Abstract

A proteína morfogenética óssea (BMP) cascata de sinalização é anormalmente ativados em não-pequenas células humanas cancro do pulmão (NSCLC), mas não em células epiteliais de pulmão normais, o que sugere que o bloqueio da sinalização de BMP pode ser uma abordagem terapêutica eficaz para o cancro de pulmão. Estudos anteriores demonstraram que alguns antagonistas de BMP, que se ligam a ligandos extracelulares BMP e impedem a sua associação com receptores de BMP, reduziu dramaticamente o crescimento de tumores do pulmão. No entanto, a aplicação clínica de antagonistas de BMP baseados em proteínas é limitada pela semi-vidas curtas, entrega intra-tumorais pobres, bem como a resistência causada por potenciais mutações de ganho-de-função a jusante da via de BMP. inibidores de BMP de moléculas pequenas que têm como alvo as cascatas intracelulares BMP seria ideal para o desenvolvimento de drogas anti-cancro. Em um estudo de estrutura e actividade com base em embriões de peixe-zebra, que anteriormente identificado um grupo de inibidores de moléculas pequenas altamente selectivos especificamente antagonizando o domínio quinase intracelular da BMP receptores do tipo I. No presente estudo, foi demonstrado que DMH1, um desses inibidores, a proliferação de células do pulmão de forma potente reduziu, promoveu a morte celular e diminuição da migração celular e invasão em células NSCLC, bloqueando a sinalização de BMP, tal como indicado pela supressão de Smad 1/5/8 fosforilação e expressão gênica de Id1, Id2 e ID3. Além disso, o tratamento DMH1 reduziu significativamente o crescimento do tumor no modelo de xenoenxerto de cancro do pulmão humano. Em conclusão, nosso estudo indica que pequenas moléculas inibidoras do tipo BMP receptores I pode oferecer uma nova estratégia promissora para o tratamento do cancro do pulmão

Citation:. Hao J, Lee R, Chang A, Fan J, Labib C, Parsa C, et ai. (2014) DMH1, uma pequena molécula inibidora de BMP Tipo I Receptores, suprime o crescimento e invasão de câncer pulmonar. PLoS ONE 9 (3): e90748. doi: 10.1371 /journal.pone.0090748

editor: Carl G. Maki, Rush University Medical Center, Estados Unidos da América

Recebido: 12 de dezembro de 2013; Aceito: 05 de fevereiro de 2014; Publicação: 06 de março de 2014

Direitos de autor: © 2014 Hao et al. Este é um artigo de acesso aberto distribuído sob os termos da Licença Creative Commons Attribution, que permite uso irrestrito, distribuição e reprodução em qualquer meio, desde que o autor original ea fonte sejam creditados

Financiamento:. Este trabalho foi apoiada pelo fundo de capital semente da Faculdade de Medicina Veterinária da Universidade Ocidental de Ciências da Saúde (JH), e da Universidade Ocidental do Fundo de Desenvolvimento da Saúde Faculdade de Ciências (YH). Os financiadores não tiveram nenhum papel no desenho do estudo, coleta de dados e análise, decisão de publicar ou preparação do manuscrito

CONFLITO DE INTERESSES:.. Os autores declararam que não existem interesses conflitantes

Introdução

o câncer de pulmão é um dos tipos mais comuns de câncer e a principal causa de mortes por câncer. Cerca de 228.190 casos de câncer de pulmão são esperados para ser recém-diagnosticados em 2013, respondendo por ~27% de todas as mortes por câncer anualmente os EUA [1]. O principal tipo de câncer de pulmão, câncer de pulmão de células não pequenas (NSCLC), compreende aproximadamente 85% de todos os cânceres de pulmão diagnosticados. Apesar das melhorias no diagnóstico e quimioterapia, a taxa de sobrevida em 5 anos para pacientes com NSCLC é ainda muito baixo. Recentemente, grandes avanços têm sido feitos na compreensão dos mecanismos moleculares de promoção do desenvolvimento do cancro do pulmão, o que resultou em algumas terapias específicas [2]. No entanto, os pacientes que respondem inicialmente invariavelmente recaída. Há uma necessidade de identificar novos alvos para a NSCLC.

