اثر مهارگر اختصاصي p در سلول‌هاي لوسمي لنفوبلاستيك حاد

Evaluation of the effect of selective p inhibitor on acute lymphoblastic leukemia cells

چكيده سابقه و هدف اختلال در مسير PI3K در لوسمي لنفوبلاستيك حاد(ALL) همراه با نقش مهم آن در ايجاد مقاومت به داروهاي شيمي درماني، باعث شده است كه استفاده از مهارگران PI3K در درمان ALL اهميت به سزايي پيدا كند. بر اين اساس، بر آن شديم تا اثر مهارگر اختصاصي ايزوفرم p110? (GS-1101) را در سلول هاي لوسمي لنفوبلاستيك حاد Nalm-6 بررسي كنيم. مواد و روش‌ها در يك مطالعه تجربي، به منظور بررسي اثرات سايتوتوكسيك و آنتي پرو ليفراتيو GS-1101، پس از تيمار سلول هاي Nalm-6 با غلظت‌هاي مختلف اين مهاركننده، فعاليت متابوليك، تعداد و توزيع سلول ها در چرخه سلولي توسط آزمون هاي MTT، تريپان‌بلو و فلوسايتومتري بررسي گرديد. در نهايت، جهت ارزيابي ميزان تغيير در بيان ژن هاي كنترل كننده چرخه سلولي، پروآپوپتوتيك و آنتي آپوپتوتيك، آزمايش Rq-PCR انجام شد. يافته‌ها نتايج نشان دادند كه GS-1101 نه تنها مي تواند تعداد سلول هاي Nalm-6 را كاهش دهد(از 105 * 24 عدد سلول در گروه كنترل در زمان 48 ساعت به 103 * 986 عدد در گروه تيمار شده با دوز 50 ميكرومولار از مهاركننده) ؛ بلكه قادر است فعاليت متابوليك اين سلول ها را نيز مهار نمايد. هم چنين احتمالاً اين دارو از طريق افزايش بيان mRNA ژن p21 ، از پيشرفت چرخه سلولي در مرحله G1 جلوگيري مي نمايد. از سوي ديگر، افزايش بيان ژن پروآپوپتوتيك Bax و تجمع سلول ها در مرحله sub-G1 متعاقب تيمار با اين دارو، نشانگر القاي آپوپتوز در سلول هاي Nalm-6 مي باشد. نتيجه گيري GS-1101 داراي اثرات آپوپتوتيك و آنتي‌پروليفراتيو در سلول هاي Nalm-6 است و اين اثرات به واسطه توقف چرخه سلولي، افزايش بيان ژن هاي p21 و پروآپوپتوتيك اعمال مي شود.

Abstract Background and Objectives The frequency of deregulated PI3K in acute lymphoblastic leukemia (ALL) coupled with the critical role of this signaling pathway in the acquisition of chemo-resistant phenotype lend compelling weight to the application of PI3K inhibitors for the treatment of ALL. In this study we aimed to evaluate the effect of selective p110? inhibitor, GS-1101 on acute lymphoblastic leukemia Nalm-6 cells. Materials and Methods Nalm-6 cells were treated with different concentrations of GS-1101. In order to determine the cytotoxic and anti-proliferative effects of the drug, MTT and trypan blue exclusion assays were performed, respectively. Afterwards the effect of GS-1101 on cell cycle progression was evaluated using flowcytometry. Finally, Rq-PCR was applied to evaluate the mRNA expression level of cell cycle- and apoptotic-related genes in GS-1101-treated cells. Results Our results showed that GS-1101 not only reduced the number of viable cells but also hampered the metabolic activity of inhibitor-treated Nalm-6 cells both in dose- and time-dependent manner. Moreover, we found that the anti-proliferative effect of GS-1101 is mediated, at least partially, through the induction of G1 arrest as a result of up-regulated p21 expression level and accumulation of cells in sub-G1 phase of cell cycle. The results of Rq-PCR also demonstrated that GS-1101 exerts an inductive effect on the mRNA expression level of Bax, as the most important pro-apoptotic gene. Conclusions p110? isoform inhibitor, GS-1101 shows both apoptotic and anti-proliferative effect on Nalm-6 cells through inducing cell-cycle arrest via up-regulation of cycline-dependent kinase inhibitor, p21 and upregulation of pro-apoptotic-related gene.