RU2777869C2 - Method for enhancing tumor cell death in combination of ionizing radiation and cdk inhibitor - Google Patents
Method for enhancing tumor cell death in combination of ionizing radiation and cdk inhibitor Download PDFInfo
- Publication number
- RU2777869C2 RU2777869C2 RU2020131326A RU2020131326A RU2777869C2 RU 2777869 C2 RU2777869 C2 RU 2777869C2 RU 2020131326 A RU2020131326 A RU 2020131326A RU 2020131326 A RU2020131326 A RU 2020131326A RU 2777869 C2 RU2777869 C2 RU 2777869C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- senexin
- cells
- combination
- irradiation
- radiation
- Prior art date
Links
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 title claims abstract description 16
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 title claims abstract description 14
- 230000002708 enhancing Effects 0.000 title claims abstract description 7
- 230000030833 cell death Effects 0.000 title claims abstract description 5
- 210000004881 tumor cells Anatomy 0.000 title abstract description 16
- 108091007476 CDKs Proteins 0.000 claims abstract description 7
- 102000003903 Cyclin-Dependent Kinases Human genes 0.000 claims abstract description 7
- 108090000266 Cyclin-Dependent Kinases Proteins 0.000 claims abstract description 7
- 239000003814 drug Substances 0.000 claims abstract description 7
- 229940079593 drugs Drugs 0.000 claims abstract description 5
- 101700053604 CDK8 Proteins 0.000 claims abstract 2
- 230000001225 therapeutic Effects 0.000 claims description 3
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 201000002313 intestinal cancer Diseases 0.000 claims 1
- 210000004027 cells Anatomy 0.000 abstract description 36
- 230000004083 survival Effects 0.000 abstract description 16
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 7
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 2
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 abstract description 2
- 201000003741 gastrointestinal carcinoma Diseases 0.000 abstract 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000035897 transcription Effects 0.000 description 8
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 7
- 102000013742 Cyclin-Dependent Kinase 8 Human genes 0.000 description 5
- 108010025415 Cyclin-Dependent Kinase 8 Proteins 0.000 description 5
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 description 4
- 230000034994 death Effects 0.000 description 4
- 239000001963 growth media Substances 0.000 description 4
- 238000001959 radiotherapy Methods 0.000 description 4
- 229920003013 deoxyribonucleic acid Polymers 0.000 description 3
- 230000003287 optical Effects 0.000 description 3
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 3
- UCSJYZPVAKXKNQ-HZYVHMACSA-N 1-[(1S,2R,3R,4S,5R,6R)-3-carbamimidamido-6-{[(2R,3R,4R,5S)-3-{[(2S,3S,4S,5R,6S)-4,5-dihydroxy-6-(hydroxymethyl)-3-(methylamino)oxan-2-yl]oxy}-4-formyl-4-hydroxy-5-methyloxolan-2-yl]oxy}-2,4,5-trihydroxycyclohexyl]guanidine Chemical compound CN[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](CO)O[C@H]1O[C@@H]1[C@](C=O)(O)[C@H](C)O[C@H]1O[C@@H]1[C@@H](NC(N)=N)[C@H](O)[C@@H](NC(N)=N)[C@H](O)[C@H]1O UCSJYZPVAKXKNQ-HZYVHMACSA-N 0.000 description 2
- 239000002137 L01XE24 - Ponatinib Substances 0.000 description 2
- VMGAPWLDMVPYIA-HIDZBRGKSA-N N'-amino-N-iminomethanimidamide Chemical compound N\N=C\N=N VMGAPWLDMVPYIA-HIDZBRGKSA-N 0.000 description 2
- PHXJVRSECIGDHY-UHFFFAOYSA-N Ponatinib Chemical compound C1CN(C)CCN1CC(C(=C1)C(F)(F)F)=CC=C1NC(=O)C1=CC=C(C)C(C#CC=2N3N=CC=CC3=NC=2)=C1 PHXJVRSECIGDHY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QWDZADMNIUIMTC-UHFFFAOYSA-N Uranyl nitrate Chemical compound [O-][N+](=O)O[U-2](=O)(=O)O[N+]([O-])=O QWDZADMNIUIMTC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 2
- 239000002246 antineoplastic agent Substances 0.000 description 2
- 230000003013 cytotoxicity Effects 0.000 description 2
- 231100000135 cytotoxicity Toxicity 0.000 description 2
- 230000000254 damaging Effects 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 230000000051 modifying Effects 0.000 description 2
- 229960001131 ponatinib Drugs 0.000 description 2
