فهرست مطالب
متفورمین با هدف قرار دادن کلاسترین باعث بهبود سرطان مثانه میشود
متفورمین، دارویی که به طور گسترده برای درمان دیابت نوع II تجویز میشود، خاصیت ضد سرطانی مهمی را نشان داده است.
این در حالی است که کارآزمایی های بالینی که اخیرا انجام شده نتوانستند به چنین نتایج رضایت بخشی دست یابند.
یک توضیح می‌تواند این باشد که مکانیسم های ضد سرطانی متفورمین و اهداف درمانی آن، همچنان نامشخص هستند.
ما به منظور کشف هدف های درمانی بالقوه متفورمین در سرطان مثانه، پروتئین های افتراقی درمان به وسیله متفورمین را در رده سلولی T24 بررسی کردیم و کلاسترین به عنوان هدف متفورمین در سرطان مثانه شناسایی شد.
اتصال مستقیم متفورمین با کلاسترین از طریق تحلیل رزونانس پلاسمون سطحی (SPR) تایید شد.
در همین حال، نتایج حاصل از وسترن بلات و RT-PCR نشان داد كه درمان با متفورمین منجر به كاهش قابل توجه كلاسترین در سلول‌های UMUC3 و J82 میشود.
کلاسترین یک گلیکوپروتئین محافظت شده است که در پاسخ به استرس سلولی و بقای آن، نقش اصلی را ایفا می‌کند.
همانطور که به دلیل نقش‌های کلیدی کلاسترین در سرطان از آن انتظار می‌رود، کلاسترین به عنوان یک هدف درمانی برای مبارزه با رشد تومور عمل می‌کند.
ما سطح پایه کلاسترین را در رده های سلول سرطانی مثانه انسان بررسی کردیم.
سلول‌های UMUC3 به میزان قابل توجهی بالاترین بیان کلاسترین را داشتند در حالی که سلول‌های J82 کمترین بیان کلاسترین را داشتند.
جالب توجه است، در سلول‌های UMUC3 که بالاترین میزان کلاسترین را دارند در مقایسه با سلول‌های J82 که بیان کلاسترین کمتری دارند، میزان جلوگیری از تکثیر سلولی، تشکیل کلنی، مهاجرت، و آپوپتوز القایی، توسط متفورمین بیشتر است.
به منظور تعیین نقش مستقیم کلاسترین در رشد سلول‌های سرطانی مثانه، از siRNA ها و لنتی ویروس برای تعدیل سطح کلاسترین در سلول‌های UMUC3 و J82 استفاده کردیم.
کاهش میزان کلاسترین، به طور چشمگیری زنده ماندن سلول، مهاجرت، تشکیل کلنی و آپوپتوز ناشی از آن را در مقایسه با سلول های شاهد، سرکوب کرد.
در ادامه ما اثر متفورمین را در شرایط کاهش القایی کلاسترین بررسی کردیم.
نتیجه نشان داد که در شرایط کاهش غلظت کلاسترین در سلول‌های UMUC3، غلظت کم متفورمین (0-8 میلی مول) باعث جلوگیری قوی تری از تکثیر سلول‌ها، نسبت به سلول های والدین (سلول‌های بدون کاهش القایی بیان کااسترین) به عمل می‌آورد.
این نشان می‌دهد که کاهش غلظت کلاسترین و متفورمین، هر دو باهم، باعث کاهش تکثیر سلولی به روش هم افزایی می شود.
در حالی که، وقتی غلظت متفورمین زیاد باشد (64-8 میلی مول)، متفورمین خود باعث کاهش بیان کلاسترین میشود و این سلول‌ها تقریباً به طور کامل کلاسترین خود را از دست می‌دهند.
بنابراین، اثر مهاری متفورمین در سلول‌هایی که غلظت کلاسترین آن‌ها کم شده،کمتر از سلول های والدین است، که نشان می‌دهد اثر ضد سرطانی متفورمین به بیان کلاسترین متکی است.
