Chemotherapeutic effect of everolimus and ABT-737 combination on renal cell carcinoma

Abstract

Böbrek hücreli karsinom (BHK) yüksek ölüm oranıyla tüm habis tümörlerin yüzde 2 ila 3'ünü oluşturur. Histopatolojik alt tipler arasında çoğunluğu berrak hücreli BHK alır ve berrak hücreli BHK tanısı konmuş hastaların yüzde 20 ila 30'u lokal ileri veya metastatik evredelerdir. mTOR yolağının yüksek aktivitesi, BHK tümörijeneziyle ilişkilendirildiği için mTOR inhibitörü olan everolimus klinikte metastatik BHK hastalarının tedavisi için kullanılmaktadır. Buna karşın, tedavi sonucunda progresyonsuz sağkalım oranının düşük olması ve tümörlerin ilaca karşı direnç geliştirmesi everolimus tedavisini klinik olarak sınırlamaktadır. Bahsi geçen ilaç direncinde antiapoptotik Bcl-2 protein ifadesinin olası rolünü araştırmak için everolimus, Bcl-2 inhibitörü olan ABT-737 ile kombine edilmiş ve bu kombinasyonun etkinliği Bcl-2'yi yüksek miktarda ihtiva eden A-498 ve Caki-1 BHK hücre hatları ile BHK ksenogreft fare modeli üzerinde araştırılmıştır. İn vitro sonuçlar, everolimus ve ABT-737 kombinasyonunun, hücre canlılığında istatistiksel olarak anlamlı bir düşüşe yol açtığını göstermişlerdir. Kombinasyon tedavisi ayrıca apoptoz mekanizmasını tetiklemiş ve mTOR yolağının aktivitesini tamamen susturarak hücre döngüsünü duraklatmıştır. ABT-737 mono terapisi ve onun everolimus ile ona kombinasyonuna cevap olarak iki hücre hattında da düşük antiapoptotik Bcl-2 protein ifadesine rastlanmıştır. Bu sonuç ABT-737'nin başarılı bir şekilde Bcl-2 proteininin hücre ölümü üzerindeki inhibitör etkisinin üstesinden geldiğine işaret etmektedir. İn vitro sonuçları destekler şekilde, everolimus ve ABT-737 kombinasyonunun anti tümör etkisi, everolimus'a dirençli RenCares hücre hattı kullanılarak oluşturulan BHK ksenogreft Balb/c fare modelinde doğrulanmıştır. Tüm bu sonuçlar özgün bir terapi stratejisi olarak everolimus ve ABT-737 kombinasyon tedavisinin, ileri evre BHK'dan mustarip hastalar için terapötik yarar sağlayabileceğini önermektedirler. Bahsi geçen bu çalışmalar Türkiye Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Kurumu (TÜBİTAK) tarafından desteklenmiştir.

2-3 per cent of all malignant tumors are characterized as renal cell carcinoma (RCC), that shows a high mortality rate. Among a number of histopathological subtypes, clear cell RCC (ccRCC) comprises the majority and 20-30 per cent of patients diagnosed with ccRCC are already at locally advanced or metastatic stage. As the elevated activity of mTOR pathway is associated with RCC tumorigenesis, the mTOR kinase inhibitor, everolimus, is used in clinic for the cure of patients with metastatic RCC (mRCC). However, the low rate of progression free survival and the development of everolimus resistance are the main clinical limitations observed with everolimus therapy. Given the possible contribution of anti-apoptotic Bcl-2 protein in RCC development, everolimus was combined with a Bcl-2 protein inhibitor ABT-737 to overcome the everolimus resistance. The effect of everolimus combination with ABT-737 was studied in Bcl-2 overexpressing RCC cell lines, A-498 and Caki-1, and in RCC xenograft mouse model. The in vitro results indicated that the everolimus-ABT-737 combination led to a significant decrease in the both RCC cell lines' viability, which is associated with the attenuated cell cycle as a result of completely suppressed mTOR pathway as well as with the induction of apoptosis. Diminished level of anti-apoptotic Bcl-2 protein was also detected in A-498 and Caki-1 as a response to ABT-737 monotherapy and its combination with everolimus. In support of in vitro findings, the synergistic anti-tumor effect of everolimus-ABT-737 combination was validated in RCC xenograft Balb/c mouse model generated with the RenCares cell line. Taken together, the findings from this thesis suggest that the everolimus-ABT-737 combination as a novel therapy strategy can provide therapeutic benefit for the patients suffering from the advanced RCC. This study was supported by TUBITAK (114S332)