- 230000035755 proliferation Effects 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 208000009956 Adenocarcinoma Diseases 0.000 description 1
- 206010003549 Asthenia Diseases 0.000 description 1
- 206010009944 Colon cancer Diseases 0.000 description 1
- 231100000277 DNA damage Toxicity 0.000 description 1
- 239000006144 Dulbecco’s modified Eagle's medium Substances 0.000 description 1
- 210000000936 Intestines Anatomy 0.000 description 1
- ZDXPYRJPNDTMRX-VKHMYHEASA-N L-glutamine Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CCC(N)=O ZDXPYRJPNDTMRX-VKHMYHEASA-N 0.000 description 1
- 210000003470 Mitochondria Anatomy 0.000 description 1
- 102000004316 Oxidoreductases Human genes 0.000 description 1
- 108090000854 Oxidoreductases Proteins 0.000 description 1
- 229940049954 Penicillin Drugs 0.000 description 1
- JGSARLDLIJGVTE-MBNYWOFBSA-N Penicillin G Chemical compound N([C@H]1[C@H]2SC([C@@H](N2C1=O)C(O)=O)(C)C)C(=O)CC1=CC=CC=C1 JGSARLDLIJGVTE-MBNYWOFBSA-N 0.000 description 1
- 108091000081 Phosphotransferases Proteins 0.000 description 1
- 102000001253 Protein Kinases Human genes 0.000 description 1
- 229960005322 Streptomycin Drugs 0.000 description 1
- 231100000987 absorbed dose Toxicity 0.000 description 1
- 230000002424 anti-apoptotic Effects 0.000 description 1
- 125000004429 atoms Chemical group 0.000 description 1
- 229960000626 benzylpenicillin Drugs 0.000 description 1
- 230000000903 blocking Effects 0.000 description 1
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 description 1
- 230000001472 cytotoxic Effects 0.000 description 1
- 231100000433 cytotoxic Toxicity 0.000 description 1
- 239000012091 fetal bovine serum Substances 0.000 description 1
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 1
- 231100000053 low toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 239000002609 media Substances 0.000 description 1
- 230000002438 mitochondrial Effects 0.000 description 1
- 230000017095 negative regulation of cell growth Effects 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic Effects 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 231100000956 nontoxicity Toxicity 0.000 description 1
- 230000000144 pharmacologic effect Effects 0.000 description 1
- 230000002062 proliferating Effects 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 239000002534 radiation-sensitizing agent Substances 0.000 description 1
- 238000003608 radiolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003642 reactive oxygen metabolite Substances 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 231100000489 sensitizer Toxicity 0.000 description 1
- 231100000486 side effect Toxicity 0.000 description 1
- 230000019491 signal transduction Effects 0.000 description 1
- 238000002560 therapeutic procedure Methods 0.000 description 1
- 210000001519 tissues Anatomy 0.000 description 1
- 230000002588 toxic Effects 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002103 transcriptional Effects 0.000 description 1
- 230000035899 viability Effects 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Область техники, к которой относится изобретениеThe technical field to which the invention belongs
Настоящее изобретение относится к способу усиления гибели опухолевых клеток, включающему комбинированное использование терапевтических доз гамма-излучения и химического соединения - ингибитора циклинзависимых киназ CDK8/19 - сенексина Б (SnxB) - для индукции гибели опухолевых клеток. Настоящее изобретение обеспечивает эффективное лечение опухоли за счет препятствования формирования резистентности опухолевых тканей при действии ионизирующего излучения и противоопухолевых препаратов.The present invention relates to a method for enhancing the death of tumor cells, including the combined use of therapeutic doses of gamma radiation and a chemical compound - an inhibitor of CDK8/19 cyclin-dependent kinases - senexin B (SnxB) - to induce tumor cell death. The present invention provides effective tumor treatment by preventing the formation of tumor tissue resistance under the action of ionizing radiation and anticancer drugs.