Proteínas morfogenéticas

osso (BMPs) são membros da superfamília de TGF-β e a sua actividade biológica é mediada através da formação de complexos heterodiméricos do tipo I e do tipo BMP II serina /treonina cinases receptores. Após a ligação do ligando, do tipo BMP receptores I são fosforilados por receptores constitutivamente activas do tipo II, que conduz à fosforilação dos intracelulares proteínas Smad 1/5/8, que, em seguida, formar um complexo com Smad4 e translocar para o núcleo para regular a resposta transcricional [3], [4]. Mais de 20 ligantes BMP foram identificados até à data [5]. A sobre-expressão de BMP-2 tem sido associada com ~98% de NSCLC e outros tipos de tumores malignos [6], [7]. Além disso, a expressão de BMP-2 em linhas celulares de NSCLC aumentou significativamente o crescimento do tumor num modelo de ratinho de cancro do pulmão forçado seguinte cauda uma injecção intravenosa de células de tumor [8]. Por outro lado, a BMP antagonista Noggin e o spp24 pseudorreceptor extracelular (fosfoproteína segregada de 24 kD) dramaticamente reduzida do crescimento do tumor do pulmão em modelos subcutâneos do rato xenoenxerto [9], [10], sugerindo que a inibição da sinalização de BMP pode ser uma terapia eficaz para o cancro de pulmão . No entanto, a BMP antagonistas ou pseudorreceptor spp24 à base de proteínas interferir principalmente a ligação de ligandos extracelulares BMP aos seus receptores. A sua aplicação clínica pode ser limitada pela potenciais mutações de ganho-de-função nos membros jusante da cascata BMP ou meias-vidas curtas e entrega pobres para os tumores que são problemas comuns associados com a terapia à base de proteínas de sinalização.

em um

in vivo

estrutura-atividade estudo relacionamento baseado em um modelo de desenvolvimento embrionário do peixe-zebra, que anteriormente identificou um grupo de inibidores moleculares pequenos altamente seletivos BMP incluindo DMH1 e DMH2, que bloqueiam especificamente a sinalização BMP alvejando a quinase intracelular domínio de receptores de tipo I BMP [11] (a estrutura de DMH1 é mostrado na Figura 1A). Um estudo muito recente relatou que DMH2, um dos nossos inibidores de BMP, efetivamente diminuiu o crescimento e morte celular induzida de células NSCLC

in vitro

[12]. No entanto, não foi relatado

in vivo

estudo de inibidores de BMP moleculares pequenas no crescimento de tumores NSCLC. Como DMH1 exibe uma melhor seletividade para o tipo BMP receptores I do que DMH2 [11], no presente estudo foram investigados os efeitos da DMH1 sobre a proliferação celular, migração e invasão da célula NSCLC linhas

in vitro

, bem como no crescimento de tumor de xenoenxerto de pulmão em ratinhos. Nosso estudo demonstrou que DMH1 foi capaz de reduzir significativamente NSCLC crescimento celular, migração e invasão, e atenuar o crescimento do tumor de pulmão de xenotransplante

in vivo

Estrutura química da DMH1.; (B) Western blotting para fosforilada Smad1 /5/8 em células A549 tratadas com DMH1 a várias concentrações (1, 3, e 5? M); Resultados (C) QPCR de Id1, 2 e 3 em células A549 tratadas com DMH1 e veículo de DMSO. *:.

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Materiais e Métodos

cultura de células e reagentes

células A549 e H460 foram adquiridos a partir de American Type Culture Collection (ATCC, Manassas, VA), cultivadas em RPMI 1640 suplementado com 10% FBS (Gibco) e 1% de penicilina-estreptomicina (Cellgro) numa atmosfera de 5% de CO

2 a 37 ° C.