بنابراین، در سلول‌های J82 که بیان کلاسترین در آن‌ها به روش القایی پایین آمده بود، از بین بردن کلاسترین باعث کاهش قابل توجهی در اثر مهاری متفورمین نشد.
متفورمین همچنین به طور قابل توجهی مهاجرت پایه، تشکیل کلنی و آپوپتوز ناشی از آن را در سلول‌های شاهد مهار کرد.
با این حال، این اثرات متفورمین در سلول‌هایی که غلظت کلاسترین آن‌ها به روش القایی پایین آمده بود، به طور قابل توجهی کاهش یافت.
بیان بیش از حد کلاسترین در سلول‌های سرطان مثانه منجر به افزایش تکثیر سلولی، تشکیل کلنی و مهاجرت سلولی شد.
در همین حال، سلول‌های دارای بیان بیش از حد القا شده‌ی کلاسترین، در مقایسه با سلول های شاهد، دارای مهار بیشتر تکثیر سلولی، تشکیل کلنی، و همچنین مهاجرت ناشی از متفورمین بودند.
روی هم رفته، این نتایج نشان می‌دهد که سلول‌های سرطانی مثانه که دارای کلاسترین بیشتری هستند، نسبت به مهار رشد ناشی از متفورمین حساس‌ترند.
پیش از این، ما دریافتیم که متفورمین بیان FASN را در سلول‌های سرطانی مثانه کاهش می‌دهد
علاوه بر این، FASN و SREBP-1c در رده‌های سلولی و بافت‌های سرطانی مثانه به طور قابل توجهی بالاتر بود. بنابراین، ما به طور سیستماتیک عملکرد متفورمین را در لیپوژنز سرطان مثانه بررسی کردیم.
رنگ آمیزی قطره لیپید نشان داد که متفورمین، تعداد، اندازه و شدت رنگ آمیزی اجسام چربی را به طور چشمگیری در سلول‌های UMUC3 و J82 کاهش می‌دهد.
در همین حال، SREBP-1c و تاثیر گذارنده‌های پایین دستی آن به طور قابل توجهی کاهش یافت.
ما همچنین تجزیه و تحلیل متابولیت لیپید را با درمان متفورمین از طریق طیف سنج جرمی-کروماتوگرافی (GC-MS) انجام دادیم.
بر اساس نتایج به دست آمده از GC-MS، محتوای اسیدهای چرب زنجیره بلند و کوتاه در مقایسه با گروه کنترل به طور قابل توجهی کاهش یافت.
از آنجا که کلاسترین در حمل و نقل و متابولیسم لیپیدها مشارکت دارد، ما حدس می‌زنیم که کلاسترین نقش مهمی در مهار لیپوژنز توسط متفورمین دارد.
نتایج همچنین نشان دادند، کاهش میزان اسیدهای چرب با کاهش چشمگیر در بیان کلاسترین ارتباط دارد.
در همین حال، پایین آوردن کلاسترین باعث کاهش سطح چربی خنثی سلولی و هر دو بیان پروتئین و mRNA از SREBP-1c و اثرات پایین دستی آن شد، که نشان می‌دهد خاموش کردن کلاسترین فعالیت رونویسی SREBP-1c را مهار کرده و لیپوژنز را مهار می کند.
علاوه بر این، رنگ آمیزی ایمونوفلورسانس دو نشان داد که کلاسترین در سیتوپلاسم توزیع شده در حالی که SREBP-1c در هر دو سیتوپلاسم و هسته قرار دارد.
کاهش القایی میزان كلاسترین به طور قابل توجهی SREBP-1c را در هر دو هسته و سیتوزول كاهش داد.
با این حال، CO-IP هیچ اتصال بین Clusterin و SREBP-1c در سلول‌ها را نشان نداد.
روی هم رفته، این نتایج تأیید کرد که متفورمین باعث کاهش تشکیل لیپید خنثی میشود و کلاسترین در این فرایند یک واسطه است.
