CDK4阻害とドキソルビシンは、SMAD3およびサバイビンを介して乳癌細胞アポトーシスを媒介します

サイクリンD1/CDK4活性は、乳がんの最大50％で上方制御され、CDK4を介したリン酸化はTGFβスーパーファミリーメンバーSMAD3を負に調節します。CDK4阻害とドキソルビシン化学療法がSMAD3を介した細胞/コロニーの成長と乳癌細胞のアポトーシスに影響を与える可能性があるかどうかを判断しようとしました。親およびサイクリンD1オーバーエクスプレッションMCF7細胞は、CDK4阻害剤、ドキソルビシン、または併用療法と細胞増殖、アポトーシス、コロニー形成、およびアポトーシスタンパク質の発現で処理されました。/イムノブロッティング。また、研究細胞にWT SMAD3またはCDK4リン酸化に耐性のあるSMAD3構築物（5M）を導入し、コロニー形成とアポトーシスタンパク質の発現を評価しました。CDK4阻害剤/ドキソルビシン併用療法、または5M SMAD3による形質導入による治療は、コロニー形成の同様の減少をもたらしました。サイクリンDの過剰発現乳癌細胞を併用療法で治療することも、アポトーシスの最大の増加をもたらし、抗アポトーシスタンパク質の生存とXIAPの発現の減少をもたらし、アポトーシス促進SMAC/ジアブロの細胞内局在に影響を与えました。さらに、5M SMAD3およびドキソルビシン治療の形質導入により、アポトーシスタンパク質発現の最大の変化が生じました。集合的に、この研究は、ドキソルビシン処理サイクリンD除曝露研究細胞で増強されたCDK4阻害剤を介したSMAD3調節腫瘍抑制の影響を示しました。

Cyclin D1/CDK4 activity is upregulated in up to 50% of breast cancers and CDK4-mediated phosphorylation negatively regulates the TGFβ superfamily member Smad3. We sought to determine if CDK4 inhibition and doxorubicin chemotherapy could impact Smad3-mediated cell/colony growth and apoptosis in breast cancer cells. Parental and cyclin D1-overexpressing MCF7 cells were treated with CDK4 inhibitor, doxorubicin, or combination therapy and cell proliferation, apoptosis, colony formation, and expression of apoptotic proteins were evaluated using an MTS assay, TUNEL staining, 3D Matrigel assay, and apoptosis array/immunoblotting. Study cells were also transduced with WT Smad3 or a Smad3 construct resistant to CDK4 phosphorylation (5M) and colony formation and expression of apoptotic proteins were assessed. Treatment with CDK4 inhibitor/doxorubicin combination therapy, or transduction with 5M Smad3, resulted in a similar decrease in colony formation. Treating cyclin D overexpressing breast cancer cells with combination therapy also resulted in the greatest increase in apoptosis, resulted in decreased expression of anti-apoptotic proteins survivin and XIAP, and impacted subcellular localization of pro-apoptotic Smac/DIABLO. Additionally, transduction of 5M Smad3 and doxorubicin treatment resulted in the greatest change in apoptotic protein expression. Collectively, this work showed the impact of CDK4 inhibitor-mediated, Smad3-regulated tumor suppression, which was augmented in doxorubicin-treated cyclin D-overexpressing study cells.