Western blotting

As células foram lisadas em RIPA tampão de lise celular (Santa Cruz, Santa Cruz, CA), suplementado com um cocktail inibidor de protease (Santa Cruz) e cocktail de inibidores de fosfatase 2 (Santa Cruz). As concentrações de proteína foram determinadas usando o kit de proteínas BCA (Thermo Fisher), e o lisado celular foi isolada em SDS-PAGE e transferidos para uma membrana de PVDF. Alfa-tubulina e p-Smad1 /5/8 foram detectados pelo sistema Odyssey (LI-COR Bioscience) a seguir à incubação com os anticorpos primários e secundários apropriados. Os anticorpos primários utilizados foram de coelho anti-p-Smad1 /5/8 (Cell Signaling Tech, 1:1000 diluição) e de ratinho anti-alfa-tubulina (Cell Signaling Tech, 1:1000 diluição). Os anticorpos secundários utilizados incluem IRDye 680 conjugado com IgG de cabra anti-coelho (LI-COR Bioscience, 1:5000 diluição) e de cabra conjugado com IRDye 800CW-anti-IgG de ratinho (LI-COR Bioscience, 1:5000 diluição).

celular zero-ferida Ensaio

A549 e H460 células foram semeadas em 35 pratos mm para criar uma monocamada confluente. As placas foram deixadas a incubar durante a noite a fim de permitir que as células se fixem ao fundo do prato. No dia seguinte, as feridas foram criadas por um zero linear a partir de uma ponta de pipeta no centro da cultura. As células foram então tratadas com DMSO ou DMH1 em 1 uM e 3 | iM concentrações. As fotografias foram tiradas quando as feridas foram criados e após incubação de 24 horas do meio de microscopia de contraste de fase, e as distâncias gap foram quantitativamente avaliada usando ImageJ software (NIH). A diferença de distâncias após 24 h de incubação foram normalizados com a distância de folga a 0 h como as taxas de migração.

Ensaio de Proliferação Celular

Cerca de 10.000 células A549 por cavidade foram semeadas em placas de 96 poços e incubou-se durante a noite. O meio de cultura foi então mudado para meio fresco contendo DMSO ou DMH1 a várias concentrações. As células foram então incubadas durante 48 horas e 96 horas antes do término do tratamento por substituição do meio com 100 mL de ácido tricloroacético a 10% (Sigma) em 1 × PBS, seguido de incubação a 4 ° C durante pelo menos 1 hora. Subsequentemente, as placas foram lavadas com água e secas ao ar. As placas foram coradas com 50 uL de 0,4% de sulfo-rodamina (SRB, Sigma) no ensaio de ácido acético a 1% durante 30 minutos à temperatura ambiente. corante não ligado foi lavado com ácido acético a 1%. Após secagem ao ar e a solubilização do corante ligado à proteína em solução 10 mM de Tris, a absorvância foi lida num leitor de microplacas a 565 nm.

Quantitative real-time PCR

A549 e H460 células semeadas em placas de 6 poços a uma densidade de 3 x 10

5 células por poço, foram tratadas com DMSO ou DMH1 durante 24 horas. O ARN total foi extraído utilizando TRIzol Reagent (Invitrogen) seguindo o protocolo do fabricante. O ADNc foi sintetizado utilizando o High Capacity cDNA de transcrição reversa Kit (Applied Biosystems). PCR em tempo real foi realizado utilizando a mistura de alimentação SYBR Green PCR Master (Applied Biosystems) e com o Applied Biosystems PCR System 7300. Todos os controlos de amplificação e as amostras foram realizadas em triplicado. As sequências dos iniciadores estão disponíveis mediante solicitação.

Modificado Boyden ensaio de câmara

invasão celular foi medida utilizando um Insert Sistema 24 Multiwell (8 membrana? M, BD Biosciences) de acordo com a instrução de fabricação. As inserções de cultura de células foram revestidas com Matrigel (BD Biosciences). As células A549 foram semeadas a uma concentração de 3 x 105 células /câmara, Após 24 h de incubação com ou sem DMH1 (3 uM), as células que não se moveu para os poços inferiores foram removidos a partir da face superior dos filtros utilizando cotonetes , e as células que invadiram através das revestidos por Matrigel inserções foram contadas. Os valores médios para três campos seleccionados aleatoriamente foram obtidos para cada poço. As experiências foram realizadas em duplicado. Os valores médios para três campos aleatórios foram obtidos para cada poço.