برای بررسی نقش کلاسترین در تومورزایی، تومورهای زیر جلدی که به ترتیب دارای کلاسترین کاهش یافته القایی (UMUC3-shCLU) و والدین UMUC3 (UMUC3-shCtrl) هستند، به ترتیب کاشته شدند.
تومورهای مشتق شده از سلول‌های UMUC3-shCLU منجر به سرعت رشد بسیار کمتر، اندازه تومور و وزن کمتری می‌شوند.
سرانجام، ما تأیید کردیم که سطح پروتئین‌های کلاسترین، FASN و SREBP-1c در سلول‌های UMUC3-shCLU در بافت تومور کاهش یافته است.
این نتایج حاکی از آن است که کاهش کلاسترین می‌تواند به طور موثری زنوگرافت تومور مثانه را در داخل بدن سرکوب کند.
با توجه به اثرات مهاری متفورمین در رشد سلول‌های سرطانی مثانه، فعالیت ضد توموری آن را در بدن با استفاده از موش های برهنه دارای مدل های ارتوتوپیک UMUC3-luc ارزیابی کردیم.
متفورمین داخل مثانه‌ای، رشد تومور را به طور قابل ملاحظه ای کند و وزن مثانه ها را به طور قابل توجهی کاهش داد.
علاوه بر این، موش های تحت درمان با متفورمین کاهش لیپوژنز را نشان دادند.
رنگ آمیزی H&E و Ki67 نشان داد که متفورمین به طور موثری رشد تومور را مهار می‌کند.
در همین حال، ما دریافتیم که متفورمین باعث کاهش سطح کلاسترین، SREBP-1c و FASN میشود.
به طور خلاصه، ما نشان دادیم که متفورمین مانع رشد سرطان مثانه میشود و پروتئین های مرتبط با لیپوژنز را در مدل های ارتوتوپی که توسط رده سلولی UMUC3 (که دارای بیام بالای کلاسترین هستند) مهار می‌کند.
به منظور بررسی ارتباط بین کلاسترین و پیشرفت سرطان مثانه، ابتدا بیانات آن را در نمونه‌های بیمار تومور مثانه بررسی کردیم.
تجزیه و تحلیل ایمونوهیستوشیمی میکرواَرِی بافتی نشان داد که سطح پروتئین کلاسترین در سرطان مثانه در مقایسه با مثانه طبیعی به طور قابل توجهی بالاتر است.
به طور خاص، این در مقایسه با سرطان مثانه غیر تهاجمی غیر عضلانی، در سرطان مثانه مهاجم عضلانی بیان بیشتری داشت، این نتایج با نتایج پایگاه داده TCGA و نمونه‌های بالینی مطابقت دارد.
تجزیه و تحلیل ایمونوهیستوشیمی نشان داد که سطح کلاسترین با مرحله تومور و درجه تمایز ارتباط مثبت دارد.
این نتایج حاکی از آن است که بیان کلاسترین ارتباط مثبتی با پیشرفت سرطان مثانه دارد و می‌تواند به عنوان یک نشانگر زیستی برای درمان با متفورمین به روش دارویی شخصی عمل کند.
به طور خلاصه، مطالعه ما ثابت كرد كه كلاسترین هدف متفورمین است و اثر متفورمین بر مهار رشد وابسته به كلاسترین در سرطان مثانه را ثابت کرد.
علاوه بر این، متفورمین کلاسترین را هدف قرار داده و SREBP-1c و هدف پایین دست آن FASN را غیرفعال می کند، که منجر به انسداد لیپوژنز de novo برای جلوگیری از رشد سرطان مثانه میشود.
این نتایج نقش مهمی در لیپوژنز تنظیم شده با کلاسترین در حفظ رشد و بقای تومور مثانه کشف کرد.
این مطالعه یک رویکرد بالقوه جدید را برای درمان فردی با متفورمین در بیماران سرطانی با بیان افتراقی کلاسترین فراهم می‌کند.