Предшествующий уровень техники, к которому относится изобретениеPrior art to which the invention relates
Целью лучевой терапии (гамма-фотоны) является индукция гибели опухолевых клеток. Первичной причиной остановки продвижения клеток по циклу (в том числе блокирование деления) считают нарушение структуры ДНК. Повреждение ДНК может быть обусловлено как ионизацией атомов и последующим разрушением молекулярных связей в ДНК, так и развиваться опосредованно через радиолиз воды. В этом случае ионизирующее излучение взаимодействует с молекулами воды, формируя свободные радикалы, воздействующие с ДНК или изменяющие профиль экспрессии генов в опухолевых клетках [Seidlitz A et al., 2016]. Из этого следует важный вывод: чем активнее делится клетка, тем более выражено повреждающее действие гамма-фотонов. Описанные механизмы обусловливают эффективность и избирательность лучевой терапии против активно пролиферирующих опухолевых клеток [Bernier J. et al., 2004].The goal of radiation therapy (gamma photons) is to induce the death of tumor cells. The primary reason for stopping the progress of cells through the cycle (including blocking division) is considered to be a violation of the DNA structure. DNA damage can be caused both by the ionization of atoms and the subsequent destruction of molecular bonds in DNA, or it can develop indirectly through water radiolysis. In this case, ionizing radiation interacts with water molecules, forming free radicals that act on DNA or change the gene expression profile in tumor cells [Seidlitz A et al., 2016]. An important conclusion follows from this: the more actively the cell divides, the more pronounced the damaging effect of gamma photons. The described mechanisms determine the effectiveness and selectivity of radiation therapy against actively proliferating tumor cells [Bernier J. et al., 2004].
Вместе с тем, опухолевые клетки способны защищаться и выживать, что служит причиной рецидива опухоли. Биологическая пластичность регуляторных механизмов выживания определяется, главным образом, способностью клетки перепрограммировать транскрипцию: активировать гены, продукты которых функционируют как анти-апоптотические. Поэтому правомерно предположить, что комбинирование облучения и фармакологических модуляторов генной транскрипции, к тому же прицельно воздействующих на конкретные гены, не позволит активировать гены защиты и усилит повреждающее действие гамма-фотонов.However, tumor cells are able to defend themselves and survive, which causes tumor recurrence. The biological plasticity of the regulatory mechanisms of survival is determined mainly by the ability of the cell to reprogram transcription: to activate genes whose products function as anti-apoptotic. Therefore, it is reasonable to assume that the combination of irradiation and pharmacological modulators of gene transcription, which also target specific genes, will not allow activation of defense genes and will enhance the damaging effect of gamma photons.
Современные подходы к повышению радиочувствительности опухолей предусматривают использование наноструктурированных сенсибилизаторов, генерирующих активные формы кислорода [Kwatra D. et al., 2013]. Наряду с этим подходом используют низкомолекулярные химические соединения – мишень-направленные регуляторы сигнальных путей в опухолевых клетках [Hussain P.R. et al., 2018]. Наконец, воздействия на конкретные "белки выживания" в опухолевых клетках для снятия супрессорного влияния также применяются для преодоления радиорезистентности [Zhang L. et al., 2019; Morgan M.A. et al., 2010].Modern approaches to increasing the radiosensitivity of tumors involve the use of nanostructured sensitizers that generate reactive oxygen species [Kwatra D. et al., 2013]. Along with this approach, low-molecular chemical compounds are used - target-directed regulators of signaling pathways in tumor cells [Hussain P.R. et al., 2018]. Finally, effects on specific "survival proteins" in tumor cells to remove the suppressor effect are also used to overcome radioresistance [Zhang L. et al., 2019; Morgan M.A. et al., 2010].
