ВПЛИВ ПОПЕРЕДНЬОЇ ОБРОБКИ ОКСАМАТОМ КЛІТИН LLC НА ПОКАЗНИКИ ВИЖИВАНОСТІ ПІСЛЯ ПЕРЕХОДУ ДО НЕЗАЛЕЖНОГО ВІД СУБСТРАТУ РОСТУ

Автор(и)

  • Ю.В. Степанов Інститут експериментальної патології, онкології та радіобіології ім. Р.Е. Кавецького, НАН України, Київ, Україна
  • Д.Л. Колесник Інститут експериментальної патології, онкології та радіобіології ім. Р.Е. Кавецького, НАН України, Київ, Україна
  • Ю.Р. Якшибаєва Інститут експериментальної патології, онкології та радіобіології ім. Р.Е. Кавецького, НАН України, Київ, Україна
  • Г.І. Соляник Інститут експериментальної патології, онкології та радіобіології ім. Р.Е. Кавецького, НАН України, Київ, Україна

DOI:

https://doi.org/10.15407/exp-oncology.2024.03.237

Ключові слова:

оксамат, гліколіз, лактатдегідрогеназа, активні форми кисню, незалежний від субстрату ріст, споживання глюкози, продукція лактату, віментин

Анотація

Стан питання. Здатність до метаболічного перепрограмування є важливою особливістю метастатично активних пухлинних клітин. Класичним прикладом такого перепрограмування, яке є характерним для біль­шості злоякісних клітин, є аеробний гліколіз. Тому інгібування гліколізу у пухлинних клітинах вважається перспективною стратегією у протипухлинній терапії. Мета. Отримати субпопуляцію клітин LLC, яка проявляє стійкість до інгібування лактатдегідрогенази оксаматом при адгезивному рості, а також дослідити метаболізм цієї субпопуляції під час росту, незалежному від закріплення. Матеріали та методи. Визначення клітинного циклу, апоптозу, активних форм кисню, Е­кадгерину і віментину за допомогою проточної цитометрії. Оптич­на спектрофотометрія використовувалася для визначення споживання глюкози та продукування лактату. Результати. Дослідження впливу оксамату (17 мМ) на адгезивний ріст клітин LLC показали зменшення загальної кількості клітин на 30% через 48 год (p < 0,05) порівняно з контролем. Відсоток мертвих клітин не відрізнявся між двома групами. Отримані дані вказують на цитостатичну дію оксамату в дозі 17 мМ на клітини LLC при адгезивному рості. Потім клітини з придбаною стійкістю до дії оксамату при адгезивному рості були переміщені в умови незалежного від закріплення росту без оксамату. Дослідження виживаності цих клітин показало зменшення кількості живих клітин на 17% (p < 0,05) через 72 год порівняно з контролем. Не поміче­но відмінностей у розподілі клітин за фазами клітинного циклу між двома групами. Швидкість споживання глюкози в дослідній групі знизилася на 20 % (р < 0,05), а швидкість продукції лактату не відрізнялася від контр­ольних значень. Генерація активних форм кисню в дослідній групі була знижена на 17% (p < 0,05), а експресія віментину на 10% (p < 0,05) в порівнянні з контрольною. Висновок. Цитостатичний ефект оксамату, виявлений при адгезивному рості, продовжується 72 год в умовах росту незалежного від закріплення без додавання оксамату. Відсутність відмінностей у фазах клітинного циклу та зниження генерації активних форм кисню клітинами LLC може свідчити про початкову стадію подолання пухлинними клітинами цитостатичного впливу оксамату через 72 год.

Посилання

Weber GF. Time and circumstances: cancer cell metabolism at various stages of disease progression. Front Oncol.

;6:257. https://doi.org/10.3389/fonc.2016.00257

Ohshima K, Morii E. Metabolic reprogramming of cancer cells during tumor progression and metastasis. Metabo- lites. 2021;11:28. https://doi.org/10.3390/metabo11010028

Roda N, Gambino V, Giorgio M. Metabolic constrains rule metastasis progression. Cells. 2020;9:2081. https://doi. org/10.3390/cells9092081

Warburg O. On the origin of cancer cells. Science. 1956;123:309­314.

Vaupel P, Schmidberger H, Mayer A. The Warburg effect: essential part of metabolic reprogramming and central con­ tributor to cancer progression. Int J Radiat Biol. 2019;95:912­919. https://doi.org/10.1080/09553002.2019.1589653

Boedtkjer E, Pedersen SF. The acidic tumor microenvironment as a driver of cancer. Annu Rev Physiol. 2020;82:103­ 126. https://doi.org/10.1146/annurev­physiol­021119­034627

Gandhi N, Das GM. Metabolic reprogramming in breast cancer and its therapeutic implications. Cells. 2019;8:89. https://doi.org/10.3390/cells8020089

Nagao A, Kobayashi M, Koyasu S, et al. HIF­1­dependent reprogramming of glucose metabolic pathway of cancer cells and its therapeutic significance. Int J Mol Sci. 2019;20:238. https://doi.org/10.3390/ijms20020238

Krieg AF, Rosenblum LJ, Henry JB. Lactate dehydrogenase isoenzymes a comparison of pyruvate­to­lactate and lac­ tate­to­pyruvate assays. Clin Chem. 1967;13:196­203.

