Nowotworowe komórki macierzyste (CSC) to rzadkie, oporne na leki podgrupy komórek nowotworowych, proponowane jako są odpowiedzialne za utrzymanie i nawrót raka oraz przerzuty. Telomeraza jest konstytutywnie aktywna zarówno w populacjach komórek nowotworowych, jak i CSC ale ma ograniczoną ekspresję w normalnych tkankach. W związku z tym wykazano, że hamowanie telomerazy okazało się skutecznym podejściem w kontrolowaniu wzrostu nowotworu w badaniach nieklinicznych i jest obecnie w fazie II badań klinicznych. W tym badaniu zbadaliśmy wpływ imetelstatu (GRN163L), silnego inhibitora telomerazy silnego inhibitora telomerazy, zarówno na masowe komórki nowotworowe, jak i przypuszczalne CSC. Kiedy linie komórkowe raka piersi i linie komórkowe raka trzustki były leczone imetelstatem in vitro, aktywność telomerazy aktywność telomerazy w komórkach nowotworowych i subpopulacjach CSC została zahamowana. Dodatkowo, leczenie imetelstatem zmniejszyło frakcje CSC obecne w liniach komórkowych w liniach komórkowych piersi i trzustki. Leczenie in vitro imetelstatem, ale nie oligonukleotydami kontrolnymi, również zmniejszało proliferację i potencjał samoodnowy mammosfer MCF7 i powodowało śmierć komórek po <4 tygodniach leczenia. leczenia. Leczenie in vitro komórek PANC1 wykazało zmniejszone wszczepienie guza u nagich myszy nagich myszach, przy jednoczesnym obniżeniu poziomu CSC. Różnice między poziomem ekspresji aktywności telomerazy lub długością telomerów CSC i komórek nowotworowych komórek w tych liniach komórkowych nie korelowały ze zwiększoną wrażliwością CSC na imetelstat, co sugeruje mechanizm działania niezależny od skracania telomerów dla wpływu imetelstatu na subpopulacje CSC. Nasze wyniki sugerują, że zubożenie CSC za pośrednictwem imetelstatu może stanowić alternatywny mechanizm, dzięki któremu hamowanie telomerazy może być wykorzystywane w terapii nowotworów. --- Telomeraza jest niezbędna do nieograniczonej żywotności komórek nowotworowych. Większość większość gruczolakoraków trzustki wykazuje nadekspresję aktywności telomerazy, a blokowanie telomerazy może ograniczyć ich żywotność. GRN163L (Imetelstat) jest związanym z lipidami lipidowo sprzężonym oligonukleotydem N3'→P5' tiofosforoamidowym, który blokuje region matrycowy telomerazy. region szablonu telomerazy. Celem tego badania było określenie skutków długotrwałej ekspozycji na GRN163L na utrzymanie telomerów i długość życia komórek raka trzustki komórek raka trzustki. Rozmiar telomerów, aktywność telomerazy i odpowiedź na hamowanie telomerazy na GRN163L mierzono w panelu 10 linii komórkowych raka trzustki. linii komórkowych raka trzustki. Linie komórkowe wykazywały duże różnice w poziomach aktywności telomerazy telomerazy (46-krotna zmienność), ale większość linii miała bardzo krótkie telomery (o wielkości 2-3 kb). rozmiar). GRN163L hamował telomerazę we wszystkich 10 liniach komórkowych raka trzustki, z IC50 w zakresie od 50 nM do 200 nM. Ciągła ekspozycja GRN163L na CAPAN1 (IC50 = 75 nM) i komórek CD18 (IC50 = 204 nM) skutkowała początkowym szybkim skrócenie telomerów, a następnie utrzymanie bardzo krótkich, ale stabilnych telomerów. stabilnych telomerów. Ciągła ekspozycja na lek ostatecznie doprowadziła do kryzysu i do całkowitej utraty żywotności po 47 (CAPAN1) i 69 (CD18) podwojeniach. Kryzysowi w tych komórkach towarzyszyła aktywacja odpowiedzi na uszkodzenie DNA (γ-H2AX) i dowody zarówno starzenia (aktywność SA-β-galaktozydazy), jak i apoptozy (sub-G1 DNA). apoptozy (zawartość DNA sub-G1, rozszczepienie PARP). Usunięcie leku po długotrwała ekspozycja GRN163L doprowadziła do reaktywacji telomerazy i ponownego wydłużenia telomerów w trzecim tygodniu hodowli bez GRN163L. Wyniki te że długość życia komórek raka trzustki może być ograniczona przez ciągłe hamowanie telomerazy. hamowanie telomerazy. Wyniki te powinny ułatwić projektowanie przyszłych badań klinicznych GRN163L u pacjentów z rakiem trzustki. --- Rozpaczliwie potrzebne są nowe metody leczenia