Substance P antagonistlerinin fare meme kanseri metastazı üzerine etkilerinin araştırılması

Abstract

Meme kanserine bağlı mortalitenin en önemli sebebi uzak metastazlara bağlı yaşamsal fonksiyonların bozulmasıdır. Meme kanserinin sık metastaz yaptığı organlar kemik, karaciğer, akciğer ve beyindir. Etkin tedavi yöntemleri geliştirebilmek için metastaz yapabilen hücrelerin özelliklerinin belirlenmesi ve yeni tedavi yöntemlerinin bu hücrelerde ayrıca araştırılması gerekmektedir.Tachykinin ailesinden olan Substans P (SP), hem nöronlarda hem de nöron dışı hücrelerde bulunmakta, nörojenik inflamasyonda, ağrının duyumsanmasında ve immün sistemin regülasyonunda rol oynamaktadır. SP'nin kanser gelişimi üzerindeki etkisi tam olarak bilinmemektedir. Bu konunun netleşebilmesi için Substance P reseptörleri olan NK1 (neurokinin 1) ve NK2 (neurokinin 2) reseptörlerine spesifik antagonistlerinin farklı metastatik meme kanser modellerinde etkilerinin ayrıntılı çalışılması gerekmektedir. Bu çalışmanın amacı fare metastatik meme kanseri hücre modellerinde Substance P antagonistlerinin etkilerini araştırmaktır. Çalışmamızda fare metastatik meme kanser hücresi (4T1) ve bu hücrenin karaciğere (4TLM), beyine (4TBM) ve kalbe (4THM) metastazlarında ve metastatik olmayan fare meme kanser hücresinde (67NR), NK1 reseptör antagonisti (RP 67580) ve NK2 reseptör antagonisti (GR 159897) nin hücre proliferasyonu üzerine in-vitro etkileri araştırılmıştır. Hücre içi sinyal yolakları proteinleri AKT, ERK ve P38'in fosforilasyonları üzerine etkileri western blot ile tayin edilmiştir. Ayrıca anjiyojenik bir faktör olan MIP-2 (Makrofaj Inflamatuar Protein 2)'nin sekresyonundaki değişiklikler elisa yöntemi ile tayin edilmiştir. Bulgularımıza göre, metastatik hücrelerde NK1 ve NK2 reseptörü daha fazla eksprese edilmektedir. SP ve SP-metil esterin hücreler üzerinde mitojenik etkisi görülmedi. NK1 reseptör antagonisti (30 µM) metastatik hücre dizilerinde sitotoksik etki gösterdi ve AKT fosforilasyonunu arttırdı. NK2 reseptör antagonisti (30 µM) ise proliferasyonu baskıladı fakat P38 fosforilasyonunu arttırdı ve bu etki 10 µM SP ile değişmedi. NK2R antagonisti (30 µM) 4TBM ve 4THM'de MIP-2 sekresyonunu arttırdı. Bu etkinin sitokin salınımında rol oynayan P38 fosforilasyonundaki artış ile bağlantılı olabileceği düşünülmektedir.Anahtar kelimeler: SP, NK1 reseptör antagonisti, NK2 reseptör antagonisti, Metastatik meme kanseri, MIP-2.

Distant metastasis is the leading cause of death in breast carcinoma. Breast carcinoma metastasizes frequently to bone, liver, and brain. In order to device effective treatments, features of the cancer cells metastasized to distant organs should be explored and new treatments should be tested on metastatic cells.Substance P, a member of Tachykinin family is found in both neuronal and non-neuronal cells. The role of Substance P in cancer progression and dissemination is not entirely known and there are conflicting results in the literature. In order to clarify these differences, specific antagonists of NK1 (neurokinin 1) and NK2 (neurokinin 2) receptors which mediate the effects of Substance P should be used in different metastatic cancer models. In this study, we aimed to examine the effect of substance p and of its antagonists in different metastatic breast cancer models.In our this study, we investigated the effect of NK1 and NK2 receptor antagonists (RP 67580 and GR 159897) on the proliferation of the metastatic breast cancer cells (4THM, 4TBM, 4TLM) as well as the parental cells (4T1) and non-metastatic cells (67NR). The effects of antagonists on phosphorylation of AKT, ERK and p38, proteins that play a critical role in intracellular signaling pathways, were examined using Western Blot. Given the fact that SP and its receptors ( NK1 and NK2) play a significant role in regulation of inflammation, we also examined the changes in secretion of MIP-2, an inflammatory and angiogenic factor using ELISA.We found that NK1 and NK2 receptors were over expressed in metastatic breast cells compared to non-metastatic cells. SP and SP methyl ester did not alter the growth rate of metastasis breast cancer cells. NK1 receptor antagonist at 30 μM dose (relatively high dose) inhibited cell growth and induced cell death. In accordance, NK1R antagonists enhanced phosphorylation of Akt. This effect was not observed in 67NR, non-metastatic breast cancer cells. NK1R antagonist, however, significantly suppressed proliferation of 67NR cells, an effect less prominent than metastatic cells. NK2 receptor antagonist (30 µM) also suppressed cell proliferation in all cell lines examined but the effect was less than the effects of NK1R antagonist. Differently NK2R antagonist also increased phosphorylation of P38 and increased MIP-2 secretion. SP did not alter the effects of NK1R and NK2R antagonists on cell proliferation. Key Words : SP, NK1 receptor antagonist, NK2 receptor antagonist, metastatic breast cancer , MIP-2.