オートファジーおよび反応性酸素種は、頭頸部癌細胞におけるATMキナーゼ活性の抑制によって誘発される細胞毒性を調節します

目的：毛細血管拡張症変異（ATM）欠損細胞は、電離照射およびDNA損傷剤に過敏であるため、ATMキナーゼ阻害は放射線化学療法の有効性を高めると考えられています。この研究では、頭頸部癌細胞のATMキナーゼの抑制によって誘導される細胞毒性の調節におけるオートファジーおよび反応性酸素種（ROS）の役割を調査しました。 材料と方法：KU55933を使用して、ATMキナーゼ活性を阻害します。細胞生存率は、MTTアッセイによって決定されました。オートファジーは、LC3-IIのウエスタンブロット、および酸性小胞およびEGFP-LC3点酸塩の顕微鏡検査で検査されました。DCF-DA染色とフローサイトメトリーを使用して、ROS生成を分析しました。 結果：Ku55933は、いくつかの頭頸部癌細胞株の細胞生存率を低下させることがわかりました。Ku55933処理細胞は、細胞質小胞の増加、LC3-IIの蓄積、およびEGFP-LC3点状形成を示し、オートファジーが誘導されたことを示しています。KU55933は、ROSスカベンジャーN-アセチル-L-シュタインがLC3-IIの蓄積を減少させる可能性があるため、オートファジー誘導に必要なROS生成も増加させました。クロロキンによるオートファジー阻害がKU55933の細胞毒性を増強したため、KU55933誘発性オートファジーはROS媒介細胞毒性に対して細胞保護の役割を果たしました。さらに、Ku55933はシスプラチン耐性頭部および頸部がん細胞のバイアリビティを減少させ、これらの細胞でLC3-IIの蓄積を誘導しました。 結論：一緒に、これらの結果は、Ku55933の治療値と、原発性およびシスプラチン耐性の頭頸部癌の治療におけるオートファジー阻害剤に光を当てました。

OBJECTIVES: Because Ataxia Telangiectasia Mutated (ATM)-deficient cells are hypersensitive to ionizing irradiation and DNA-damaging agents, ATM kinase inhibition is thought to enhance radiochemotherapy efficacy. In this study, we investigated the roles of autophagy and reactive oxygen species (ROS) in modulating cytotoxicity induced by suppression of ATM kinase in head and neck cancer cells. MATERIALS AND METHODS: We use KU55933 to inhibit ATM kinase activity. The cell viability was determined by MTT assays. Autophagy was examined by Western blot for LC3-II and microscopy for acidic vesicles and EGFP-LC3 punctate formation. DCF-DA staining and flow cytometry were used for analyzing ROS generation. RESULTS: we found that KU55933 reduced cell viability in several head and neck cancer cell lines. KU55933-treated cells showed increased cytoplasmic vesicles, LC3-II accumulation, and EGFP-LC3 punctate formation, indicating that autophagy was induced. KU55933 also increased ROS generation, which was required for autophagy induction because the ROS scavenger N-acetyl-L-cysteine could reduce LC3-II accumulation. KU55933-induced autophagy played a cytoprotective role against ROS-mediated cytotoxicity because autophagy inhibition by chloroquine augmented KU55933's cytotoxicity. In addition, KU55933 reduced cisplatin-resistant head and neck cancer cell viabilities, and induced LC3-II accumulation in these cells. CONCLUSION: Together, these results shed light on KU55933's therapeutic values as well as autophagy inhibitors in treating primary and cisplatin-resistant head and neck cancers.