heteróloga de pulmão crescimento do tumor

Este estudo foi realizado em estrita conformidade com as recomendações do Guia para o Cuidado e Uso de Animais de Laboratório dos Institutos Nacionais de Saúde. O protocolo experimental animal foi aprovada pela Western University of Health Sciences Institutional Animal Care e Uso Comissões (IACUC). Todos os esforços foram feitos para minimizar o sofrimento animal. As células A549 confluentes foram sub-tripsinizadas e, em seguida, suspenso em meio RPMI 1640 isento de soro. A suspensão de células (1 × 10

6 células em 100 � de meio para cada injeção) foi injetado subcutaneamente em ambos os flancos direito e de oito semanas de idade NOD SCID (Taconic, Hudson, Nova Iorque) (à esquerda n = 5 para cada grupo). Os murganhos receberam injecção intraperitoneal (i.p.) de veículo (12,5% de 2-hidroxipropil-β-ciclodextrina) ou 5 mg /kg a cada dois dias DMH1. Os tamanhos de tumor foram medidos com um compasso de calibre de vernier partir do sexto dia para a quarta semana após a implantação do tumor. O volume do tumor (V) foi calculado de acordo com a formulação: Volume = (largura) ∧2 × comprimento /2. Os tecidos tumorais foram dissecados no final do estudo, e foram seccionadas e coradas com H E, e por análise imuno-histoquímica.

análise de amostra de tumor

Lung tecidos tumorais, tanto do veículo e DMH1 ratinhos tratados foram excisadas e fixadas imediatamente em formalina e incluídos em blocos de parafina. Os tumores foram cortados em incorporados 3 micron de espessura e corados com H E para determinar a morfologia. A proliferação celular nos tumores foi realizada a Patologia Inc. Laboratories (Torrance, Califórnia) detectado por imunocoloração com um anticorpo de Ki67 (Dako MIB-1 clone, Carpinteria, Califórnia), utilizado em 1:50 em sistema de coloração Leica bond III IHC. Os cortes corados foram visualizados e fotografados com um sistema de captura de imagem de microscópio Nikon (Nikon DS-Ri1) e software de domínio público (NIH v1.60 Imagem).

A análise estatística

Os dados são expressos como significa ± erro padrão. Os dados foram analisados ​​usando NCSS 2007 (Kaysville, UT) através de teste t para comparação de duas médias, one way ANOVA com post-hoc LSD de Fisher teste para comparação de vários meios, e ANOVA de medidas repetidas com Tukey-Kramer post-hoc teste para o

in vivo

xenograph estudos. Os dados foram representados graficamente e ajuste de curva foi analisada com o GraphPad Prism Versão 6 (La Jolla, CA). Para todas as análises estatísticas, os meios foram indicados como sendo estatisticamente diferente quando

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Resultados

blocos DMH1 BMP sinalização em células NSCLC

em primeiro lugar, examinou se DMH1 pode bloquear BMP sinalização em células NSCLC utilizando Western blotting e quantitativa PCR em tempo real (qPCR). As células A549 NSCLC foram tratados com o veículo (DMSO) ou DMH1 em 1, 3, e 5 | iM, durante 24 horas, respectivamente. análise de transferência de Western indicou que as células A549 relativamente alta exibida basal fosfo-Smad 1/5/8 expressão, e tratamento DMH1 eficazmente bloqueada Smad 1/5/8 fosforilação de um modo dependente da dose (Figura 1B). Uma vez que os inibidores de ligação de ADN /diferenciação (Id) membros da família são mediadores directos da BMP de sinalização [13], e que estão envolvidas na invasão, proliferação e metástases de células cancerosas [14], que mediram a expressão do gene de Id1, Id2 e ID3 no A549 por qPCR. Após o tratamento de 24 horas, 3 e 5 uM DMH1 robustamente diminuiu a expressão de todas as três genes (Figura 1C). Tomados em conjunto, podem efectivamente bloquear DMH1 BMP sinalização em células NSCLC.

