ПОРІВНЯЛЬНЕ ДОСЛІДЖЕННЯ ЦИТОТОКСИКСИЧНОСТІ ОКСАМАТУ НАТРІЮ ТА МЕТФОРМІНУ ЩОДО КЛІТИН КАРЦИНОМИ ЛЕГЕНІ ЛЬЮЇС В УМОВАХ ДЕАДГЕЗИВНОГО РОСТУ
DOI:
https://doi.org/10.15407/exp-oncology.2025.02.188Ключові слова:
метастатичні клітини, незалежний від закріплення ріст, оксамат натрію, метформін, цитоток- сичністьАнотація
Стан питання. Вплив інгібіторів гліколізу та окисного фосфорилювання на змінений метаболізм новоутворень вважається перспективним методом протипухлинної терапії. Однак більшість досліджень антиметастатичної активності таких інгібіторів зосереджено на аналізі їхнього впливу на міграційні та інвазивні характеристики клітин. Тим часом виживання циркулюючих метастатичних клітин та їхня стійкість до аноїкісу є критично важливими факторами метастазування. Мета. Провести порівняльне дослідження впливу оксамату натрію (SOX) та метформіну (MTF) на виживання, проліферативну активність та метаболічну пластичність клітин карциноми легені Льюїс (LLC) в умовах субстрат-незалежного росту. Загибель клітин, апоптоз, розподіл клітинного циклу, продукцію активних форм кисню (ROS), рівень глюкози та лактату, а також експресію віментину в клітинах LLC за умов деадгезивного росту оцінювали після інкубації з SOX та MTF. Цитотоксичність інгібіторів проявлялася у значному зменшенні кількості життєздатних клітин, збільшенні кількості мертвих та апоптотичних клітин, причому ефекти були більш вираженими для MTF. У випадку застосування SOX спостерігалася кореляція між збільшенням відсотка апоптотичних клітин та рівня активних форм кисню (ROS), а також зниженням швидкості споживання глюкози (GCR). MTF збільшував GCR та відсоток апоптотичних клітин без змін рівня ROS. Інкубація з MTF привела до двократного збільшення відсотка клітин у S-фазі через зменшення частки клітин у фазах G1/G0 та G2/M клітинного циклу. На відміну від SOX, цитотоксична дія MTF на деадгезивні клітини була безпосередньо пов’язана з виснаженням глюкози. Оскільки глюкозодефіцитна ситуація неможлива в крові, де рівень глюкози підтримується на фізіологічному рівні, MTF може виявляти антиметастатичну ефективність щодо циркулюючих пухлинних клітин лише в поєднанні з інгібіторами гліколізу.
Посилання
Warburg O. On the origin of cancer cells. Science. 1956;123(3191):309-314. doi:10.1126/science.123.3191.309
Luengo A., Gui D.Y., Vander Heiden M.G. Targeting metabolism for cancer therapy. Cell Chem. Biol. 2017;24:1161- 1180. https://doi.org/10.1016/j.chembiol.2017.08.028
Kubik J, Humeniuk E, Adamczuk G, et al. Targeting energy metabolism in cancer treatment. Int J Mol Sci. 2022;23(10):5572. https://doi.org/10.3390/ijms23105572doi
Comandatore A, Franczak M, Smolenski RT, et al. Lactate Dehydrogenase and its clinical significance in pancreatic and thoracic cancers. Semin Cancer Biol. 2022;86(Pt 2):93-100. https://doi.org/10.1016/j.semcancer.2022.09.001
Sharma D, Singh M, Rani R. Role of LDH in tumor glycolysis: Regulation of LDHA by small molecules for cancer therapeutics. Semin Cancer Biol. 2022;87:184-195. https://doi.org/10.1016/j.semcancer.2022.11.007
Sheng SL, Liu JJ, Dai YH, et al. Knockdown of lactate dehydrogenase A suppresses tumor growth and metastasis of human hepatocellular carcinoma. FEBS J. 2012;279(20):3898‐3910.
Feng Y, Xiong Y, Qiao T, et al. Lactate dehydrogenase A: A key player in carcinogenesis and potential target in can- cer therapy. Cancer Med. 2018;7(12):6124-6136. https://doi.org/10.1002/cam4.1820
Huang X, Li X, Xie X, et al. High expressions of LDHA and AMPK as prognostic biomarkers for breast cancer.
