PMC

obecne zabiegi na B-przewlekłą białaczkę limfocytową (B-CLL) obejmują analogi puryn (fludarabina) i przeciwciała monoklonalne (rytuksymab) (1). Podczas gdy ludzie mogą żyć przez lata z B-CLL, nie ma skutecznego lekarstwa. W związku z tym nowe terapie celowane są niezbędne do poprawy wyników klinicznych u pacjentów z B-CLL. W tym wydaniu badań klinicznych nad Rakiem, Ghosh et al. (2) zbadaj, w Warunkach przedklinicznych, nowe podejście do leczenia B-CLL, które łączy dwa naturalnie występujące związki: kurkumina i galusan epigallokatechiny (EGCG). Stosowanie naturalnych związków do leczenia raka nie jest nowe. Sześćdziesiąt dwa procent leków przeciwnowotworowych zatwierdzonych przez Amerykańską FDA w latach 1981-2002 było pochodzenia naturalnego (3). Na przykład kwas all-trans retinowy, który jest pochodną witaminy A, jest bardzo skutecznym leczeniem ostrej białaczki promielocytowej. Bogactwo danych wspiera rolę kurkuminy, składnika aktywnego w przyprawowej kurkumie, jako środka przeciwnowotworowego (4,5). Praca ta rozszerza wcześniejsze obserwacje, badając szlaki molekularne zaangażowane w apoptozę indukowaną kurkuminą komórek B-CLL. W szczególności, w pierwotnych kulturach CLL, kurkumina hamowała ekspresję cząsteczek Pro-urwiwalnych, w tym STAT3, Akt i NF-kB, jak również białek anty-apoptotycznych Mcl-1 i XIAP. Kurkumina również reguluje Pro-apoptotyczne białko, BIM. Sekwencyjne podawanie EGCG, a następnie kurkuminy, spowodowało zwiększoną śmierć komórek PBL i zneutralizowaną ochronę podścieliska.

kurkumina ma imponujące działanie przeciwutleniające, chemio-zapobiegawcze, chemioterapeutyczne i chemio-uczulające (4,5). Apoptoza komórek B-CLL indukowana przez kurkuminę jest zależna od dawki, a normalne limfocyty B są mniej wrażliwe na jej działanie cytotoksyczne niż komórki B-CLL (2,6). Kurkumina indukuje rozszczepienie PARP w pierwotnych komórkach B-CLL (2), odzwierciedlając aktywację programowanej śmierci komórki. Rozszczepienie PARP jest indukowane przez kurkuminę w innych typach nowotworów, w tym raka trzustki i jelita grubego (7-9). Co ciekawe, autorzy nie zaobserwowali aktywacji wcześniejszych kaspaz po leczeniu kurkuminą. Różni się to od kilku innych badań, które wykazują specyficzną aktywację kaspazy – 3 przez kurkuminę w HL-60 i innych liniach komórkowych guza (4,5,10). W pierwotnym B-CLL mechanizm rozszczepiania PARP pozostaje niejasny. Inne zdarzenia komórkowe, które przyczyniają się do apoptozy wywołanej kurkuminą, obejmują uwalnianie cytochromu c z błony mitochondrialnej. Występuje to w kilku różnych liniach komórkowych po leczeniu kurkuminą, podobnie jak zmiany potencjału błony mitochondrialnej (4,5). W tym badaniu nie badano roli zdarzeń mitochondrialnych w apoptozie indukowanej kurkuminą w komórkach B-PBL.

kurkumina hamuje również konstytutywną aktywację szlaków pro-survivalowych, z których niektóre są preferencyjnie aktywne w pierwotnych komórkach B-CLL, w tym STAT3, Akt i NF-kB. Konstytutywną aktywację STAT3 odnotowano w kilku nowotworach, w tym w raku płaskonabłonkowym piersi, prostaty, głowy i szyi, szpiczaku mnogim i raku trzustki (4,8,11). STAT3 odgrywa ważną rolę w indukcji genów anty-apoptotycznych i czynników angiogennych i jest niezbędny dla różnych szlaków sygnałowych cytokin (4,5,11). Kurkumina skutecznie hamuje konstytutywną fosforylację STAT3 w B-CLL (2), zgadzając się z innymi badaniami, które wykazują, że kurkumina jest skutecznym inhibitorem funkcji STAT3 (4,5,11). Mcl-1, Gen pro-survival poniżej STAT3, jest również regulowany przez kurkuminę w pierwotnym B-CLL (2). Konstytutywna fosforylacja Akt jest regulowana przez kurkuminę w pierwotnych komórkach B-CLL (2) i innych guzach, w tym chłoniaku z komórek B nieziarniczych, raku prostaty i raku nerkowokomórkowym (4). Jednak kurkumina może również wywoływać działanie proapoptotyczne i antyproliferacyjne bez zakłócania stanu fosforylacji Akt (5,7,12).

cząsteczką sprzyjającą przetrwaniu, która wydaje się być powszechnie hamowana przez kurkuminę, jest czynnik transkrypcyjny NF-kB. NF-kB jest regulowany przez kurkuminę w wielu różnych nowotworach (4-8,11). Konstytutywna fosforylacja IkBa w pierwotnych komórkach B-CLL jest hamowana przez kurkuminę, co wskazuje, że w tych komórkach należy hamować geny znajdujące się poniżej NF-kB. Rzeczywiście, XIAP, docelowy niższy poziom NF-kB, jest regulowany w pierwotnym B-CLL po leczeniu kurkuminą (2). Brak regulacji w dół Bcl-2 przez kurkuminę jest interesującym odkryciem biorąc pod uwagę wcześniejsze prace wykazujące, że Bcl-2 jest bezpośrednim celem transkrypcyjnym NF-kB i jest regulowany w dół Przez kurkuminę (4,5). BIM, pro-apoptotyczne białko, jest regulowane przez kurkuminę w pierwotnym B-CLL. W związku z tym kurkumina może regulować szlaki przetrwania i regulować szlaki apoptotyczne w B-CLL.