DMH1 diminui a migração de células NSCLC e invasão

Uma vez que a migração celular e invasão são conhecidos por desempenhar um papel importante na progressão da metástase do cancro , que examinou os efeitos de DMH1 sobre a migração de células NSCLC e invasão

in vitro

. Utilizou-se o ensaio de ferida-zero para determinar a migração de células NSCLC, criando lacunas feridas nas células A549 cultivadas [15]. As células foram então tratadas com DMSO, um dos ligandos BMP4 BMP ou DMH1 durante 24 horas, respectivamente, e as distâncias de hiato foram então normalizados com as distâncias inicialmente medidos. BMP4 foi usada porque tem função compartilhada com BMP-2, mas com maior potência. Como mostrado na Figura 2A e 2B, BMP4 nomeadamente acelerada ao passo que a migração de células DMH1 abrandou dramaticamente a migração de uma forma dependente da dose. Também foram observados efeitos semelhantes de BMP4 e DMH1 sobre migração celular em outra linha celular NSCLC H460 (Figura 2C). Além disso, examinou-se o efeito de DMH1 na invasão celular através da utilização do ensaio de câmara de Boyden modificado. As células A549 foram semeadas em câmaras revestidos por matrigel, seguido por 24 horas de incubação com ou sem DMH1. 3? M DMH1 drasticamente reduzido invasão A549 celular através das membranas revestidas de Matrigel em cerca de 52% em comparação com os comandos do veículo (Figura 2D).

Imagens representativas de ensaios zero-ferida realizados nas células A549 cultivadas tratadas com DMSO , BMP4 e DMH1 (1 uM e 3 | iM) durante 24 horas. migrações (B) celular de células A549 foram quantificados com base nas distâncias de hiato após 24 horas de tratamento normalizadas com as distâncias folga inicial. migrações (C) de células de células H460 foram quantificadas por um modo semelhante. (D) O efeito da DMH1 (3 M) na invasão de células A549 foi determinada usando ensaio de câmara de Boyden modificada de Insert Sistema 24 Multiwell (membrana 8 mM, BD Biosciences) revestido com matrigel. *:

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DMH1 reduz a proliferação de células NSCLC e induz a morte celular

A seguir, examinou os efeitos de DMH1 sobre células NSCLC. a proliferação e sobrevivência. As células A549 foram tratadas com DMH1 e o veículo de DMSO, durante 48 horas, e proliferação de células foi determinado pelo ensaio de sulfo-rodamina B (SRB). O resultado mostrou que 5 uM DMH1 levou a uma redução de cerca de 10% no crescimento celular após dois dias de tratamento, o que sugere que a inibição da sinalização de BMP por DMH1 reduz significativamente a proliferação de células de cancro de pulmão

In vitro

(Figura 3A). Além disso, examinou-se o efeito de DMH1 na sobrevivência de células A549 também. As células A549 foram tratadas com DMH1 ou veículo de DMSO, durante 72 horas, e flutuante e as células aderentes foram colhidas e coradas com azul de tripano para determinar o número de células mortas e moribundas. Em contraste com o tratamento com veículo, DMH1 aumentou significativamente a percentagem de células mortas em 5 uM concentrações, sugerindo que antagonizar a sinalização de BMP por DMH1 aumenta significativamente a morte de células de cancro de pulmão (Figura 3B). Assim, o tratamento DMH1 pode reduzir drasticamente a proliferação de células NSCLC e induz a morte celular

in vitro.

As células A549 foram tratadas com DMH1 (3 e 5 mM) ou DMSO por 48 horas e proliferação celular foi determinado pelo ensaio de sulfo-rodamina B (SRB). As células A549 (B) foram tratadas com DMH1 ou DMSO durante 72 horas, e as células foram colhidas para o ensaio de morte celular utilizando coloração com azul de tripano. *:

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DMH1 atenua o crescimento do tumor de pulmão de xenotransplante em ratinhos

A seguir, examinou o efeito de DMH1 na célula de tumor de pulmão. crescimento

in vivo

. As células A549 foram inoculadas por via subcutânea em ambos os lados dos flancos traseiros inferiores de ratinhos imunodeficiência combinada grave (SCID). Intraperitoneal (ip) injecções de veículo (12,5% de 2-hidroxipropil-β-ciclodextrina, n = 5) ou 5 mg /kg DMH1 (n = 5) foram iniciados no mesmo dia da implantação de células de tumor e foram realizados todos os dias durante 4 semanas. Os volumes dos tumores foram medidos regularmente começando no sexto dia após o implante. O crescimento do tumor foi encaixar-se uma curva de crescimento exponencial (Figura 4A) (R