Breast. 2016;30:39-46. https://doi.org/10.1016/j.breast.2016.08.014
Altinoz MA, Ozpinar A. Oxamate targeting aggressive cancers with special emphasis to brain tumors. Biomed Pharmacother. 2022;147:112686. https://doi.org/10.1016/j.biopha.2022.112686
Bridges HR, Jones AJ, Pollak MN, et al. Effects of metformin and other biguanides on oxidative phosphorylation in mitochondria. Biochem J. 2014;462(3):475-487. https://doi.org/10.1042/BJ20140620
Cai H, Li J, Zhang Y, Liao Y, et al. LDHA promotes oral squamous cell carcinoma progression through facilitating gly- colysis and epithelial-mesenchymal transition. Front Oncol. 2019;9:1446. https://doi.org/10.3389/fonc.2019.01446
Ghanbari Movahed Z, Rastegari-Pouyani M, Mohammadi MH, et al. Cancer cells change their glucose metabolism to overcome increased ROS: One step from cancer cell to cancer stem cell? Biomed Pharmacother. 2019;112:108690. https://doi.org/10.1016/j.biopha.2019.108690
Parlani M, Jorgez C, Friedl P. Plasticity of cancer invasion and energy metabolism. Trends Cell Biol. 2023;33(5):388- 402. https://doi.org/10.1016/j.tcb.2022.09.009
Solyanik GI, Pyaskovskaya ON, Garmanchouk LV. Cisplatin-resistant Lewis lung carcinoma cells possess increased level of VEGF secretion. Exp Oncol. 2003; 24: 260–265
Hnatiuk S, Kolesnyk D, Solyanik G. Biochemical features of glycolysis in cancer cells with different metastatic po- tential. Low Temp Phys. 2024;50(3):285-288. https://doi.org/10.1063/10.00249749
Payen VL, Porporato PE, Baselet B, et al. Metabolic changes associated with tumor metastasis, part 1: tumor pH, glycolysis and the pentose phosphate pathway. Cell Mol Life Sci. 2016;73(7):1333-1348. https://doi.org/10.1007/ s00018-015-2098-5
Bose S, Le A. Glucose metabolism in cancer. Adv Exp Med Biol. 2018;1063:3-12. https://doi.org/10.1007/978-3-319- 77736-8_1
Barba I, Carrillo-Bosch L, Seoane J. Targeting the Warburg effect in cancer: where do we stand? Int J Mol Sci. 2024;25(6):3142. https://doi.org/10.3390/ijms25063142
Halma MTJ, Tuszynski JA, Marik PE. Cancer metabolism as a therapeutic target and review of interventions. Nu- trients. 2023;15(19):4245. https://doi.org/10.3390/nu15194245
Berr AL, Wiese K, Dos Santos G, et al. Vimentin is required for tumor progression and metastasis in a mouse model of non-small cell lung cancer. Oncogene. 2023;42(25):2074-2087. https://doi.org/10.1038/s41388-023-02703-9
Zhao X, Liu L, Jiang Y, et al. Protective effect of metformin against hydrogen peroxide-induced oxidative damage in human retinal pigment epithelial (RPE) cells by enhancing autophagy through activation of AMPK pathway. Oxid Med Cell Longev. 2020;2020:2524174. https://doi.org/10.1155/2020/2524174
Park D, Lee S, Boo H. Metformin induces lipogenesis and apoptosis in h4iie hepatocellular carcinoma cells. Dev Reprod. 2023;27(2):77-89. https://doi.org/10.12717/DR.2023.27.2.77
Bonini MG, Gantner BN. The multifaceted activities of AMPK in tumor progression–why the “one size fits all” definition does not fit at all? IUBMB Life. 2013;65(11):889-896. https://doi.org/10.1002/iub.1213
Priebe A, Tan L, Wahl H, et al. Glucose deprivation activates AMPK and induces cell death through modulation of Akt in ovarian cancer cells. Gynecol Oncol. 2011;122(2):389-395. https://doi.org/10.1016/j.ygyno.2011.04.024
Prasad A, Roy AC, Priya K, et al. Effect of differential deprivation of nutrients on cellular proliferation, oxida- tive stress, mitochondrial function, and cell migration in MDA-MB-231, HepG2, and HeLa cells. 3 Biotech. 2023;13(10):339. https://doi.org/10.1007/s13205-023-03759-w
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2025 Експериментальна онкологія
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