В каждом подходе важным является переносимость химического соединения. Учитывая, что курс лучевой терапии длителен (1-1.5 месяца) и может сопровождаться побочными эффектами (наряду с местными осложнениями, отмечается и общая астения), переносимость радиосенсибилизирующего агента особенно актуальна. Модуляторы же транскрипции, как правило, неселективны, вызывают многочисленные и разнонаправленные эффекты в разных областях генома и поэтому токсичны. Требуется прицельное воздействие на механизм транскрипции именно тех генов, значение которых в выживании клеток велико. Такой механизм - перепрограммирование транскрипции в ответ на стрессовые воздействия (в том числе ионизирующее излучение). На молекулярном уровне перепрограммирование транскрипции и выживание опухолевых клеток в стрессовых условиях обеспечивают циклин-зависимые киназы 8 и 19 (CDK8/19) [Roninson LB. et al., 2019]. Подавление активности этих киназ селективными ингибиторами направлено на предотвращение активации генов выживания и повышение гибели при лучевых воздействиях.In each approach, the tolerance of the chemical compound is important. Given that the course of radiation therapy is long (1-1.5 months) and may be accompanied by side effects (along with local complications, general asthenia is also noted), the tolerance of the radiosensitizing agent is especially relevant. Transcription modulators, on the other hand, are, as a rule, nonselective, cause numerous and multidirectional effects in different regions of the genome, and therefore are toxic. A targeted effect on the mechanism of transcription of precisely those genes whose importance in the survival of cells is required is required. Such a mechanism is transcription reprogramming in response to stressful influences (including ionizing radiation). At the molecular level, reprogramming of transcription and survival of tumor cells under stressful conditions provide cyclin-
Раскрытие изобретенияDisclosure of invention
Изобретение состоит в комбинировании терапевтических доз гамма-излучения и ингибировании циклинзависимых киназ CDK8/19 для усиления гибели опухолевых клеток.The invention consists in combining therapeutic doses of gamma radiation and inhibition of CDK8/19 cyclin-dependent kinases to enhance tumor cell death.
Способ включает воздействие химическим соединением (ингибитор CDK8/19 Сенексин Б) за 1 ч до облучения (4 Гр однократно) клеток рака кишки человека (линия НСТ116)The method involves exposure to a chemical compound (CDK8/19 inhibitor Senexin B) 1 hour before irradiation (4 Gy once) of human colon cancer cells (HCT116 line)
Ранее сравнивали предлагаемую комбинацию с другим вариантом совместного действия ингибиторов циклинзависимых киназ - ССТ251545 и понатиниба - с облучением 4 Гр [Chen В et al., 2020]. Заявленный в публикации способ обеспечивает снижение выживаемости на 17% - с 85% при облучении 4 Гр до 68% при комбинации препарата с облучением. В то же время, при предложенной нами комбинации Сенексина Б с облучением в разовой дозе 4 Гр достигнуто снижение выживаемости популяции опухолевых клеток через 15 сут после воздействия с 67,7% при непосредственном облучении до 20,6% при совместном использовании облучения с ингибитором, т.е. наблюдалось подавление клеточного роста на ~47% (Рис. 2.).Previously, the proposed combination was compared with another variant of the combined action of inhibitors of cyclin-dependent kinases - CCT251545 and ponatinib - with irradiation of 4 Gy [Chen B et al., 2020]. The method claimed in the publication provides a reduction in survival by 17% - from 85% with irradiation of 4 Gy to 68% with a combination of the drug with irradiation. At the same time, with the proposed combination of Senexin B with irradiation at a single dose of 4 Gy, a decrease in the survival rate of the
Краткое описание чертежейBrief description of the drawings
Фиг. 1 - Пролиферация клеток линии НСТ116 в присутствии 1 мкМ Сенексина Б (SnxB).Fig. 1 - Proliferation of HCT116 cells in the presence of 1 μM Senexin B (SnxB).
На графике показаны средние величины трех независимых измерений и стандартные отклонения. Сенексин Б не влияет на прирост количества клеток в течение 14 суток непрерывного воздействия.The graph shows the means of three independent measurements and standard deviations. Senexin B does not affect the increase in the number of cells within 14 days of continuous exposure.
Фиг. 2 - Выживаемость клеток линии НСТ116 при комбинации Сенексина Б и облучения (4 Гр).Fig. 2 - Survival of cells of the HCT116 line with a combination of Senexin B and irradiation (4 Gy).
На рисунке показаны результаты МТТ-теста (средние величины и стандартные отклонения по данным трех измерений).The figure shows the results of the MTT test (means and standard deviations from three measurements).
Сенексин Б малотоксичен, облучение (4 Гр) частично снижает выживаемости клеток. Комбинации Сенексина Б (0,5 мкМ в меньшей степени, 1 мкМ в большей степени) с облучением (4 Гр) резко снижает выживаемость.Senexin B has low toxicity, irradiation (4 Gy) partially reduces cell survival. The combination of Senexin B (0.5 μM to a lesser extent, 1 μM to a greater extent) with irradiation (4 Gy) dramatically reduces survival.
