Μελέτη της επίδρασης του ρετινοϊκού οξέος και αναστολέων των κυκλινοεξαρτώμενων κινασών στη διαφοροποίηση λευχαιμικών κυττάρων

Abstract

Acute promyelocytic leukemia (APL) is characterized by chromosome translocations, which generate fusion oncogenic proteins that play critical roles in pathogenesis. Of these chromosomal translocations, the RARα gene is fused with the PML gene in frame to form a chimeric PML-RARα gene, which is expressed in over 95% of the patients with t(15; 17)q22;q21. APL cells also express the germ cell-specific Cyclin A1 protein, which also contributes to APL-like disease in mouse models. Retinoic acid (RA) induces relocalization and degradation of PML-RARα and has contributed to effective therapy for APL. However, pharmacologic levels of RA cause several serious side effects and its effectiveness is reduced. APL patients respond to pharmacologic levels of ATRA with myelodysplastic syndrome, cutaneous T-cell lymphoma and skin cancers. Recent evidence suggests that low doses of ATRA with other modalities, such as specific inhibitors of the CDK’s (CDKi's), e.g. Olomoucine, Roscovitine etc.), are equally efficacious with potentially reduced toxicity, for the treatment or prevention of cancer. Here, we demonstrate that combined use of low (sub-pharmacological) levels of ATRA/Olomoucine and ATRA/Roscovitine in NB4 cells leads to effective differentiation accompanied by reduction in CDK4 protein levels, lack of degradation of the fusion protein and upregulation of the transcription factor CEBP/ε.

Η οξεία προμυελοκυτταρική λευχαιμία (Acute Pro-myelocytic Leukemia) χαρακτηρίζεται από τη χρωμοσωμική μετατόπιση t(15:17) η οποία δημιουργεί το σύντηκτο ογκογονίδιο PML-RARα σε >90% των περιπτώσεων. Τα κύτταρα της APL εκφράζουν την επίσης ογκογόνο κυκλίνη Α1 η οποία σχηματίζει λειτουργικά σύμπλοκα με τις κινάσες CDK1/CDK2. Το All-Trans ρετινοϊκό οξύ (ATRA) που χρησιμοποιείται στη θεραπεία της APL, επάγει τη διάσπαση της PML-RARα και τη διαφοροποίηση αλλά οι φαρμακολογικές δόσεις προκαλούν σοβαρές παρενέργειες. Στη μελέτη μας κυτταρικές σειρές ΝΒ4 οξείας προ-μυελοκυτταρικής λευχαιμίας, υποβλήθηκαν σε διαφορετικές συγκεντρώσεις ATRA σε συνδυασμό με αναστολείς των κυκλινοεξαρτώμενων κινασών (Olomoucine, Roscovitine ). Η μελέτη της διαφοροποίησης έγινε με χρωστική Giemsa-Wright, μορφολογικό προσδιορισμό με μικροσκόπηση, με τη μέθοδο αναγωγής του ΝΒΤ και από τα επίπεδα της ογκογόνου πρωτεΐνης καθώς και των παραγόντων μεταγραφής C/EBP με τη μέθοδο της ανοσοαποτύπωσης (Western Blot). Τα αποτελέσματα της μελέτης μας δείχνουν ότι η συνδυασμένη δόση υποφαρμακολογικών επιπέδων ATRA/Olomoucine και ATRA/Roscovitine σε κυτταρικές σειρές της APL (ΝΒ4) προκαλεί φαινοτυπική διαφοροποίηση των κυττάρων, μειωμένα επίπεδα της κινάσης CDK4, απουσία διάσπασης της σύντηκτης πρωτεΐνης και υπερέκφραση του παράγοντα μεταγραφής CEBP/ε.