ツニカマイシンは、ヒト肝細胞癌細胞におけるカンプトテシンおよびエトポシドに対する耐性を誘導します：細胞周期停止とGRP78の役割

肝細胞癌は、多くの抗がん剤の化学療法です。N-グリコシル化阻害剤であるツニカマイシンは、展開されたタンパク質応答を引き起こし、小胞体ストレスの薬理学的誘導因子として広く使用されています。この研究では、いくつかの設計を使用して、肝細胞癌HEP3B細胞におけるカンプトテシンとエトポシドに対する耐性メカニズムを調査しました。カンプトテシンまたはエトポシドによって誘発されるアポトーシスを有意に阻害しました。チュニカマイシンは、トポイソメラーゼレベルを修飾せず、カンプトテシンとエトポシドによって引き起こされるATMの活性化を阻害しませんでした。このデータは、チュニカマイシン誘発性耐性が、薬物トラップトポイソメラーゼDNA複合体とDNA二本鎖切断の下流イベントに起因する可能性があることを示唆しています。カンプトテシンとエトポシドは、いくつかの細胞周期調節因子のタンパク質発現の増加を引き起こし、タンパク質のBcl-2ファミリーの切断を誘発しました。これらの細胞内分子イベントは、チニカマイシンによって廃止されました。チュニカマイシンの添加後の設計により、G1チェックポイントの逮捕が耐性メカニズムに寄与したことが実証されました。この研究の別のG1停止誘導剤であるクルクミンは、同様の耐性効果を誘導することができました。さらに、GRP78 siRNAをトランスフェクトした細胞は、Tunicamycin誘発アポトーシスに対して部分的に耐性がありましたが、GRP78およびG1停止がチニカマイシン誘発耐性メカニズムに対する2つの独立した因子であることを示す細胞周期調節因子に対する阻害効果はありませんでした。結論として、データは、チュニカマイシンがGRP78のアップレギュレーションと細胞周期のG1停止を介してトポイソメラーゼ阻害剤に対する耐性を誘導することを示唆しています。この調査結果はまた、化学療法薬と中国の漢方薬の結合中の投与中に耐性が引き起こされる可能性があるという審議を促し、癌細胞における小胞体ストレスおよび/または細胞周期停止を誘発します。

Hepatocellular carcinoma is chemoresistant to many anticancer drugs. Tunicamycin, an N-glycosylation inhibitor, causes unfolded protein response and is widely used as pharmacological inducer of endoplasmic reticulum stress. In this study, several designs were used to investigate the resistance mechanism to camptothecin and etoposide in hepatocellular carcinoma Hep3B cells. Tunicamycin significantly inhibited apoptosis induced by camptothecin or etoposide. Tunicamycin neither modified the topoisomerase levels nor inhibited the ATM activation caused by camptothecin and etoposide. The data suggest that tunicamycin-induced resistance may result from the downstream events of drug-trapped topoisomerase-DNA complexes and DNA double-strand breaks. Camptothecin and etoposide caused an increase of protein expression of several cell-cycle regulators and induced the cleavage of Bcl-2 family of proteins. These intracellular molecular events were abolished by tunicamycin. A design of postaddition of tunicamycin demonstrated that G1 checkpoint arrest contributed to the resistance mechanism. Curcumin, another G1 arrest-inducing agent in this study, was able to induce a similar resistant effect. Furthermore, the cells transfected with GRP78 siRNA were partly resistant to tunicamycin-induced apoptosis but not the inhibitory effect on cell-cycle regulators indicating that GRP78 and G1 arrest are two independent factors to tunicamycin-induced resistance mechanism. In conclusion, the data suggest that tunicamycin induces the resistance to topoisomerase inhibitors through GRP78 up-regulation and G1 arrest of the cell cycle. The findings also prompt the deliberation that the resistance can be caused during combined administration of chemotherapeutic drugs and Chinese herbal medicines, which induce endoplasmic reticulum stress and/or cell-cycle arrest in cancer cells.