co dzieje się ze skutecznością leczenia kurkuminą, gdy komórki B-CLL są współkulturowe w kontekście środowiska zrębowego? Komórki zrębowe zazwyczaj utrzymują środowisko anty-apoptotyczne poprzez bezpośredni kontakt i przez rozpuszczalne mediatory. Współkultura komórek B-CLL z komórkami zrębowymi zapewniała znaczną ochronę przed apoptozą wywołaną kurkuminą przy niższych dawkach kurkuminy, ale nie przy wyższych dawkach (20µM) (2). Wyniki te dają wgląd w wpływ środowiska gospodarza na apoptozę wywołaną kurkuminą, a także wskazują, że wyższe dawki kurkuminy mogą być wymagane do osiągnięcia poziomu apoptozy obserwowanego in vitro.

jest mało prawdopodobne, aby kurkumina sama w sobie była skutecznym leczeniem B-CLL z powodu niekompletnej odpowiedzi apoptotycznej. Sama kurkumina zwiększa skuteczność różnych związków, w tym winkrystyny w B-CLL in vitro (6). Naturalne środki, takie jak kurkumina, są pożądanymi kandydatami do uzupełnienia chemioterapii ze względu na ich znikomą toksyczność. EGCG, główny polifenol w zielonej herbacie, indukuje apoptozę w komórkach B-CLL in vitro poprzez częściowe hamowanie fosforylacji VEGFR1 i VEGFR2, a także przez aktywację kaspazy-3 i rozszczepienie PARP. Bcl – 2 jest regulowany przez EGCG, podobnie jak Mcl-1 i XIAP (2). Badano leczenie pierwotnych komórek B-CLL połączeniem EGCG i kurkuminy. Sekwencyjne podawanie EGCG, a następnie kurkuminy, było najskuteczniejszą kombinacją leczenia, podczas gdy jednoczesne podawanie powodowało działanie antagonistyczne.

EGCG i kurkumina kierują się wieloma tymi samymi szlakami molekularnymi, w tym indukcją rozszczepiania PARP i hamowaniem aktywności telomerazy (2,4,5,10). Podczas gdy EGCG i kurkumina regulują wiele wspólnych szlaków przeżycia, w tym STAT3, Akt, NF-kB i geny anty-apoptotyczne Mcl-1 i XIAP, nie wszystkie ich cele pokrywają się (ryc.). Na przykład, podczas gdy oba związki indukują rozszczepienie PARP i apoptozę w B-CLL, EGCG osiąga to poprzez aktywację kaspazy-3, podczas gdy kurkumina nie indukuje aktywacji kaspazy-3 w tych komórkach (2). Tak więc te dwa naturalne czynniki mają wiele wspólnych ścieżek, ale mogą również różnić się od siebie i mogą potencjalnie wykazywać przeciwstawne efekty. Stąd uzasadnione jest dalsze badanie mechanizmów molekularnych zaangażowanych w działanie antyproliferacyjne i proapoptotyczne tych środków.

trwają już badania kliniczne z kurkuminą i EGCG jako pojedynczymi lekami lub w połączeniu ze standardową chemioterapią w kilku nowotworach (4,5,11 i kliniczne trials.gov). badanie kliniczne II Fazy kurkuminy w zaawansowanym raku trzustki zostało niedawno opublikowane przez naszą grupę i wykazało pacjenta z regresją guza 73% i innego pacjenta, który był stabilny na kurkuminie przez ponad 2,5 roku (11 i kurzrock personal communication). Nie obserwowano działań niepożądanych. Jednak ogólny odsetek odpowiedzi był niski, być może dlatego, że wchłanianie kurkuminy po podaniu doustnym jest słabe (11).

doustne ekstrakty z zielonej herbaty zostały podjęte dobrowolnie przez pacjentów z B-CLL, a EGCG rozpoczęło już badania kliniczne fazy i u pacjentów z Rai w stadium 0-II z B-CLL (2). Obecne badanie dostarcza uzasadnienia dla połączenia kurkuminy z EGCG w warunkach klinicznych i dostarcza informacji dotyczących dawki i podawania tych dwóch związków. Stały stosunek 10: 1 (EGCG: kurkumina)ustalono jako skuteczny w indukowaniu apoptozy w B-CLL. Wystarczająco wysokie dawki EGCG i krążącej kurkuminy będą konieczne do przezwyciężenia ochrony podścieliska in vivo. Dane wskazują również, że sekwencyjne leczenie B-CLL za pomocą EGCG, po którym następuje kurkumina, jest lepsze niż jednoczesne leczenie i ma kluczowe znaczenie dla skuteczności połączenia tych dwóch związków. Jednoczesne leczenie komórek B-CLL EGCG i kurkuminą powodowało działanie antagonistyczne. Ostatecznie jednak optymalne badania prawdopodobnie będą wymagały zastosowania związku kurkuminy zmodyfikowanego w celu zwiększenia jego biodostępności. Kapsułkowanie kurkuminy w liposomach pozwala na jej systemowe podawanie, a kilka grup pracuje nad zmianą kurkuminy w celu zwiększenia jej wchłaniania po podaniu doustnym (4,5,9,13). Opierając się na właściwościach biologicznych kurkuminy samej lub w połączeniu z EGCG lub innymi związkami, te ugrupowania kurkuminy drugiej generacji należy zbadać w leczeniu PBL i innych nowotworów.