
P
0,01, **,
P
0,001).
PP undertrykker menneskelige leverkræft xenograft vækst i nøgne mus
på baggrund af ovenstående
in vitro
resultater, der viser, at PP reducerede spredning af leverkræft celler, vil det i høj grad være afgørende at vurdere, om PP kunne hæmme tumorgenicitet af lever kræftceller
in vivo
. For det første blev nøgne mus med etablerede s.c. tumor xenograft fra Huh7 celler anvendes, og behandlet med enten oral indgivelse eller intraperitoneal (i.p.) injektion af PP. Både oral indgift og ip injektion af PP signifikant (p 0,001) Hæmmede tumorvæksten (figur 6A.) Men effekten ved oral indgivelse (inhiberingsforhold ~82%) var mindre markant sammenligne med ip injektion (inhiberingsforhold -99% ).
A. Vækstkurver og repræsentative fotografier af nøgne mus behandlet med i.p. (venstre panel) eller oral administration (højre panel) i PP med vehikelkontrollen (vand). Punkt repræsenterer middelværdien tumorstørrelse med ligningen V = (længde x bredde
2) /2. B. Tumorerne høstet fra vand-behandlede eller PP-behandlede mus blev fikseret, indlejret, snittet, og påført Ki-67 immunhistokemisk farvning og kvantificering. Antallet af positivt farvede kerner i mindst seks tilfældigt udvalgte felter fra repræsentative tumorsnit divideret med det totale antal celler er præsenteret i det højre panel. C. tumorvæv blev høstet til Western blot. Data er udtrykt som middelværdi ± SD. Væsentlige forskelle mellem PP-behandlede og ubehandlede celler blev statistisk analyseret ved ANOVA (Tukeys multiple sammenligning test *,
P
0,01, **,
P
0,001).
Tumor xenograftes høstet fra de fire grupper af mus blev udsat for immunhistokemi og western blot analyse. En signifikant lavere procentdel af Ki-67-positive celler, der findes i PP-behandlede gruppe sammenlignet med kontrolgruppen (fig. 6B) foreslog, at den inhiberende virkning af PP kan skyldes nedsat celleproliferation. Den vekslen af protein ekspression i PP-behandlede xenograft dyr, herunder et nedreguleret ekspression af p-AKT, P-GSK3p, Bd-XL, og en opreguleret ekspression af spaltet caspase-3 i disse
in vivo
eksperimenter (fig. 6C) var i overensstemmelse med dem,
in vitro
undersøgelser (fig. 2A).
Desuden blev ingen tydelige bivirkninger eller ændringer observeret ved at sammenligne de histologiske træk indre organer, herunder lever, lunge og nyre (fig. 7A) og legemsvægt af dyrene (fig. 7B) til behandling og kontrolgrupper, hvilket tyder sikkerhed og klinisk implikation af PP som et anticancermiddel.
A. Hematoxylin og eosin (H & E) -farvning af lunge, lever, nyre fra de fire angivne grupper af mus. B. Kropsvægt (gram) af de mus behandlet med PP og kontrol.
Diskussion
I denne undersøgelse viste vi, at PP, et varmt vand ekstrakt indeholdende et polysaccharid-proteinkompleks isoleret fra
Pleurotus pulmonarius
hæmmede udviklingen og progressionen af liver kræftceller
in vitro
in vivo
. Sådanne anticancer effekter er gennem inhibering af VEGF-medieret autokrin regulering af PI3K /AKT pathway. Betydningen af disse fund diskuteres nedenfor.
For det første, vi viste, at behandling af PP reducerede tumorgenicitet af lever kræftceller i xenotransplantat nøgen musemodel uden nogen indlysende bivirkning. Trods de fremskridt inden kemoterapeutika i de seneste år, er kemoterapi stadig forbundet med alvorlige bivirkninger, såsom nefrotoksicitet, kvalme, hårtab, hudirritation, anæmi, infertilitet [32], [33]. Derfor naturligt forekommende anticancer forbindelser til stede i humane kost har vigtige konsekvenser af kemoterapi og chemoprevention, især for dem med lav toksicitet og høj potens, såsom resveratrol [34] og te polyfenoler [35]. Mere interessant,
Pleurotus pulmonarius
frugt krop ekstrakter er blevet rapporteret at forsinke progressionen af kemisk induceret hepatocellulært carcinom i CBA-mus [36]. I denne undersøgelse fandt vi, at både i.p. injektion og oral indgivelse af PP bemærkelsesværdigt inhiberede tumorvækst. Den forholdsvis mindre udtalt tumorinhibering observeret ved oral administration af PP kan skyldes de farmakokinetiske begrænsninger og intestinal nedbrydning af forbindelserne [37]. Ingen signifikante forskelle blev fundet ved sammenligning af histologi lunge, lever, nyre og kropsvægt i PP-behandlede og kontrolmus, hvilket antyder, at der var ingen observerbar negativ indvirkning på sundheden på mus behandlet med PP. De bemærkelsesværdige anticancer effekter og lav toksicitet for dyr yde støtte til muligheden for PP til human leverkræft behandling.
