nykyiset B-kroonisen lymfaattisen leukemian (B-KLL) hoidot sisältävät puriinianalogeja (fludarabiini) ja monoklonaalisia vasta-aineita (rituksimabi) (1). Vaikka ihmiset voivat elää vuosia B-KLL: n kanssa, tehokasta parannuskeinoa ei ole. Siksi uudet kohdennetut hoidot ovat elintärkeitä B-KLL: ää sairastavien potilaiden kliinisten tulosten parantamiseksi. Tässä numerossa Clinical Cancer Research, Ghosh et al. (2) tutkitaan prekliinisessä ympäristössä uudenlaista lähestymistapaa B-KLL: n hoitoon, jossa yhdistyvät kaksi luonnossa esiintyvää yhdistettä: kurkumiini ja epigallokatechin-3-gallaatti (EGCG). Luonnollisten yhdisteiden käyttö syövän hoidossa ei ole uutta. Yhdysvaltain FDA: n vuosina 1981-2002 hyväksymistä syöpälääkkeistä 62 prosenttia oli luonnollista alkuperää (3). Esimerkiksi A-vitamiinijohdannaisena toimiva all-trans retinoiinihappo on erittäin tehokas hoito akuuttiin promyelosyyttiseen leukemiaan. Runsaasti tietoa tukee rooli kurkumiini, vaikuttava aine mauste kurkuma, anti-neoplastinen aine (4,5). Tämä työ laajentaa aiempia havaintoja tutkimalla B-KLL-solujen kurkumiinin indusoimaan apoptoosiin osallistuvia molekyylireittejä. Erityisesti primaarisissa KLL-viljelmissä kurkumiini esti pro-urvival-molekyylien, kuten STAT3: n, Akt: n ja NF-kB: n, sekä anti-apoptoottisten proteiinien Mcl-1: n ja XIAP: n ilmentymistä. Curcumin myös jopa säännelty pro-apoptoottinen proteiini, BIM. EGCG: n peräkkäinen anto, jota seurasi kurkumiini, lisäsi KLL-solukuolemaa ja neutralisoi stroomasuojan.
kurkumiinilla on vaikuttava antioksidantti, kemoterapiaa ehkäisevä, kemoterapeuttinen ja kemoterapiaa herkistävä vaikutus (4,5). Kurkumiinin aiheuttama B-KLL-solujen apoptoosi on annosriippuvainen, ja normaalit B-lymfosyytit ovat vähemmän herkkiä sen sytotoksisille vaikutuksille kuin B-KLL-solut (2,6). Kurkumiini indusoi PARP-pilkkoutumista primaarisissa B-KLL-soluissa (2), mikä heijastaa ohjelmoidun solukuoleman aktivoitumista. PARP-pilkkoutumista indusoi kurkumiini muissa kasvaintyypeissä, mukaan lukien haima-ja paksusuolen syöpä (7-9). Mielenkiintoista, kirjoittajat eivät havainneet aktivointi ylävirtaan kaspaasien jälkeen kurkumiinin hoito. Tämä eroaa useista muista tutkimuksista, jotka osoittavat spesifisen kaspaasi-3-aktivaation kurkumiinin HL-60: ssä ja muissa kasvainsolulinjoissa (4,5,10). Primaarisessa B-KLL: ssä PARP-pilkkoutumisen mekanismi jää epäselväksi. Muita kurkumiinin aiheuttamaa apoptoosia edistäviä solutapahtumia ovat sytokromi c: n vapautuminen mitokondrion kalvosta. Tämä tapahtuu useissa eri solulinjoissa kurkumiinihoidon jälkeen, samoin mitokondrioiden kalvopotentiaalin muutokset (4,5). Mitokondriotapahtumien roolia kurkumiinin aiheuttamassa apoptoosissa B-KLL-soluissa ei tutkittu tässä tutkimuksessa.