Forkasiewicz A, Dorociak M, Stach K, et al. The usefulness of lactate dehydrogenase measurements in current onco­ logical practice. Cell Mol Biol Lett. 2020;25:35. https://doi.org/10.1186/s11658­020­00228­7

Valvona CJ, Fillmore HL, Nunn PB, et al. The regulation and function of lactate dehydrogenase A: therapeutic poten­ tial in brain tumor. Brain Pathol. 2016;26:3­17. https://doi.org/10.1111/bpa.12299

Cui J, Shi M, Xie D, et al. FOXM1 promotes the warburg effect and pancreatic cancer progression via transactivation of LDHA expression. Clin Cancer Res. 2014;10:2595­2606. https://doi.org/10.1158/1078­0432.CCR­13­2407

Shi M, Cui J, Du J, et al. A novel KLF4/LDHA signaling pathway regulates aerobic glycolysis in and progression of pancreatic cancer. Clin. Cancer Res. 2014;16:4370­4380. https://doi.org/10.1158/1078­0432.CCR­14­0186

Su Y, Yu Q.H, Wang XY, et al. JMJD2A promotes the Warburg effect and nasopharyngeal carcinoma progression by transactivating LDHA expression. BMC Cancer. 2017;1:477. https://doi.org/10.1186/s12885­017­3473­4

Koukourakis MI, Kakouratos C, Kalamida D, et al. Hypoxia­inducible proteins HIF1α and lactate dehydrogenase LDH5, key markers of anaerobic metabolism, relate with stem cell markers and poor post­radiotherapy outcome in bladder cancer. Int J Radiat. Biol. 2016;92:353­363. https://doi.org/10.3109/09553002.2016.1162921

Giatromanolaki A, Sivridis E, Gatter KC, et al. Tumour and Angiogenesis Research Group. Lactate dehydrogenase 5 (LDH­5) expression in endometrial cancer relates to the activated VEGF/VEGFR2(KDR) pathway and prognosis. Gynecol Oncol. 2006;103:912­918. https://doi.org/10.1016/j.ygyno.2006.05.043

Li X, Lu W, Hu Y, et al. Effective inhibition of nasopharyngeal carcinoma in vitro and in vivo by targeting glycolysis with oxamate. Int J Oncol. 2013;43:1710­1718. https://doi.org/10.3892/ijo.2013.2080

Manerba M, Di Ianni L, Govoni M, et al. Lactate dehydrogenase inhibitors can reverse inflammation induced changes in colon cancer cells. Eur J Pharm Sci. 2017;96:37­44. https://doi.org/10.1016/j.ejps.2016.09.014

Moreno­Sánchez R, Marín­Hernández Á, Del Mazo­Monsalvo I, et al. Assessment of the low inhibitory speci­ ficity of oxamate, aminooxyacetate and dichloroacetate on cancer energy metabolism. Biochim Biophys Acta. 2017;1861:3221­3236. https://doi.org/10.1016/j.bbagen.2016.08.006

Tsujino S, Shanske S, Brownell AK, et al. Molecular genetic studies of muscle lactate dehydrogenase deficiency in white patients. Ann Neurol. 1994;36:661­665. https://doi.org/10.1002/ana.410360418

Coronel­Hernández J, Salgado­García R, Cantú­De León D, et al. Combination of metformin, sodium oxamate and doxorubicin induces apoptosis and autophagy in colorectal cancer cells via downregulation HIF­1 alpha. Front Oncol. 2021;11:594200. https://doi.org/10.3389/fonc.2021.594200

Zhao Z, Han F, Yang S, et al. Oxamate­mediated inhibition of lactate dehydrogenase induces protective autophagy in gastric cancer cells: involvement of the Akt­mTOR signaling pathway. Cancer Lett. 2015;358:17­26. https://doi. org/10.1016/j.canlet.2014.11.046

Valvona CJ; Fillmore HL. Oxamate, but not selective targeting of LDH­A, inhibits medulloblastoma cell glycolysis, growth and motility. Brain Sci. 2018;8:56. https://doi.org/10.3390/brainsci8040056

Crémillieux Y, Salvati R, Dumont U, et al. H­MRS measurements of time­varying lactate production in an animal model of glioma during administration of an anti­tumoral drug. NMR Biomed. 2018;31. https://doi.org/10.1002/nbm.3861

Lu QY, Zhang L, Yee JK, et al. Metabolic consequences of LDHA inhibition by epigallocatechin gallate and oxamate in MIA PaCa­2 pancreatic cancer cells. Metabolomics. 2015;11:71­80. https://doi.org/10.1007/s11306­014­0672­8

Yang Y, Su D, Zhao L, et al. Different effects of LDH­A inhibition by oxamate in non­small cell lung cancer cells.

Oncotarget. 2014;5:11886­11896. https://doi.org/10.18632/oncotarget.2620

Mishra D, Banerjee D. Lactate dehydrogenases as metabolic links between tumor and stroma in the tumor microen­ vironment. Cancers (Basel). 2019;11:750. https://doi.org/10.3390/cancers11060750.

##submission.downloads##

Опубліковано

19.12.2024

Як цитувати

Степанов, Ю., Колесник, Д., Якшибаєва, Ю., & Соляник, Г. (2024). ВПЛИВ ПОПЕРЕДНЬОЇ ОБРОБКИ ОКСАМАТОМ КЛІТИН LLC НА ПОКАЗНИКИ ВИЖИВАНОСТІ ПІСЛЯ ПЕРЕХОДУ ДО НЕЗАЛЕЖНОГО ВІД СУБСТРАТУ РОСТУ. Експериментальна онкологія, 46(3), 237–243. https://doi.org/10.15407/exp-oncology.2024.03.237

Номер

Том 46 № 3 (2024): Експериментальна онкологія

Розділ

Оригінальні внески

Ліцензія

Авторське право (c) 2024 Експериментальна онкологія

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.