2 = 0,87 e 0,84 para os ratos tratados e de controlo DMH1, respectivamente). O resultado indicou que a taxa de duplicação da dimensão do tumor em ratinhos tratados com DMH1 foi cerca de um dia mais tempo do que os controlos (5,6 contra 4,7 dias no DMH1 tratados e ratinhos de controlo, respectivamente) (Figura 4A). À medida que os volumes dos tumores iniciais foram semelhantes, não foram observadas diferenças estatisticamente significativas entre os dois grupos até ao dia 25. No final do tratamento de 4 semanas, o tratamento DMH1 resultou numa redução estatisticamente significativa no volume do tumor em cerca de 50% em comparação com o controlo de veículo grupo (p-valor 0,05) (Figura 4B). Os pesos corporais dos ratos foram medidos a cada dois dias durante toda a experiência, e não há alterações de peso significativos foram observados tanto no controlo e grupos tratados com DMH1, sugerindo uma ausência de efeito DMH1 tóxicos na dose administrada (dados não mostrados). Para examinar o efeito do DMH1 sobre a proliferação de células tumorais

in vivo

, amostras de tecido do tumor, tanto do controle do veículo e os grupos de tratamento DMH1 foram submetidos a Hematoxilina e corados-eosina (H E) e específico humana Ki67 coloração . H E foram examinadas secções para regiões que continham as células tumorais e do estroma, e o resultado indicou, tanto do veículo e grupos tratados com DMH1 consistiu de um adenocarcinoma diferenciada morfologicamente semelhantes (dados não mostrados). No entanto, o estudo imuno-histoquímica mostrou uma diminuição significativa da proliferação conspicuamente marcador humano Ki67 no DMH1 tratado versus grupos de veículo, sugerindo que o tratamento DMH1 pode atenuar a proliferação de células de cancro humano A549

In vivo

(Figura 4C).

as células A549 foram implantadas subcutaneamente em murganhos SCID, seguido de injecção intraperitoneal do veículo (12,5% de 2-hidroxipropil-β-ciclodextrina) ou 5 mg /kg DMH1 em dias alternados durante 4 semanas. Os volumes dos tumores foram medidos a partir do sexto dia a quatro semanas após a injecção. (B) os tecidos de tumor representativos de ratinhos tratados com o controlo do veículo e DMH1 são comparados. (C) Os tecidos tumorais foram coradas para o marcador de proliferação Ki67 específica humana. *:

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Discussão

BMPs são expressas de forma aberrante em muitos tipos de células de carcinoma incluindo próstata, pulmão, mama, gástrico. e do ovário [16], [17], [18], [19]. Por exemplo, a sobre-expressão de BMP-2 está associado com ~98% de NSCLC, mas pouca ou nenhuma actividade de BMP a cascata de sinalização são detectados em tecidos adultos normais do pulmão, o que sugere que o bloqueio da via de sinalização de BMP pode ser uma abordagem eficaz para o tratamento do cancro do pulmão [3], [4]. Com efeito, o antagonista de BMP Noggin e os spp24 pseudorreceptor extracelulares foram mostrados para reduzir o crescimento do tumor de pulmão em modelos de xenoenxerto subcutâneo do rato [6], [7]. Embora os antagonistas de BMP à base de proteínas e pseudoreceptors extracelulares podem ser fontes promissoras para o desenvolvimento de drogas cancro do pulmão, eles têm algumas limitações potenciais tais como meias-vidas curtas e entrega difícil para os tumores [8]. Além disso, tanto Noggin e bloco spp24 BMP sinalização por interferência da ligação da BMP ligandos aos seus receptores ao nível extracelular, e a sua aplicação clínica pode ser limitada por quaisquer potenciais mutações de ganho-de-função a jusante da cascata de sinalização de BMP. antagonistas de moléculas pequenas que têm como alvo como DMH1 selectivamente os domínios de quinase intracelular de receptores de tipo I BMP seria agentes ideais para a inibição do crescimento e metástases de cancro do pulmão. Um estudo recente demonstrou que DMH2, um dos inibidores de BMP identificados em nosso estudo peixe-zebra efetivamente diminuiu o crescimento e morte celular induzida de células NSCLC

in vitro

[12]. Aqui mostramos que um inibidor mais selectivo de BMP, DMH1, reduziu significativamente o crescimento de células NSCLC, migração e invasão

