DNA-PKCS阻害は、細胞周期停止とテロメアキャッピングの混乱を介して、ヒト軟骨肉腫細胞を炭素イオン照射に感作します

ヒト軟骨肉腫細胞の放射線療法に対する耐性を克服するために、DNA依存性プロテインキナーゼ触媒サブユニット（DNA-PKCS）阻害剤AZD7648との組み合わせ治療による効率的なDNA修復の予防は、炭素イオン（C-イオン）について調査されました。同様に、遺伝子発現分析、フローサイトメトリー、タンパク質リン酸化、およびテロメア長の短縮を使用した参照光子（X線）照射（IR）。増殖マーカーと細胞周期分布は、治療を組み合わせた後に大幅に変化し、顕著なG2/M停止が明らかになりました。G2/Mチェックポイント遺伝子の発現サイクリンB、CDK1、およびWEE1は、IRのみと組み合わせ治療によって大幅に減少しました。IRのみが効果を示しませんでしたが、AZD7648の追加治療により、AKTリン酸化が用量依存的に減少し、CHK2リン酸化が増加しました。IRの24時間後、DNA修復メカニズムの重要な遺伝子は、DNA修復の障害と放射線感受性の増加をもたらした組み合わせ治療によって減少しました。AZD7648および8 Gy X-ray/C-eion IRとの組み合わせ処理後、両方の細胞株でテロメア長の時間依存短縮が観察されました。私たちのデータは、DNA-PKCの阻害が、DNA修復メカニズムとテロメアの終了保護における機能的役割を損なうことにより、X線およびCイオンIRに対する感度を高める可能性があることを示唆しています。

In order to overcome the resistance to radiotherapy in human chondrosarcoma cells, the prevention from efficient DNA repair with a combined treatment with the DNA-dependent protein kinase catalytic subunit (DNA-PKcs) inhibitor AZD7648 was explored for carbon ion (C-ion) as well as reference photon (X-ray) irradiation (IR) using gene expression analysis, flow cytometry, protein phosphorylation, and telomere length shortening. Proliferation markers and cell cycle distribution changed significantly after combined treatment, revealing a prominent G2/M arrest. The expression of the G2/M checkpoint genes cyclin B, CDK1, and WEE1 was significantly reduced by IR alone and the combined treatment. While IR alone showed no effects, additional AZD7648 treatment resulted in a dose-dependent reduction in AKT phosphorylation and an increase in Chk2 phosphorylation. Twenty-four hours after IR, the key genes of DNA repair mechanisms were reduced by the combined treatment, which led to impaired DNA repair and increased radiosensitivity. A time-dependent shortening of telomere length was observed in both cell lines after combined treatment with AZD7648 and 8 Gy X-ray/C-ion IR. Our data suggest that the inhibition of DNA-PKcs may increase sensitivity to X-rays and C-ion IR by impairing its functional role in DNA repair mechanisms and telomere end protection.