Фиг. 3. Морфология клеток линии НСТ116 при облучении (4 Гр), действии Сенексина Б и комбинации облучения и Сенексина Б через 5, 10 и 15 дней после однократного облучения.Fig. Fig. 3. Morphology of HCT116 cells under irradiation (4 Gy), action of Senexin B and a combination of irradiation and Senexin
Верхний ряд «А» - интактные клетки. Средний ряд «Б» - облучение (4 Гр), нижний ряд «В» - Сенексин Б+4 Гр, x200. Сенексин Б без облучения не вызывал изменений формы клеток.Top row "A" - intact cells. The middle row "B" - irradiation (4 Gy), the bottom row "C" - Senexin B + 4 Gy, x200. Senexin B without irradiation did not cause changes in the shape of cells.
Интактные клетки образуют монослой, клетки распластаны, полигональны (верхняя панель А). Облучение 4 Гр: через 5-15 суток сохраняются распластанные клетки (средняя панель Б). Облучение 4 Гр + Сенексин Б: выраженное повреждение клеток через 5-10 сут - округлившиеся малочисленные клетки (нижняя панель В).Intact cells form a monolayer, cells are flattened, polygonal (upper panel A). Irradiation with 4 Gy: after 5-15 days spread cells are preserved (middle panel B). Irradiation with 4 Gy + Senexin B: pronounced cell damage after 5-10 days - rounded small cells (lower panel C).
Примеры осуществления изобретенияEXAMPLES OF CARRYING OUT THE INVENTION
1. Облучение клеток линии НСТ1161. Irradiation of HCT116 cells
Для воздействия гамма-излучения клетки линии НСТ116 (аденокарцинома кишки человека) рассевали на 6-луночные планшеты (Eppendorf, США; 100 тыс. клеток на лунку) так, чтобы через 24 ч плотность составляла 60-70% монослоя. Источником гамма-фотонов служил радиотерапевтический аппарат РУМ-17 в Военно-Медицинской Академии им. СМ. Кирова. В экспериментах использованы дозы 1-6 Гр (однократное воздействие). Параметры облучения: напряжение на трубке 180 kV, ток 10 мА, фокусное расстояние 50 см, фильтр 1 мм А1, 0.5 мм Си; мощность дозы 0,32 Гр/мин. Для валидации значений использовался дозиметрический контроль: дозиметр ИД-11, показания доз с прибора ГО-32. Клетки облучали 12,06 минут для достижения поглощенной дозы 4 Гр.For exposure to gamma radiation, cells of the HCT116 line (adenocarcinoma of the human intestine) were plated on 6-well plates (Eppendorf, USA; 100 thousand cells per well) so that after 24 h the density was 60-70% of the monolayer. The source of gamma photons was the RUM-17 radiotherapy apparatus at the Military Medical Academy. CM. Kirov. Doses of 1-6 Gy (single exposure) were used in the experiments. Irradiation parameters: tube voltage 180 kV, current 10 mA, focal length 50 cm,
2. Жизнеспособность клеток линии НСТ116 при сочетании гамма-излучения и Сенексина БFig. 2. Viability of HCT116 cells with a combination of gamma radiation and Senexin B
В первой серии экспериментов сравнивали скорость удвоения клеток линии НСТ116 при постоянном присутствии 1 мкМ Сенексина Б в культуральной среде (модифицированная Дульбекко среда Игла с добавлением 5% эмбриональной телячьей сыворотки, 2 мМ глутамина, 100 ЕД/мл пенициллина и 100 мкг/мл стрептомицина) на протяжении 14 сут. Более высокую концентрацию Сенексина Б не исследовали, т.к. по данным авторов соединения (I.Roninson), селективность к мишени CDK8/19 достигается при 1 мкМ. На рис. 1 показано, что Сенексин Б не вызывал торможения пролиферации культуры по крайне мере в течение 2 недель. Это означает, что соединение нетоксично при относительно длительном применении, что важно для его использования не как самостоятельного противоопухолевого агента, а в комбинации с известным способом терапии.In the first series of experiments, the doubling rate of HCT116 cells was compared with the constant presence of 1 μM Senexin B in the culture medium (Dulbecco's modified Eagle's medium supplemented with 5% fetal bovine serum, 2 mM glutamine, 100 U/ml penicillin and 100 μg/ml streptomycin) on for 14 days. A higher concentration of Senexin B was not investigated, because. according to the authors of the compound (I. Roninson), selectivity for the CDK8/19 target is achieved at 1 μM. On fig. 1 shows that Senexin B did not cause inhibition of culture proliferation for at least 2 weeks. This means that the compound is non-toxic for relatively long-term use, which is important for its use not as an independent antitumor agent, but in combination with a known method of therapy.
