Nortriptyline, a tricyclic antidepressant, induces apoptosis in U266 Multiple Myeloma cell line

Abstract

Bütün hematolojik maligniteler arasında Multipl Miyeloma (MM) en yaygın ikinci tiptir. Dünya genelinde ortaya çıkan yeni kanser vakalarnın ve ölümle sonuçlanan kanser vakalarının %1'ini MM oluşturmaktadır. Kemoterapide kullanılan bortezomib, talidomid ve lenalidomid gibi yeni nesil ilaçların sağladığı başarıya rağmen MM hala relaps olasılığı yüksek, tedavisi olmayan bir hastalıktır. Talidomid örneğinde de görüldüğü gibi ilaçların yeniden konumlandırılması (drug repurposing or repositioning) MM tedavisi için gerekli yeni anti-kanser ilaçlara olan ihtiyacı karşılayabilecek efektif bir stratejidir.Trisiklik antidepresanların (TSA) klinikte esas kullanım amacı depresyon tedavisi olmakla beraber bir kısmı aynı zamanda antitümor potansiyeline sahip ilaçlardır. Bunlardan biri olan Nortriptilin'in (NTP) osteosarkoma, prostat, melanoma ve mesane kanserleri üzerinde büyümeyi inhibe edici etkileri daha önce yapılan calışmalarda gösterilmiştir. Bu çalışmada bir Multipl Miyeloma kanseri hücre hattı olan U266 üzerinde NTP'nin antikanser etki ve mekanizması araştırılmıştır. NTP'nin in vitro olarak çeşitli dozlardaki inhibe edici etkileri zamana bağlı gösterilmiştir.Kombinasyon potansiyeli çalışmalarında Sisplatin (cis) ve NTP ikilisi kullanılmıştır.Hücre döngüsü analizi ve sonrasında yapılan üç ayrı apopitoz çalışması akış sitometri (flow cytomety) tekniğiyle yapılmıştır. NTP, U266 MM hücre hattı üzerinde doz ve zamana bağlı inhibisyon etkisi göstermiştir. Bu etki, yapılan IC50 çalışmalarına göre kemoterapide kullanılmakta olan cis'ten daha güçlü olduğu belirlenmiştir (26 μM'a karşı 39 μM). Cis-NTP kombinasyonu güçlü bir antagonistik etkiye sahiptir. Kanser hastalarında antidepresanların yardımcı terapi amacıyla sıkça kullanılmaları sebebiyle bu sonuçlar klinik açıdan oldukça önemlidir. NTP hücre döngüsünü G2/M fazında durdurmaktadır. Aynı zamanda mitokondri membran potansiyeli, Kaspaz-3 ve Anneksin-V testleri ile apoptozu indüklediği belirlenmiştir. Elde ettiğimiz öncü verilere bakıldığında MM'nin tedavisinde kullanılmasi amacıyla NTP'nin etki mekanizması daha derinlemesine çalışılmalı ve in vivo çalışmalar yapılmalıdır.

Multiple Myeloma (MM), the second most common hematological malignancy, accounts for approximately 1% of all new cancer cases and deaths worldwide. Although the success of chemotherapy treatment has been significantly increased with the introduction of new generation drugs, bortezomib, thalidomide and lenalidomide, MM is still an incurable disease with a high rate of relapse. As exemplified by thalidomide, drug repurposing has been proved to be an effective strategy to meet the urgent need for novel anticancer agents for MM treatment.In addition to their primary clinical use for the treatment of depression, several tricyclic antidepressants (TCA) also act as potent antitumor agents. Among these, nortriptyline (NTP), was shown to have an inhibitory effect on osteosarcoma, prostate, melanoma and bladder cancer cells. In this work, we investigated the anticancer effect and mechanism of NTP on U266 MM cell line. We first studied NTP`s in vitro inhibitory effect at various doses and time points. Combination potential of cisplatin-NTP pair was also investigated as part of the potency examination. Next, cell cycle analysis was performed using propidium iodide staining which was followed by three flow cytometric apoptosis assays.NTP showed dose and time-dependent inhibitory effect on U266 MM cell line. It had greater inhibitory effect on U266 cells than cisplatin (cis) based on the calculated IC50 values (26.1 μM vs 39.8 μM). Cis-NTP combination indicated strong antagonism which may have significant clinical relevance since antidepressants are commonly employed in adjuvant therapy for cancer patients. NTP arrested U266 cells at G2/M phase. It also induced apoptosis as indicated by mitochondrial membrane potential, caspase-3 and Annexin V assays. Based on these preliminary findings, therapeutic potential of NTP for MM treatment should be investigated with in-depth mechanistic studies and in vivo experiments.