kurkumiini estää myös pro-elossaoloreittien konstitutiivista aktivaatiota, joista osa on ensisijaisesti aktiivisia primaarisissa B-KLL-soluissa, mukaan lukien STAT3, Akt ja NF-kB. STAT3: n konstitutiivista aktivaatiota on raportoitu useissa syövissä, mukaan lukien rinta -, eturauhas -, pään ja kaulan okasolusyöpä, multippeli myelooma ja haimasyöpä (4, 8, 11). STAT3: lla on tärkeä rooli antiapoptoottisten geenien ja angiogeenisten tekijöiden induktiossa, ja se on elintärkeä erilaisille sytokiini-signalointiradoille (4,5,11). Curcumin estää tehokkaasti konstitutiivista STAT3-fosforylaatiota B-KLL: ssä (2), sopien muiden tutkimusten kanssa, jotka osoittavat, että kurkumiini on tehokas STAT3: n toiminnan estäjä (4,5,11). Mcl-1, pro-survival geeni alavirtaan STAT3, on myös alas-säännellään curcumin ensisijainen B-KLL (2). AKT: n konstitutiivista fosforylaatiota säätelee kurkumiini primaarisissa B-KLL-soluissa (2) ja muissa kasvaimissa, kuten Non-Hodgkinin B-solulymfoomassa, eturauhassyövässä ja munuaissolusyövässä (4). Kurkumiini voi kuitenkin myös indusoida pro-apoptoottisia ja anti-proliferatiivisia vaikutuksia häiritsemättä Akt-fosforylaatiotilaa (5,7,12).
NF-kB-transkriptiotekijä on pro-survival-molekyyli, joka näyttää olevan yleisesti inhiboitu kurkumiinilla. NF-kB: tä hillitsee kurkumiini monissa eri syövissä (4-8, 11). Kurkumiini estää ikba: n konstitutiivista fosforylaatiota primaarisissa B-KLL-soluissa, mikä viittaa siihen, että NF-kB: n alajuoksulla olevat geenit pitäisi estää näissä soluissa. XIAP, joka on NF-kB: n tuotantoketjun loppupään kohde, on itse asiassa alentunut primaarisessa B-KLL: ssä kurkumiinikäsittelyn jälkeen (2). Puute alas-sääntelyn BCL-2 curcumin on mielenkiintoinen havainto ottaen huomioon aikaisemman työn osoittaa, että Bcl-2 on suora transkription tavoite NF-kB ja on alas-säännellään curcumin (4,5). BIM, pro-apoptoottinen proteiini, on jopa säännelty kurkumiinin ensisijainen B-KLL. Näin ollen curcumin voi alas-säädellä selviytymisreittejä ja ylös-säädellä apoptoottisia reittejä B-KLL: ssä.
Mitä tapahtuu kurkumiinihoidon tehokkuudelle, kun B-KLL-soluja viljellään yhdessä stroomaympäristön yhteydessä? Stroomasolut ylläpitävät tyypillisesti antiapoptoottista ympäristöä suoran kontaktin ja liukoisten välittäjäaineiden kautta. B-KLL-solujen rinnakkaisviljely stroomasolujen kanssa antoi huomattavan suojan kurkumiinin aiheuttamalta apoptoosilta pienemmillä kurkumiiniannoksilla, mutta ei suuremmilla annoksilla (20µm) (2). Nämä tulokset antavat tietoa vaikutus isäntäympäristön kurkumiinin aiheuttama apoptoosi, ja myös osoittavat, että suurempia annoksia kurkumiinin voidaan tarvita tason saavuttamiseksi apoptoosin nähnyt in vitro.
on epätodennäköistä, että pelkkä kurkumiini olisi tehokas hoito B-KLL: ään puutteellisen apoptoottisen vasteen vuoksi. Curcumin itsessään parantaa tehokkuutta erilaisia yhdisteitä, kuten vinkristiini B-KLL in vitro (6). Luonnolliset aineet, kuten curcumin, ovat toivottavia ehdokkaita liitännäisinä kemoterapiaa, koska niiden vähäinen toksisuus. EGCG, vihreän teen pääasiallinen polyfenoli, indusoi apoptoosia B-KLL-soluissa in vitro vegfr1: n ja VEGFR2: n fosforylaation osittaisen eston sekä kaspaasi-3: n aktivaation ja PARP-pilkkoutumisen kautta. BCL-2 on EGCG: n alasäätelemä, kuten myös Mcl-1 ja XIAP (2). Primaaristen B-KLL-solujen hoitoa EGCG: n ja kurkumiinin yhdistelmällä tutkittiin. EGCG: n peräkkäinen anto, jota seurasi kurkumiini, oli tehokkain hoitoyhdistelmä, kun taas samanaikainen anto johti antagonistisiin vaikutuksiin.