In vitro

, e o crescimento do tumor atenuada no modelo de murganho de xenoenxerto de NSCLC, sugerindo que a inibição da via de BMP antagonizando tipo os receptores I com pequenas moléculas pode ser uma abordagem eficaz para a terapia do cancro do pulmão.

os efeitos de DMH1 na atenuação do crescimento do tumor de pulmão pode ser mediada por mecanismos múltiplos, incluindo a perturbar o microambiente do tumor ou do cancro do pulmão de células estaminais. Estudos anteriores relataram que a BMP-2 induzida a neovascularização de tumores em desenvolvimento, e estimulada a formação de vasos sanguíneos em tumores derivados de A549 em ratinhos nus [20]. O antagonista de noggin de BMP-2 a BMP-2 revogada induzida resposta angiogénica, e derrubar BMP-2 diminuiu a formação de vasos de sangue nos ensaios de Matrigel [20]. Assim, o tratamento pode igualmente perturbar DMH1 microambiente necessário para o crescimento do tumor de pulmão, bloqueando a angiogénese. Além disso, a sinalização BMP é conhecido na regulação de células-tronco auto-renovação e diferenciação, e alguns estudos têm sugerido população específica de células de câncer de pulmão exibir tronco propriedades da célula-like, tais como auto-renovação e diferenciação [21]. Bloqueando a sinalização BMP por DMH1 pode interromper o crescimento de células-tronco de câncer de pulmão, suprimindo assim a progressão do tumor. Esta hipótese é apoiada por um estudo muito recente de que a inibição da sinalização de BMP suprimiu o crescimento da população de células que expressam marcadores de cancros do pulmão de células estaminais [22]. Além disso, foi relatado a partir de vários estudos que a BMP-activado sinalização Smad ou a família de genes Id têm o potencial para promover a migração e invasão em diferentes tipos de cancro [18], [23], [24]. Portanto, é muito possível que o efeito do direccionamento de sinalização de BMP por DMH1 pode reduzir a invasão tumoral e metástases cancerosas em categorias mais amplas.

No estudo in vivo utilizando o modelo de xenoenxerto A549, o tratamento foi iniciado na mesma dia da implantação de células de tumor. Portanto, os tamanhos dos tumores eram relativamente pequena no fim das experiências in vivo. Em estudos futuros, resta determinar se o tratamento por DMH1 seguintes horários diferentes pode resultar em maiores efeitos anticancerígenos. Embora o tratamento DMH1 o crescimento do câncer de pulmão significativamente atenuada

in vivo

, em comparação com

in vivo

efeitos das drogas de quimioterapia tais como paclitaxel no mesmo modelo de xenotransplante (resultados não publicados), o efeito da DMH1 não era tão potente. Esta observação sugere que DMH1 não é um agente citotóxico e não podem induzir apoptose em doses mais baixas. Assim, para uma futura aplicação clínica, uma das possíveis direções de pesquisa é se concentrar no uso combinado de DMH1 com outra terapia-alvo ou quimioterapia. É necessária uma abordagem sistemática à procura de uma combinação sinérgica. Também são necessários mais estudos para identificar subgrupos de cancros do pulmão que são mais sensíveis aos inibidores de BMP para fins de terapia individualizada.

Em resumo, nosso estudo demonstrou que antagonizar receptores do tipo BMP I com pequenas moléculas é eficaz na supressão a proliferação de células do cancro do pulmão, migração, invasão

in vitro

e tumor de crescimento

in vivo

. inibidores de BMP de moléculas pequenas não-tóxicos e altamente selectivos, tais como DMH1, podem representar uma nova classe de agentes terapêuticos para reduzir a mortalidade e a mobilidade da paciente de cancro de pulmão.