17-N-アリラミノ-17-デメトキシゲルダナマイシンによるHsp90阻害によるヒト血管内皮細胞の放射線感覚化

目的：浸潤性腫瘍細胞に加えて、腫瘍血管系の内皮細胞（ECS）は、抗がん療法の重要な標的です。現在の研究の目的は、熱ショックタンパク質90（HSP90）を阻害する抗がん剤として知られる17-N-アリラミノ-17-デメトキシゲルダナマイシン（17AAG）が、ヒト血管ECの放射応答を修正する方法を調査することです。 方法と材料：ヒト臍静脈から培養されたECSはガンマ照射にさらされましたが、一部のECサンプルは成長因子および/または17AAGで前処理されました。照射後の細胞死/生存および形態形成は、末端デオキシヌクレオチジルトランスフェラーゼビオチン - デオキシウリジン三リン酸ニックエンド標識またはアネキシンV染色およびクローン原性およびチューブ融合アッセイによって評価されました。17AAGに影響を受けた発現と放射耐性関連タンパク質のリン酸化は、免疫ブロッティングによってプローブされました。AKT活性を操作するために、ECSで一時的に発現した、または構成的に活性化されたAktが一時的に発現されました。 結果：17AAGのナノモル濃度は、ECSを比較的低用量（2〜6 Gy）のガンマ照射（2〜6 Gy）に感作し、血管内皮成長因子と基本的な線維芽細胞成長因子の放射線保護効果を廃止することがわかった。ECSの薬物誘発放射線増感は、AKTのHsp90依存性リン酸化（活性化）の予防によって引き起こされ、放射性ホスファチジルイノシトール3-キナーゼ/Akt経路をブロックすることになるようです。 結論：17AAGの臨床的に達成可能な濃度は、血管ECの固有の放射線耐性を減少させ、腫瘍由来の成長因子によってそれらに付与される放射性保護を最小限に抑えることができます。これらの発見は、17AAGを腫瘍血管系の有望な放射線増感剤として特徴づけています。

PURPOSE: In addition to invasive tumor cells, endothelial cells (ECs) of the tumor vasculature are an important target for anticancer radiotherapy. The purpose of the present work is to investigate how 17-N-allilamino-17-demethoxygeldanamycin (17AAG), known as an anticancer drug inhibiting heat shock protein 90 (Hsp90), modifies radiation responses of human vascular ECs. METHODS AND MATERIALS: The ECs cultured from human umbilical veins were exposed to gamma-irradiation, whereas some EC samples were pretreated with growth factors and/or 17AAG. Postirradiation cell death/survival and morphogenesis were assessed by means of terminal deoxynucleotidyl transferase biotin-deoxyuridine triphosphate nick end labeling or annexin V staining and clonogenic and tube-formation assays. The 17AAG-affected expression and phosphorylation of radioresistance-related proteins were probed by means of immunoblotting. Dominant negative or constitutively activated Akt was transiently expressed in ECs to manipulate Akt activity. RESULTS: It was found that nanomolar concentrations of 17AAG sensitize ECs to relatively low doses (2-6 Gy) of gamma-irradiation and abolish the radioprotective effects of vascular endothelial growth factor and basic fibroblast growth factor. The drug-induced radiosensitization of ECs seems to be caused by prevention of Hsp90-dependent phosphorylation (activation) of Akt that results in blocking the radioprotective phosphatidylinositol 3-kinase/Akt pathway. CONCLUSIONS: Clinically achievable concentrations of 17AAG can decrease the radioresistance intrinsic to vascular ECs and minimize the radioprotection conferred upon them by tumor-derived growth factors. These findings characterize 17AAG as a promising radiosensitizer for the tumor vasculature.