PMC

Současná léčba B-chronické lymfatické leukémie (B-CLL) patří purinová analoga (fludarabin) a monoklonální protilátky (rituximab) (1). Zatímco lidé mohou žít roky S B-CLL, neexistuje účinný lék. Proto jsou nové cílené terapie nezbytné pro zlepšení klinických výsledků u pacientů s B-CLL. V tomto čísle klinického výzkumu rakoviny, Ghosh et al. (2) v preklinickém prostředí Prozkoumejte nový přístup k léčbě B-CLL, který kombinuje dvě přirozeně se vyskytující sloučeniny: kurkumin a epigallocatechin-3-galát (EGCG). Použití přírodních sloučenin pro léčbu rakoviny není nové. Šedesát dva procent léků proti rakovině schválených americkým FDA v letech 1981 až 2002 bylo přírodního původu (3). Například kyselina all-trans retinová, která je derivátem vitaminu A, je velmi účinnou léčbou akutní promyelocytární leukémie. Množství údajů podporuje roli kurkuminu, aktivní složky kurkumy koření, jako anti-neoplastického činidla (4,5). Tato práce rozšiřuje předchozí pozorování zkoumáním molekulárních drah zapojených do kurkuminem indukované apoptózy B-CLL buněk. Zejména, v primárních kulturách CLL, kurkumin inhibuje expresi pro-urvival molekul, včetně STAT3, Akt, NF-kB, stejně jako anti-apoptotických proteinů Mcl-1, XIAP. Kurkumin také reguloval proapoptotický protein, BIM. Následné podávání EGCG následované kurkuminem mělo za následek zvýšenou smrt buněk CLL a neutralizovanou stromální ochranu.

kurkumin má působivé antioxidační, chemo-preventivní, chemoterapeutické a chemo-senzibilizační aktivity (4,5). Na apoptózy B-CLL buněk vyvolané kurkumin je závislá na dávce, a normální B lymfocyty jsou méně citlivé na jeho cytotoxické účinky než B-CLL buněk (2,6). Kurkumin indukuje štěpení PARP v primárních B-CLL buňkách (2), což odráží aktivaci programované buněčné smrti. Štěpení PARP je indukováno kurkuminem u jiných typů nádorů, včetně pankreatu a kolorektálního karcinomu (7-9). Je zajímavé, že autoři po léčbě kurkuminem nepozorovali aktivaci kaspáz proti proudu. To se liší od několika dalších studií, které prokazují specifickou aktivaci kaspázy-3 kurkuminem v HL-60 a dalších nádorových buněčných liniích(4,5,10). V primárním B-CLL zůstává mechanismus štěpení PARP nejasný. Mezi další buněčné příhody, které přispívají k apoptóze vyvolané kurkuminem, patří uvolňování cytochromu c z mitochondriální membrány. K tomu dochází v několika různých buněčných liniích po léčbě kurkuminem, stejně jako změny potenciálu mitochondriální membrány (4,5). Úloha mitochondriálních příhod v apoptóze vyvolané kurkuminem v buňkách B-CLL nebyla v této studii zkoumána.

Kurkumin také inhibuje konstitutivní aktivace pro-přežití cesty, z nichž některé jsou přednostně aktivní v primární B-CLL buněk, včetně STAT3, Akt, NF-kB. Konstitutivní aktivace STAT3 byla hlášena u několika druhů rakoviny, včetně spinocelulárního karcinomu prsu, prostaty, hlavy a krku, mnohočetného myelomu a karcinomu pankreatu (4,8,11). STAT3 hraje důležitou roli při indukci antiapoptotických genů a angiogenních faktorů a je životně důležitý pro různé cytokinové signální dráhy (4,5,11). Kurkumin účinně inhibuje konstitutivní fosforylace STAT3 v B-CLL (2), souhlasí s další studie, které prokazují, že kurkumin je účinný inhibitor STAT3 funkce (4,5,11). Mcl-1, gen pro přežití za STAT3, je také down-regulován kurkuminem v primární B-CLL (2). Konstitutivní fosforylace Akt je down-regulována kurkumin v primární B-CLL buněk (2) a dalších nádorů včetně non-Hodgkinova B buňky lymfomu, rakovina prostaty, renální karcinom (4). Kurkumin však může také indukovat své proapoptotické a antiproliferativní účinky bez rušivého stavu fosforylace Akt (5,7,12).

molekula pro přežití, která se zdá být univerzálně inhibována kurkuminem, je transkripční faktor NF-kB. NF-kB je regulována kurkuminem u mnoha různých druhů rakoviny (4-8, 11). Konstitutivní fosforylace IkBa v primárních B-CLL buňkách je inhibována kurkuminem, což naznačuje, že geny za NF-kB by měly být v těchto buňkách inhibovány. XIAP, následný cíl NF-kB, je v primárním B-CLL po léčbě kurkuminem regulován dolů (2). Nedostatek down-regulace Bcl-2 kurkumin je zajímavé zjištění s ohledem na předchozí práce, které prokazují, že Bcl-2 je přímé transkripční cíl NF-kB a je down-regulována kurkumin (4,5). BIM, proapoptotický protein, je up-regulován kurkuminem v primární B-CLL. Kurkumin tedy může down-regulovat cesty přežití a up-regulovat apoptotické dráhy v B-CLL.