EGCG ja kurkumiini kohdistavat monia samoja molekyylireittejä, mukaan lukien PARP-pilkkoutumisen induktio ja telomeraasiaktiivisuuden esto (2, 4, 5, 10). Vaikka EGCG ja kurkumiini säätelevät monia yleisiä selviytymisreittejä, mukaan lukien STAT3, Akt, NF-kB ja apoptoottiset geenit Mcl-1 ja XIAP, kaikki niiden kohteet eivät ole päällekkäisiä (Kuva 1.). Esimerkiksi vaikka molemmat yhdisteet indusoivat PARP-pilkkoutumista ja apoptoosia B-KLL: ssä, EGCG saa tämän aikaan kaspaasi-3: n aktivaatiolla, kun taas kurkumiini ei indusoi kaspaasi-3: n aktivaatiota näissä soluissa (2). Näin ollen näillä kahdella luonnollisella tekijällä on monia yhteisiä reittejä, mutta ne voivat myös poiketa toisistaan, ja niillä voi mahdollisesti olla vastakkaisia vaikutuksia. Tämän vuoksi on aiheellista tutkia lisää näiden aineiden proliferatiivisiin ja apoptoottisiin vaikutuksiin liittyviä molekyylimekanismeja.
luuytimen stroomasolut antavat B-KLL-soluille pro-survival-ja anti-apoptoottisia signaaleja. Kurkumiini ja EGCG estävät pro-eloonjäämisreittejä (punainen) ja indusoivat pro-apoptoottisia reittejä (vihreä). GF=growth factor, GFR=growth factor receptor, 67LR=67kDa laminin receptor, BIM=Bcl-2-interacting mediator of apoptosis, XIAP=X linked inhibitor of apoptosis, PARP= poly (ADP ribose) polymerase, P.C.D.=programmed cell death, VEGFR=vascular endothelial cell growth factor receptor, b.m=bone marrow, STAT3=signal transducer and activator of transcription 3, Mcl-1=myeloid cell leukemia–1, IKK=inhibitory κB kinase.
kliiniset tutkimukset kurkumiinilla ja EGCG: llä yksittäisinä lääkeaineina tai yhdistettynä tavanomaiseen kemoterapiaan ovat jo käynnissä useissa syövissä (4, 5, 11, ja trials.gov). vaiheen II kliininen tutkimus kurkumiinin pitkälle haimasyöpä julkaistiin äskettäin ryhmämme ja osoitti potilaan 73% kasvain regressio, ja toinen potilas, joka oli vakaa curcumin yli 2,5 vuotta (11, ja Kurzrock henkilökohtaista viestintää). Haittavaikutuksia ei havaittu. Kokonaisvaste oli kuitenkin alhainen, ehkä siksi, että kurkumiinin imeytyminen suun kautta annettuna on huono (11).
suun kautta otettavat vihreän teen uutteet on otettu vapaaehtoisesti B-KLL: ää sairastavilla potilailla, ja EGCG on jo aloittanut vaiheen I kliiniset tutkimukset RAI: n vaiheen 0-II potilailla, joilla on B-KLL (2). Tässä tutkimuksessa esitetään perusteet kurkumiinin ja EGCG: n yhdistelmälle kliinisessä tilanteessa ja annetaan tietoa näiden kahden yhdisteen annoksesta ja antamisesta. Vakio suhde 10:1 (EGCG: kurkumiini) todettiin tehokkaaksi indusoimaan apoptoosia B-KLL: ssä. Riittävän suuret EGCG-annokset ja kiertävä kurkumiini ovat tarpeen stroomasuojan voittamiseksi in vivo. Tiedot osoittavat myös, että B-KLL: n vaiheittainen hoito EGCG: llä ja sen jälkeen kurkumiini on parempi kuin samanaikainen hoito, ja se on ratkaisevan tärkeää näiden kahden yhdisteen yhdistelmän tehokkuuden kannalta. B-KLL-solujen samanaikainen hoito EGCG: n ja kurkumiinin kanssa johti antagonistisiin vaikutuksiin. Lopulta kuitenkin optimaalinen tutkimukset todennäköisesti edellyttää kurkumiinin yhdiste muutettu parantaa sen hyötyosuutta. Kapseloimalla kurkumiinin liposomien avulla se voidaan antaa systemaattisesti, ja useat ryhmät työskentelevät muuttamalla kurkumiinin lisätä sen imeytymistä, kun otetaan suun kautta (4,5,9,13). Perustuen curcumiinin biologisiin ominaisuuksiin yksin tai yhdessä EGCG: n tai muiden yhdisteiden kanssa, näitä toisen sukupolven kurkumiinin osia olisi tutkittava KLL: n ja muiden syöpien hoidossa.