For det andet, de nuværende resultater viste, at PP hæmmede spredning på liver kræftceller, og denne effekt kan være gennem G2 cellecyklusstop. Interessant, foruden G2 fase, de samtidige ophobninger i S-fasen blev observeret, de mulige molekylære mekanismer garanterer yderligere undersøgelser. Desuden viste vores data, at PP signifikant forøgede lægemiddelfølsomhed af liver cancerceller for cisplatin (fig. 4). Trods den seneste fremskridt i udviklingen af kemoterapier i de seneste årtier, de fleste patienter vinder recidiveret efter behandling, hvilket indebærer, at tumorer erhvervet mekanismer medikamentresistens, hvilket afgørende bidraget til den høje dødelighed for leverkræft [38]. For at overvinde kemoresistens, har chemosensitization som er baseret på kombinationen af et andet lægemiddel ved at regulere en eller flere resistensmekanismer taget som en attraktiv strategi især inddragelsen af naturlige eksisterende forbindelser [39]. Interessant, er en stor mængde af beviser spirende at indikere, at flere signalveje er kritisk involveret i at mediere erhvervet resistens over for kemoterapeutiske medikamenter i human cancer, herunder PI3K /AKT, MEK /ERK, JNK og AMPK veje [40], [41]. Inhiberingen af PI3K /AKT pathway ved farmakologisk fremgangsmåde kunne føre til genoprettelse af lægemiddel følsomhed [42], [43]. I denne henseende inaktivering af PI3K /AKT hos PP (fig. 2 og 3) antydede, at eksponering for PP kan forbedre lægemidlet modtagelighed af liver cancerceller. Det forhold, at PP-induceret nedregulering af Bd-XL og Surviven (fig. 2A), som begge er vigtige skaberne af multiresistens, viste yderligere lovende rolle PP som chemosensitizer.
et andet højdepunkt bør behandles, er, at PP behandling resulterede i en reduceret invasivitet af lever kræftceller (fig. 5A), som blev yderligere understøttet af de reducerede protein udtryk for N-cadherin og vimentin i PP-behandlede celler (fig. 2A ). Det var blevet rapporteret, at N-cadherin er afgørende for tumor-fartøjer interaktioner, ekstravasation og metastatisk spredning [44], [45] og vimentin er almindeligt anvendt som markør tegner sig for epitel til mesenkymale overgang (EMT) [46], [ ,,,0],47]. EMT er en trans-differentiering program kræves for væv morfogenese under fosterudviklingen. Men det kan negativt forårsage organfibrose og fremme carcinom progression gennem en række mekanismer, erhverve invasive og metastatiske egenskaber [48] – [50]. Undersøgelsen af EMT-hæmmer har åbnet ny dør til styring metastase som afgørende bidrager til den høje dødelighed af leverkræft [51]. Derfor angår den foreliggende fund i de inhiberende virkninger af PP på den invasive potentiale for leverkræft celler har klinisk implikation i behandlingen af levercancer.
Udover den funktionelle undersøgelse, udredning af mekanismerne er afgørende for forståelsen af PP som potentielle anticancer agent. Siden konstitutiv aktivering af PI3K /AKT signaleringskaskade ofte observeret i humane cancer fænotyper og afgørende relateret til kræft celleproliferation, overlevelse, invasion og angiogenese, er hæmning af PI3K /AKT-vejen blevet en attraktiv tilgang til leverkræft behandling [52] , [53]. AKT inhibitorer er blevet rapporteret at undertrykke tumorvækst i leveren, hvilket tyder på en rationel til målretning PI3K /AKT pathway i denne sygdom. Imidlertid er ansættelse af AKT-inhibitor er forbundet med uventede bivirkninger [54].