Цитотоксическое действие гамма-излучения и комбинации с Сенексином Б исследовали в МТТ-тесте (по восстановлению желтой соли 3-4,5-диметилтиазол-2-ил-2,5-дифенилтераразола в темно-синий кристаллический формазан митохондриями живых клеток). По результатам исследования цитотоксичности построены кривые выживаемости со стандартными отклонениями.The cytotoxic effect of gamma radiation and combination with Senexin B was studied in the MTT test (by the reduction of the yellow salt of 3-4,5-dimethylthiazol-2-yl-2,5-diphenylterarazole into dark blue crystalline formazan by mitochondria of living cells). According to the results of the study of cytotoxicity, survival curves with standard deviations were constructed.
Облученные и интактные клетки высевали в лунки 96-луночного планшета (Eppendorf, США) (100 клеток в 180 мкл культуральной среды) и инкубировали 24 ч при 37°С, 5% СО2 в увлажненной атмосфере. Затем вносили по 20 мкл раствора Сенексина Б в культуральной среде до конечной концентрации 0,5 мкМ или 1 мкМ и инкубировали до 15 сут, заменяя среду (с и без Сенексина Б в соответствующих концентрациях) каждые 5 дней. Цитотоксичность облучения, Сенексина Б и комбинации исследовали по восстановлению желтой соли 3-4,5-диметилтиазол-2-ил-2,5-дифенилтетразолия (МТТ) в темно-синий кристаллический формазан редуктазами митохондрий - признак жизнеспособных клеток. В соответствующие дни в лунки вносили по 20 мкл раствора МТТ (конечная концентрация 0,5 мкг/мл, через 1,5 ч инкубации при 37°С, 5% СО2 культуральную среду отбирали, клетки ресуспендировали в 200 мкл диметилсульфоксида и измеряли оптическую плотность раствора на планшетном спектрофотометре Infinite F50 (Тесап, США) при длине волны 570 нм. Процент клеток, выживших при действии каждой дозы соединения, подсчитывали как частное от деления средней оптической плотности в лунках после инкубации с данной дозой к средней оптической плотности контрольных лунок (100% выживаемости). Результаты представлены на рис. 2.Irradiated and intact cells were seeded into wells of a 96-well plate (Eppendorf, USA) (100 cells in 180 µl of culture medium) and incubated for 24 h at 37°C, 5 % CO2 in a humidified atmosphere. Then, 20 μl of Senexin B solution in the culture medium was added to a final concentration of 0.5 μM or 1 μM and incubated for up to 15 days, replacing the medium (with and without Senexin B at appropriate concentrations) every 5 days. The cytotoxicity of irradiation, Senexin B and the combination was studied by reducing the yellow salt of 3-4,5-dimethylthiazol-2-yl-2,5-diphenyltetrazolium (MTT) to dark blue crystalline formazan by mitochondrial reductases - a sign of viable cells. On the corresponding days, 20 µl of MTT solution were added to the wells (final concentration 0.5 µg/ml, after 1.5 h of incubation at 37°C, 5% CO 2 the culture medium was taken, the cells were resuspended in 200 µl of dimethyl sulfoxide and the optical density was measured solution on an Infinite F50 plate spectrophotometer (Tesap, USA) at a wavelength of 570 nm The percentage of cells that survived under the action of each dose of the compound was calculated as the quotient of the average optical density in the wells after incubation with a given dose divided by the average optical density of the control wells (100 % survival).The results are presented in Fig. 2.