Co se stane účinnost kurkuminu při léčbě B-CLL buňky jsou co-kultivované v kontextu stromální prostředí? Stromální buňky obvykle udržují antiapoptotické prostředí přímým kontaktem a rozpustnými mediátory. Co-kultury s B-CLL buněk s stromální buňky poskytuje značnou ochranu před kurkumin-indukované apoptózy v nižší dávky kurkuminu, ale ne při vyšších dávkách (20µM) (2). Tyto výsledky půjčit nahlédnutí do účinku hostitelského prostředí na kurkumin-indukované apoptózy, a také naznačují, že vyšší dávky kurkuminu mohou být vyžadovány, aby se dosáhlo úrovně apoptóza pozorována in vitro.

je nepravděpodobné, že by samotný kurkumin byl účinnou léčbou B-CLL kvůli neúplné apoptotické odpovědi. Kurkumin sám zvyšuje účinnost různých sloučenin, včetně vinkristinu v B-CLL in vitro (6). Přírodní látky, jako kurkumin, jsou žádoucími kandidáty na přídavky chemoterapie kvůli jejich zanedbatelné toxicitě. EGCG, hlavní polyfenol v zeleném čaji, indukuje apoptózu v buňkách B-CLL in vitro částečnou inhibicí fosforylace VEGFR1 a VEGFR2 a také aktivací kaspázy-3 a štěpením PARP. Bcl-2 je regulován EGCG, stejně jako Mcl-1 a XIAP (2). Byla zkoumána léčba primárních B-CLL buněk kombinací EGCG a kurkuminu. Sekvenční podávání EGCG následované kurkuminem bylo nejúčinnější léčebnou kombinací; zatímco současné podávání mělo za následek antagonistické účinky.

EGCG a kurkumin cílové mnoho stejných molekulárních drah, včetně indukce štěpení PARP a inhibice aktivity telomerázy (2,4,5,10). Zatímco EGCG a kurkumin down-regulují mnoho společného přežití cesty, včetně STAT3, Akt, NF-kB, a anti-apoptotických genů, Mcl-1, XIAP, ne všechny jejich cíle se překrývají (viz Obrázek 1.). Například, zatímco obě sloučeniny indukují štěpení PARP a apoptózu B-CLL, EGCG dosahuje toho prostřednictvím aktivace kaspázy-3, zatímco kurkumin neindukuje kaspázy-3 aktivace těchto buněk (2). Tyto dvě přírodní látky mají tedy mnoho společných cest, ale mohou se od sebe také lišit a mohou potenciálně vykazovat protichůdné účinky. Proto, další studium molekulárních mechanismů podílejících se na anti-proliferativní a pro-apoptotických účinků těchto látek je oprávněná.

Klinické studie s kurkuminu a EGCG jako jednotlivé látky, nebo v kombinaci se standardní chemoterapií, jsou již v plném proudu na několik druhů rakoviny (4,5,11, a klinické trials.gov). Fáze II klinické studie kurkuminu v pokročilém stádiu rakoviny slinivky, vyšla nedávno v naší skupině a prokázáno, že pacient s 73% regrese nádoru, a další pacient, který byl stabilní na kurkumin pro více než 2,5 let (11, a Kurzrock osobní sdělení). Nebyly pozorovány žádné vedlejší účinky. Celková míra odpovědi však byla nízká, pravděpodobně proto, že absorpce kurkuminu po perorálním podání je špatná (11).

perorální extrakty ze zeleného čaje byly užívány dobrovolně pacienty s B-CLL a EGCG již zahájila klinické studie fáze i u pacientů s Rai Stadium 0-II S B-CLL (2). Současná studie poskytuje zdůvodnění kombinace kurkuminu a EGCG v klinickém prostředí a poskytuje informace o dávce a podávání těchto dvou sloučenin. Konstantní poměr 10: 1 (EGCG: kurkumin)byl stanoven jako účinný při indukci apoptózy v B-CLL. Dostatečně vysoké dávky EGCG a cirkulujícího kurkuminu budou nezbytné k překonání stromální ochrany in vivo. Data také ukazují, že sekvenční léčba B-CLL s EGCG následuje kurkumin je vhodnější než současné léčby, a je rozhodující pro účinnost kombinace těchto dvou sloučenin. Současná léčba B-CLL buněk EGCG a kurkuminem vedla k antagonistickým účinkům. Nakonec však optimální studie pravděpodobně vyžadují použití kurkuminové sloučeniny modifikované pro zvýšení její biologické dostupnosti. Zapouzdření kurkuminu v liposomech umožňuje jeho podávání systémově a několik skupin pracuje na změně kurkuminu, aby se zvýšila jeho absorpce při perorálním podání (4,5,9,13). Na základě biologických vlastností kurkuminu samotného nebo v kombinaci s EGCG nebo jinými sloučeninami by měly být tyto skupiny kurkuminu druhé generace prozkoumány pro léčbu CLL a jiných rakovin.