Cordyceps militaris
, et lægemiddel champignon, blev rapporteret at inducere cellecyklus og apoptose gennem inaktivering af PI3K /AKT-vejen i brystkræft [55]. Også oral administration af en polyphenolisk fraktion isoleret fra grøn te hæmmer signifikant prostatacancer udvikling og metastase gennem PI3K /AKT pathway i transgen adenocarcinom musemodel [56]. Interessant nok viste vores resultat, at PP nedregulerede ekspressionen af p-AKT, den aktive form af PI3K /AKT, på en dosisafhængig måde i overensstemmelse med resultatet af funktionel undersøgelse. Desuden er resultaterne af parallelle forsøg ved transfektion af AKT plasmid konsekvent illustreret en ophævet hæmmende virkning af PP, hvilket yderligere bekræfter involveringen af PI3K /Akt signaleringskaskade (fig. 2B og 2C) .Den deregulering af PI3K /AKT pathway bidraget væsentligt til udviklingen af hepatocellulært carcinom [57]. Personlig tilgange baseret på en videreudvikling af den molekylære klassificering af HCC, er blevet taget som potentielle strategier i den kliniske behandling af HCC [58]. I mellemtiden identifikation af reagenser, som interfererer med signalveje, der bidrager til HCC kan føre til udvikling af individualiserede terapier for patienterne, og derved maksimere effektiviteten og omkostningerne fordel [59]. Denne undersøgelse giver en roman potentiel behandlingsmulighed for patienterne præsenteret med konstitutive PI3K /AKT aktivering. På den anden side, selv om der blev observeret tydelige vekslen i ERK vej, når udsættelse for PP, effekten af PP andre signalveje berettiger yderligere undersøgelse.
Interessant konstateredes det, at VEGF blev nedreguleret på både proteinekspression og sekretionsniveauer upon PP behandling. Desuden stimulering af cellerne med rhVEGF i dyrkningsmediet svækkede den inhibitoriske virkning af PP på AKT pathway og cancer fænotyper (fig. 3). Carcinogenese er en multi-trins proces medieret af mange vækstfaktorer, herunder placental vækstfaktor (PIGF), blodpladeafledt vækstfaktor (PDGF) og vaskulær endotelvækstfaktor (VEGF) [60]. I tumormikromiljøet, de forskellige vækstfaktorer styrer ikke kun kræftcellerne, men også den stromale i autokrin og parakrin måde [61], [62]. VEGF er en af de vigtigste faktorer, der er ansvarlige for angiogenese, der styrer dannelsen af nye blodkar fra eksisterende kar, og spiller en væsentlig rolle i tumorvækst, invasion og metastase [63], [64]. Der er undersøgelser vist, at ekstrakt af
Phellinus linteus
væsentlig grad kan undertrykke angiogenese gennem nedregulering af VEGF-sekretion ved at målrette AKT i brystkræft eller gennem Wnt /β-catenin signalvejen i tyktarmskræft [65], [ ,,,0],66]. Antiangiogen terapi baseret på inhibering af VEGF /VEGF-receptor menes at være kraftig klinisk strategi til behandling af cancer, især for leverkræft som er en meget vaskulær tumor [67], [68] .Den inhiberende virkning af PP på VEGF foreslår antiangiogene aktiviteter PP og dets potentielle konsekvenser i antiangiogen terapi. I denne undersøgelse, de nye undersøgelsesresultater relateret til hæmning af VEGF /PI3K /AKT kaskade i lever kræftceller ved PP behandling give indsigt i de molekylære mekanismer til støtte for sin potentielle kliniske anvendelse.
Som konklusion, PP, en
Pleurotus
champignon polysaccharid-proteinkompleks, har både
in vitro
in vivo
anticancer aktiviteter mod leverkræft celler gennem hæmning af sekretoriske VEGF-medieret autokrine regulering af PI3K /AKT signalering. Yderligere undersøgelser af anticancer effekt af
Pleurotus
champignon polysaccharid-protein kompleks på leverkræft stamceller kræftformer vil blive foretaget for at vurdere dens potentielle anvendelse i kræft behandling og forebyggelse.
Materialer og metoder
Forberedelse og karakterisering af svampe varmt vand ekstrakt
Spiselige svampe (
Pleurotus pulmonarius
) blev købt fra det lokale supermarked og arten var positivt identificeret baseret på dens morfologi.
Leave a Reply
Du skal være logget ind for at skrive en kommentar.