Сравнение предложенной комбинации с другим вариантом совместного действия ингибиторов циклин-зависимых киназ - ССТ251545 и понатиниба - с гамма-излучением (4 Гр) [Chen В et al., 2020] показало, что при использовании указанных ингибиторов на клетках НСТ116 удалось добиться снижения выживаемости на 17% - с 85% при облучении 4 Гр до 68% при комбинации ингибиторов с облучением. В то же время, при комбинации Сенексина Б с облучением 4 Гр нами достигнуто снижение выживаемости опухолевых клеток с ~70% при облучении до ~20% при совместном использовании облучения с ингибитором перепрограммирования транскрипции на 15-е сут, т.е. наблюдалось подавление выживания клеток практически на 50% (рис. 2).Comparison of the proposed combination with another variant of the combined action of inhibitors of cyclin-dependent kinases - CCT251545 and ponatinib - with gamma radiation (4 Gy) [Chen B et al., 2020] showed that when using these inhibitors on HCT116 cells, it was possible to achieve a decrease in survival by 17% - from 85% with irradiation of 4 Gy to 68% with a combination of inhibitors with irradiation. At the same time, with the combination of Senexin B with 4 Gy irradiation, we achieved a decrease in the survival of tumor cells from ~70% with irradiation to ~20% with the combined use of irradiation with a transcription reprogramming inhibitor on the 15th day, i.e. cell survival was suppressed by almost 50% (Fig. 2).
Микрофотографии клеток (интактных и облученных в присутствии и без Сенексина Б) приведены на фиг. 3. Клетки, получившие 4 Гр и ингибитор перепрограммирования транскрипции, повреждены значительно сильнее, чем клетки, получившие только лучевое воздействие. Эффект комбинации на морфологию клеток нарастает с 5-х сут к 15-м сут.Micrographs of cells (intact and irradiated with and without Senexin B) are shown in Figs. 3. Cells that received 4 Gy and a transcriptional reprogramming inhibitor were significantly more damaged than cells that received only radiation exposure. The effect of the combination on cell morphology increases from
Таким образом, заявлен способ усиления гибели опухолевых клеток в результате комбинации конкретной дозы гамма-излучения и селективного ингибитора перепрограммирования транскрипции Сенексина Б. Нетоксичность последнего позволяет считать комбинацию безопасной для организма.Thus, a method is claimed for enhancing the death of tumor cells as a result of a combination of a specific dose of gamma radiation and a selective inhibitor of transcription reprogramming Senexin B. The non-toxicity of the latter makes it possible to consider the combination safe for the body.
Работа поддержана грантом Минобрнауки Российской Федерации (соглашение №14.W03.31.0020 с Институтом биологии гена РАН).This work was supported by a grant from the Ministry of Education and Science of the Russian Federation (agreement no. 14.W03.31.0020 with the Institute of Gene Biology, Russian Academy of Sciences).
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020131326A RU2777869C2 (en) | 2020-09-23 | Method for enhancing tumor cell death in combination of ionizing radiation and cdk inhibitor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020131326A RU2777869C2 (en) | 2020-09-23 | Method for enhancing tumor cell death in combination of ionizing radiation and cdk inhibitor |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2020131326A RU2020131326A (en) | 2022-03-23 |
| RU2020131326A3 RU2020131326A3 (en) | 2022-04-08 |
| RU2777869C2 true RU2777869C2 (en) | 2022-08-11 |
Family
ID=
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013116786A1 (en) * | 2012-02-02 | 2013-08-08 | Senex Biotechnology Inc. | Cdk8/cdk19 selective inhibitors and their use in anti-metastatic and chemopreventative methods for cancer |
| RU2546658C2 (en) * | 2008-10-27 | 2015-04-10 | СИГНАЛ ФАРМАСЬЮТИКАЛЗ, ЭлЭлСи | mTOR KINASE INHIBITORS FOR ONCOLOGICAL INDICATIONS AND DISEASES METABOLICALLY BOUND TO mTOR/PI3K/AKT |
| WO2018186775A1 (en) * | 2017-04-03 | 2018-10-11 | Закрытое Акционерное Общество "Биокад" | 4-((2-(6-(4-methylpiperazine-1-carbonyl)naphthalen-2-yl)ethyl)amino)quinazoline-6-carbonitrile salts and pharmaceutical composition |
