NADPHオキシダーゼの阻害は、慢性骨髄性白血病におけるヘムオキシゲナーゼ1発現を調節します

背景：爆風危機における慢性骨髄性白血病（CML）患者は、ブレークポイントクラスター領域-Abelsonマウス白血病性腫瘍性相同体（BCR-ABL1）腫瘍を阻害するように設計されたチロシンキナーゼ阻害剤に対して不十分な反応を持っています。最近の研究は、BCR-ABL1発現細胞でヘムオキシゲナーゼ1（HO-1）発現が増加し、CMLでのHO-1の阻害が細胞成長の減少につながり、HO-1がより妥当な標的である可能性を示唆していることを実証しています。治療。現在の研究の目的は、HO-1過剰発現のメカニズムと、CMLのこのメカニズムの寄与因子としてのニコチンアミドアデニンジヌクレオチドリン酸（NADPH）オキシダーゼの役割を明確にすることでした。 方法：HO-1発現は、疾患のさまざまな段階のCML患者からの骨髄標本、CMLの移植ベースのモデル、およびCML細胞株で評価されました。NADPHオキシダーゼの化学的および遺伝的阻害は、CML細胞で実施されました。 結果：爆風危機におけるCML患者の標本は、慢性または加速期のCML患者の標本よりも高いレベルのHO-1染色を示しました。BCR-ABL1発現細胞におけるHO-1アップレギュレーションは、NADPHオキシダーゼの化学阻害剤であるジフェニレンヨードニウム（DPI）によって抑制されました。NADPHオキシダーゼをRNA干渉（RNAI）を介してRAS関連のC3ボツリヌム毒素基質1（RAC1）に標的とし、RAC1活性の主要な陰性RAC1コンストラクトまたは阻害剤もHO-1タンパク質発現を鈍化させました。さらに、NOXの47 kDサイトゾルサブユニット（p47phox）に向けられたRNAIによるNADPHオキシダーゼの阻害は、同様にHO-1レベルを廃止しました。 結論：BCR-ABL1発現CML細胞の生存因子であるHO-1を上方制御しました。このアップレギュレーションは、初期段階の疾患と比較して爆風危機CMLでより顕著であり、NADPHオキシダーゼ成分RAC1およびP47Phoxによって媒介されました。p47phoxの発現は、BCR-ABL1発現細胞で増加しました。

BACKGROUND: Patients with chronic myelogenous leukemia (CML) in blast crisis have a poor response to tyrosine kinase inhibitors designed to inhibit the breakpoint cluster region-v-Abelson murine leukemia viral oncogene homolog 1 (BCR-ABL1) oncogene. Recent work has demonstrated that heme oxygenase 1 (HO-1) expression is increased in BCR-ABL1-expressing cells and that the inhibition of HO-1 in CML leads to reduced cellular growth, suggesting that HO-1 may be a plausible target for therapy. The objective of the current study was to clarify the mechanism of HO-1 overexpression and the role of the nicotinamide adenine dinucleotide phosphate (NADPH) oxidase as a contributor to this mechanism in CML. METHODS: HO-1 expression was evaluated in bone marrow specimens from patients with CML in various stages of disease, in a transplantation-based model for CML, and in CML cell lines. Chemical and genetic inhibition of the NADPH oxidase was carried out in CML cells. RESULTS: Specimens from patients with CML in blast crisis displayed higher levels of HO-1 staining than specimens from patients with CML in chronic or accelerated phase. HO-1 up-regulation in BCR-ABL1-expressing cells was suppressed by diphenyleneiodonium (DPI), a chemical inhibitor of the NADPH oxidase. Targeting the NADPH oxidase through RNA interference (RNAi) to Ras-related C3 botulinum toxin substrate 1 (Rac1), a dominant-negative Rac1 construct or an inhibitor of Rac1 activity also blunted HO-1 protein expression. Moreover, inhibition of the NADPH oxidase by RNAi directed toward the 47-kd cytosolic subunit of Nox (p47phox) similarly abrogated HO-1 levels. CONCLUSIONS: BCR-ABL1 expression up-regulated HO-1, a survival factor for CML cells. This up-regulation was more pronounced in blast crisis CML relative to early stage disease and was mediated by the NADPH oxidase components Rac1 and p47phox. The expression of p47phox was increased in BCR-ABL1-expressing cells.