złośliwego guza rabdoidalnego (MRT). Telomeraza jest atrakcyjnym celem terapeutycznym, ponieważ jest specyficzna dla raka i ma kluczowe znaczenie dla nieśmiertelności komórek nowotworowych. Oceniliśmy wpływ inhibitora telomerazy inhibitora telomerazy imetelstat w przedklinicznych modelach MRT. Trzy linie komórkowe MRT BT-12, G401 i RT-peri, były leczone inhibitorem telomerazy imetelstat. Oceniono wpływ imetelstatu na długość telomerów, odpowiedź na uszkodzenia DNA, i proliferację komórek. Skuteczność imetelstatu in vivo została oceniano w podskórnych ksenograftach pochodzących z każdej z linii komórkowych. Leczenie imetelstatem skutkowało zahamowaniem aktywności telomerazy, znacznym skróceniem telomerów i aktywacją telomerów. skrócenie telomerów i aktywację szlaku odpowiedzi na uszkodzenie DNA, co mierzone przez tworzenie ognisk jądrowych γ-H2AX, fosforylację ATM i fosforylację TP53. fosforylację TP53. Komórki G401 traktowane Imetelstatem uległy całkowitemu zatrzymaniu wzrostu po 16 pasażach. po 16 pasażach. Pozostałe dwie linie komórkowe wykazywały zahamowanie wzrostu. Imetelstat powodował 40-50% zahamowanie wzrostu w porównaniu z grupą kontrolną otrzymującą placebo we wszystkich trzech modelach ksenograftów. Aktywność imetelstatu jako pojedynczego sugeruje, że dalsze badania inhibitorów telomerazy w połączeniu z innymi lekami mogą być uzasadnione. mogą być uzasadnione. --- Uważa się, że nowotworowe komórki macierzyste (CSC) są odpowiedzialne za progresję nowotworu, przerzuty i nawroty. Nadekspresja HER2 jest związana ze zwiększoną liczbą CSC, co może wyjaśniać agresywny fenotyp i zwiększone prawdopodobieństwo nawrotu w przypadku raka piersi HER2(+). Telomeraza jest reaktywowana w komórkach nowotworowych, w tym CSC, ale ma ograniczoną aktywność w normalnych tkankach, zapewniając potencjał dla hamowania telomerazy w terapii przeciwnowotworowej. Celem tego badania było zbadanie wpływu antagonistycznego oligonukleotydu telomerazy, imetelstat (GRN163L) na populacje CSC i non-CSC linii komórkowych raka piersi HER2(+). linii komórkowych. Wpływ imetelstatu na populacje CSC komórek raka piersi HER2(+) mierzono aktywnością ALDH i ekspresją CD44/24 za pomocą cytometrii przepływowej cytometrii przepływowej, a także testów mammosfery pod kątem funkcjonalności. Badania skojarzone in vitro i in vivo wykorzystano do testowania synergizmu między imetelstatem i trastuzumabem. trastuzumabem. Imetelstat hamował aktywność telomerazy w obu subpopulacjach. Ponadto, imetelstat sam i w połączeniu z trastuzumabem zmniejszał frakcję CSC i hamował zdolność funkcjonalną CSC, co wykazano przez zmniejszenie liczby mammosfer i potencjału inwazyjnego. i potencjał inwazyjny. Tempo wzrostu guza było wolniejsze u myszy u myszy leczonych skojarzeniem w porównaniu z leczeniem samym lekiem. Dodatkowo zaobserwowano tendencję do zmniejszonej ekspresji markerów CSC w komórkach ksenograftów leczonych imetelstatem komórek w porównaniu z kontrolą nośnika. Ponadto obserwowany spadek ekspresji markerów CSC CSC wystąpił przed i po skróceniu telomerów, co sugeruje, że imetelstat że imetelstat działa na subpopulację CSC w mechanizmach zależnych i niezależnych od długości telomerów. -mechanizmy niezależne od długości telomerów. Nasze badanie sugeruje, że dodanie imetelstatu do trastuzumabu może wzmocnić efekty terapii hamującej HER2, szczególnie w populacji CSC. populacji CSC. --- Wyściółczaki u dzieci są wysoce nawracającymi nowotworami opornymi na konwencjonalną chemioterapię. chemioterapię. Telomeraza, rybonukleoproteina o krytycznym znaczeniu dla umożliwienia nieograniczonej replikacji replikację, została uznana za krytycznie ważną dla utrzymania komórek inicjujących nowotwór (TIC). Te TIC są chemiooporne, repopulują guz, z którego zostały zidentyfikowane. guza, z którego zostały zidentyfikowane, i są czynnikami powodującymi nawroty w wielu nowotworach. nowotworach. W tym badaniu aktywność enzymatyczna telomerazy została bezpośrednio zmierzona