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2546658C2 (en) * | 2008-10-27 | 2015-04-10 | СИГНАЛ ФАРМАСЬЮТИКАЛЗ, ЭлЭлСи | mTOR KINASE INHIBITORS FOR ONCOLOGICAL INDICATIONS AND DISEASES METABOLICALLY BOUND TO mTOR/PI3K/AKT |
| WO2013116786A1 (en) * | 2012-02-02 | 2013-08-08 | Senex Biotechnology Inc. | Cdk8/cdk19 selective inhibitors and their use in anti-metastatic and chemopreventative methods for cancer |
| WO2018186775A1 (en) * | 2017-04-03 | 2018-10-11 | Закрытое Акционерное Общество "Биокад" | 4-((2-(6-(4-methylpiperazine-1-carbonyl)naphthalen-2-yl)ethyl)amino)quinazoline-6-carbonitrile salts and pharmaceutical composition |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| CHEN M. et al. Systemic Toxicity Reported for CDK8/19 Inhibitors CCT251921 and MSC2530818 Is Not Due to Target Inhibition. Cells. 2019;8(11):1413. Published 2019 Nov 9. doi:10.3390/cells8111413, реферат. LI J. et al. Characterizing CDK8/19 Inhibitors through a NFκB-Dependent Cell-Based Assay. Cells 2019, 8, 1208. https://doi.org/10.3390/cells8101208. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Vozenin et al. | Biological benefits of ultra-high dose rate FLASH radiotherapy: sleeping beauty awoken | |
| Skonieczna et al. | The impact of DIDS-induced inhibition of voltage-dependent anion channels (VDAC) on cellular response of lymphoblastoid cells to ionizing radiation | |
| US11786595B2 (en) | Methods for radiotherapy to trigger light activation drugs | |
| ATE511889T1 (en) | PARTICLE THERAPY SYSTEM | |
| WO2019014413A1 (en) | Methods for radiotherapy to trigger light activated drugs | |
| Wang et al. | The direct biologic effects of radioactive 125I seeds on pancreatic cancer cells PANC-1, at continuous low-dose rates | |
| WO2017180054A1 (en) | An apparatus for use in irradiation therapy comprising ionization module and uv-light source | |
| Todorovic et al. | Pulsed low dose-rate irradiation response in isogenic HNSCC cell lines with different radiosensitivity | |
| RU2777869C2 (en) | Method for enhancing tumor cell death in combination of ionizing radiation and cdk inhibitor | |
| Sankhwar et al. | Podophyllum hexandrum-mediated survival protection and restoration of other cellular injuries in lethally irradiated mice | |
| Goldstein et al. | Biological effects of accelerated heavy ions. II. Fractionated irradiation of intestinal crypt cells | |
| Kniazeva et al. | Adjuvant composite cold atmospheric plasma therapy increases antitumoral effect of doxorubicin hydrochloride | |
| Tajai et al. | Andrographolide, an antioxidant, counteracts paraquat-induced mutagenesis in mammalian cells | |
| Ali et al. | Study of low doses cisplatin synergistic effect on photodynamic outcome of aluminum phythalocyanine on soft tissue sarcoma (RD) cell line | |
| Abdollahi | Beneficial effects of cellular autofluorescence following ionization radiation: hypothetical approaches for radiation protection and enhancing radiotherapy effectiveness | |
| Abdelrahman et al. | Induction of P3NS1 myeloma cell death and cell cycle arrest by simvastatin and/or γ-radiation | |
| US20210283255A1 (en) | Reducing Damage From Chemotherapy And Increasing Cancer Kill Rates By Using Interweaved Low Dose Radiation | |
| Katz et al. | Cross sections for single and double strand breaks in SV-40 virus in EO buffer after heavy ion irradiation: experiment and theory | |
| Kar et al. | First results on cell irradiation with laser-driven protons on the TARANIS system | |
| Li et al. | Enhanced biological effect induced by a radioactive 9C-ion beam at the depths around its Bragg peak | |
| JP2009525135A (en) | Use of weak stressors to enhance the effectiveness of ionizing radiation and other disease treatments | |
| JP2018529765A (en) | Glutamine-high-Z element compound for treating cancer | |
| Biazar et al. | Delivery Systems for Plasma-reactive Species and their Applications in the Field of Biomedicine | |
| Flickinger | Radiobiology for Radiosurgery | |
| Kotambunan et al. | Radiation Recall Phenomenon: A Literature Review |