Metastatik meme kanserinde CXC kemokin reseptör 2 antagonistlerinin anti-tümöral etkilerine karşı dirençte pı3k ve pkc alt tiplerinin etkileri

Abstract

Amaç: Kanser gelişiminde CXC kemokinler ve reseptörleri önemli rol oynamaktadır. CXC kemokin reseptör 2 (CXCR2), birçok kanser hücresi tarafından eksprese edilir ve aktivasyonu metastaz gelişiminden sorumlu tutulmaktadır. Bu nedenle CXCR2 antagonistlerinin kanser tedavisinde kullanımı umut vadetmektedir. CXCR2 ligandlarından MIP-2 (CXCL2) ve KC (CXCL1) nötrofil başta olmak üzere immünsupresif hücrelerin infiltrasyonuna neden olarak anjiyogenez ve tumor progresyonunda rol oynamaktadır. Yayınlanan çalışmamızda CXCR2 antagonisti SB225002 ile anti-proliferatif etki sağlanmış ancak salınan MIP-2 miktarında artış tespit edilmiştir. Bu durum CXCR2'nin MIP-2 için otoreseptör olduğunu ve kronik antagonist tedavisi ile direnç gelişebileceğini düşündürmüştür. Çalışmamızda da dirence neden olan olası mekanizmaların araştırılması amaçlanmıştır.Yöntem: PI3Kβ ve α alttiplerine spesifik inhibitörlerin (TGX221, GSK2636771 ve BYL719) ve PKCɛ aktivatörünün (FR236924) tek başına ve CXCR2 antagonisti ile birlikte kullanımının beyin (4TBM) ve kalp (4THM) metastatik meme kanseri hücrelerinin çoğalması üzerine etkileri WST-1 yöntemi ile belirlendi. MIP-2 ve KC salınımlarındaki değişiklikler ELİSA yöntemi ile AKT, ERK ve P38 proteinlerin fosforilasyonlarındaki etkiler western blot yöntemi ile araştırıldı.Bulgular: PI3Kα inhibitörü konsantrasyona bağımlı olarak tümör hücrelerinin proliferasyonunu inhibe etti ve CXCR2 antagonistine bağlı MIP-2 ve KC salınımındaki artışı belirgin şekilde azalttı. AKT fosforilasyonu PI3Kα inhibisyonu ile tamamen baskılandı. PI3Kβ inhibisyonunun belirgin etkisi gözlenmedi. PKCɛ aktivatörü 10µM'da otokrin faktörlere bağlı büyümeyi baskıladığı gibi SB225002'nin anti-proliferatif etkisini de arttırdı. PKCɛ aktivatörü, MIP-2 ve KC salınımındaki artışı 4TBM'de kısmen baskıldı. Ayrıca SB225002'nin pAKT ve pP38 üzerindeki baskılayıcı etkisini PKCɛ aktivatörü kısmen geri çevirdi. Sonuç: Bu sonuçlar metastatik meme kanserinde kronik CXCR2 antagonist kullanımına karşı olası dirençte PI3Kα/AKT yolağının rol oynayabileceğini ve spesifik inhibitör ile birlikte kullanımının anti-ümörojenik etkiyi arttırabileceğini gösteren ilk çalışmadır.

Objective: CXC chemokines and its receptors play an important role in the development of cancer. CXC chemokine receptor 2 (CXCR2) is expressed by many cancer cells and its activation plays a role in metastasis. Therefore, CXCR2 antagonists in treatment of cancer is promising. MIP-2 (CXCL2) and KC (CXCL1), two important ligands of CXCR2 play a role in angiogenesis and tumor progression by causing infiltration of immunosuppressive cells, especially neutrophils. In our previos study we found that, CXCR2 antagonist SB225002 inhibits proliferation of breast cancer cells but also increases MIP-2 was detected. This suggested that CXCR2 is an autoreceptor for its ligands and that resistance can develop with chronic antagonist treatment. The aim of this study was to investigate the possible mechanisms of increased chemokine secretion which may lead resistance to treatment.Method: The effects of PI3Kβ and α subtypes-specific inhibitors (TGX221, GSK2636771 and BYL719) and PKCɛ activator (FR236924) alone and in combination with the CXCR2 antagonist were determined on the proliferation of brain (4TBM) and heart (4THM) metastatic breast cancer cells usintg the WST-1 method. Changes in MIP-2 and KC secretions were determined by ELISA method. The effects on phosphorylation of AKT, ERK and P38 proteins were investigated by western blot method.Results: PI3Kα inhibitor showed strong antitumorogenic effect. It significantly reduced the increase in MIP-2 and KC release due to CXCR2 antagonist. AKT phosphorylation was completely suppressed by PI3Kα inhibition. No significant effect of PI3Kβ inhibition was observed. The relatively high concentration of PKCɛ activator (10µM) suppressed the proliferation of cancer cells and partially inhibited the increase in MIP-2 and KC release in 4TBM. Conclusion: These results demonstrated for the first time that the PI3Kα / AKT pathway may play a role in the possible resistance to the use of chronic CXCR2 antagonist in metastatic breast cancer. Hence the combination of CXCR2 inhibitors with specific PI3Kα inhibitor may increase the anti-tumorogenic effects of CXCR2 antagonists.