i hamowana w celu oceny potencjału terapeutycznego telomerazy. Protokół amplifikacji powtórzeń telomerazy (TRAP) (n = 36) i test C-circle / barwienie telomerów FISH / ATRX (n = 76) przeprowadzono na pierwotnych wyściółczakach w celu określenia częstości występowania i potencjału prognostycznego aktywności telomerazy lub alternatywnego wydłużania telomerów (ALT) jako mechanizmów utrzymania telomerów, odpowiednio. Imetelstat, inhibitor telomerazy fazy 2, został użyty do wyjaśnienia wpływ hamowania telomerazy na proliferację i nowotworowość w ustalonych liniach komórkowych (BXD-1425EPN, R254), pierwotnej linii TIC (E520) i modelach modelach ksenograficznych wyściółczaka dziecięcego. Stwierdzono, że ponad 60% dziecięcych wyściółczaków opierało się na aktywności telomerazy w celu utrzymania telomerów, podczas gdy żaden nie wykazywały ALT. Dzieci z guzami aktywnymi telomerazowo miały zmniejszone 5-letnie przeżycie wolne od progresji (29 ± 11 vs 64 ± 18%; p = 0,03) i całkowite przeżycie (58 ± 12 vs 83 ± 15%; p = 0,05) w porównaniu do tych z guzami pozbawionymi aktywności telomerazy. guzy pozbawione aktywności telomerazy. Imetelstat hamował proliferację i samoodnowę poprzez skracanie telomerów i indukowanie starzenia in vitro. In vivo, Imetelstat znacząco zmniejszał wzrost podskórnego ksenoprzeszczepu o 40% (p = 0,03) (p = 0,03) i całkowicie znosił nowotworotwórczość pediatrycznych komórek ependymoma TIC w ortotopowym modelu ksenoprzeszczepu. Hamowanie telomerazy stanowi obiecujące podejście terapeutyczne do aktywnych telomerazowo dziecięcych wyściółczaków charakteryzujących wyściółczaki wysokiego ryzyka. --- Telomeraza jest komórkową odwrotną transkryptazą rybonukleoproteinową, która odgrywa kluczową rolę w utrzymaniu telomerów. kluczową rolę w utrzymaniu telomerów. Enzym ten ulega ekspresji w ok. 90% ludzkich nowotworów, ale nie w większości normalnych komórek somatycznych. imetelstat sodu (GRN163L), jest 13-merowym oligonukleotydem N3'→P5' tiofosforoamidowym lipidowym koniugatem, który reprezentuje najnowszy koniugat, który reprezentuje najnowszą generację inhibitorów telomerazy ukierunkowane na region matrycowy ludzkiej funkcjonalnej podjednostki RNA telomerazy (hTR) podjednostki. W badaniach przedklinicznych stwierdzono, że związek ten hamuje aktywność telomerazy aktywność telomerazy w wielu liniach komórek nowotworowych, a także w mysich modelach ksenoprzeszczepów in vivo. modelach mysich. Obecnie GRN163L jest badany w kilku badaniach klinicznych, w tym w fazie badaniach klinicznych, w tym w badaniu klinicznym fazy II niedrobnokomórkowego raka płuca u ludzi, w warunkach w leczeniu podtrzymującym po standardowej podwójnej chemioterapii. Oprócz hamowania aktywności telomerazy w liniach komórek nowotworowych, GRN163L powoduje morfologiczne zaokrąglenie komórek, niezależnie od ekspresji hTR lub długości telomerów długości telomerów. Prowadzi to do utraty właściwości adhezyjnych komórek; jednak mechanizm leżący u podstaw tego efektu mechanizm leżący u podstaw tego efektu nie jest jeszcze w pełni poznany. W niniejszym zaobserwowaliśmy, że leczenie GRN163L prowadzi do utraty adhezji w komórkach raka płuc A549 komórek raka płuc, ze względu na zmniejszoną ekspresję E-kadheryny, co prowadzi do zaburzenia cytoszkieletu poprzez zmianę organizacji aktyny, tubuliny i filamentów pośrednich. organizację filamentów pośrednich. W konsekwencji, mniej przylegające komórki rakowe początkowo przestają proliferować i zostają zatrzymane w fazie G1 cyklu komórkowego, czemu towarzyszy obniżona metaloplastyka macierzy. cyklu komórkowego, czemu towarzyszy zmniejszona ekspresja metaloproteinazy macierzy-2 (MMP-2). Te efekty GRN163L są niezależne od jego aktywności katalitycznej telomerazy i mogą zwiększać skuteczność terapeutyczną GRN163L poprzez zmniejszenie adhezji, proliferacji i potencjału przerzutowego komórek nowotworowych in vivo.
Który enzym jest hamowany przez Imetelstat?
Imetelstat działa poprzez hamowanie telomerazy.