Научная статья на тему 'АПИГЕНИН ИНГИБИРУЕТ РОСТ КЛЕТОК РАКА МОЛОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЫ: РОЛЬ ERα И HER2/NEU'

АПИГЕНИН ИНГИБИРУЕТ РОСТ КЛЕТОК РАКА МОЛОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЫ: РОЛЬ ERα И HER2/NEU Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

CC BY
4165
271
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Acta Naturae (русскоязычная версия)
WOS
Scopus
ВАК
RSCI
PubMed
Ключевые слова
РАК МОЛОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЫ / РЕЦЕПТОРЫ ЭСТРОГЕНОВ / ФИТОЭСТРОГЕНЫ / HER2/NEU

Аннотация научной статьи по фундаментальной медицине, автор научной работы — Щербаков А.М., Андреева О.Е.

Фитоэстрогены соединения растительного происхождения, обладающие эстрогеноподобной активностью. В организме млекопитающих фитоэстрогены связываются с рецепторами эстрогенов (ER) и участвуют в регуляции роста клеток и транскрипции генов. Некоторые фитоэстрогены могут оказывать цитотоксическое и антипролиферативное воздействие на опухолевые клетки. Изучено действие представителей основных групп фитоэстрогенов на клетки рака молочной железы с различным рецепторным статусом, проанализированы молекулярные пути, отвечающие за реализацию антипролиферативного эффекта лидерного соединения. Антипролиферативный эффект высоких доз фитоэстрогенов (апигенина, генистеина, кверцетина, нарингенина) не зависел от статуса рецепторов стероидных гормонов в клетках рака молочной железы. Соединения этого класса проявили сходную эффективность в ER-положительной и ER-отрицательной модели. Наибольшая антипролиферативная активность обнаружена при инкубации клеток рака молочной железы с апигенином, наименьшая с нарингенином. Апигенин в высоких дозах (50 мкМ) ингибировал активность рецепторов эстрогенов, индуцированную 17β-эстрадиолом, и не проявлял эстрогеноподобную активность. Культивирование HER2-положительных клеток линии SKBR3 с апигенином приводит к снижению экспрессии HER2/neu с параллельной деградацией последнего субстрата каспаз белка PARP. Таким образом, антипролиферативные эффекты высоких доз фитоэстрогенов в клетках рака молочной железы не зависят от рецепторов стероидных гормонов. Среди изученных соединений наиболее перспективным в качестве противоопухолевого средства является апигенин, значительно ингибирующий пролиферацию и вызывающий гибель клеток рака молочной железы, в том числе HER2-положительных.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по фундаментальной медицине , автор научной работы — Щербаков А.М., Андреева О.Е.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «АПИГЕНИН ИНГИБИРУЕТ РОСТ КЛЕТОК РАКА МОЛОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЫ: РОЛЬ ERα И HER2/NEU»

УДК 577.2.04

Апигенин ингибирует рост клеток рака молочной железы: роль ERa и HER2/neu

А. М. Щербаков*, О. Е. Андреева

Российский онкологический научный центр им. Н.Н. Блохина, 115478, Москва, Каширское ш., 24 *E-mаil: alex.scherbakov@gmail.com Поступила в редакцию 18.03.2015

РЕФЕРАТ Фитоэстрогены - соединения растительного происхождения, обладающие эстрогеноподобной активностью. В организме млекопитающих фитоэстрогены связываются с рецепторами эстрогенов (ER) и участвуют в регуляции роста клеток и транскрипции генов. Некоторые фитоэстрогены могут оказывать цитотоксическое и антипролиферативное воздействие на опухолевые клетки. Изучено действие представителей основных групп фитоэстрогенов на клетки рака молочной железы с различным рецепторным статусом, проанализированы молекулярные пути, отвечающие за реализацию антипролиферативного эффекта лидерного соединения. Антипролиферативный эффект высоких доз фитоэстрогенов (апигенина, ге-нистеина, кверцетина, нарингенина) не зависел от статуса рецепторов стероидных гормонов в клетках рака молочной железы. Соединения этого класса проявили сходную эффективность в ER-положительной и ER-отрицательной модели. Наибольшая антипролиферативная активность обнаружена при инкубации клеток рака молочной железы с апигенином, наименьшая - с нарингенином. Апигенин в высоких дозах (50 мкМ) ингибировал активность рецепторов эстрогенов, индуцированную 170-эстрадиолом, и не проявлял эстро-геноподобную активность. Культивирование HER2-положительных клеток линии SKBR3 с апигенином приводит к снижению экспрессии HER2/neu с параллельной деградацией последнего субстрата каспаз -белка PARP. Таким образом, антипролиферативные эффекты высоких доз фитоэстрогенов в клетках рака молочной железы не зависят от рецепторов стероидных гормонов. Среди изученных соединений наиболее перспективным в качестве противоопухолевого средства является апигенин, значительно ингибирующий пролиферацию и вызывающий гибель клеток рака молочной железы, в том числе HER2-положительных. КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА рак молочной железы, рецепторы эстрогенов, фитоэстрогены, HER2/neu.

ВВЕДЕНИЕ

Рак молочной железы - наиболее распространенное онкологическое заболевание среди женщин, занимающее второе место по частоте среди населения России после новообразований кожи [1-4]. Поиск новых потенциальных соединений, останавливающих развитие рака молочной железы, и анализ их воздействия на клетки опухоли - одна из приоритетных задач онкологии. Учитывая важную роль гормонов в развитии опухолей репродуктивной системы, особый интерес вызывают соединения, близкие по структуре к эстрогенам, такие, как фитоэстрогены. Фитоэстрогены - соединения растительного происхождения, имеющие стероидоподобную структуру [5]. Благодаря «гормональным» свойствам фитоэстрогены также называют «пищевыми гормонами». Уникальность фитоэстрогенов заключается в их парадоксальном действии на клетки: при одних условиях они могут тормозить рост опухоли, при других -выполнять функции клеточного протектора [5-7].

Первоначально интерес к исследованию фито-эстрогенов сформировался в результате анализа эпидемиологических данных, свидетельствующих о снижении частоты возникновения опухолей и смертности от онкологических заболеваний в ряде географических районов с высоким потреблением фруктов и овощей [8-10]. Проведенное в Финляндии Кпек и соавт. [8] исследование включало 9959 человек, которых систематически наблюдали с 1967 по 1991 г. и анализировали в этой группе индивидуальное потребление фитоэстрогенов с пищей. За весь период наблюдения выявлено 997 случаев (около 10% от всей выборки) онкологических заболеваний, из которых 151 - рак легкого. Статистический анализ показал, что в группе с высоким потреблением фитоэстрогенов относительный риск возникновения опухолей (всех локализаций) снижается до 0.8 (за 1 условно принят уровень риска в группе с низким потреблением фитоэстрогенов). Наиболее значимые результаты получены при анализе заболеваемости

раком легких - в этом случае в группе с высоким потреблением фитоэстрогенов риск падал до 0.54 [8]. Схожие тенденции обнаружены при обследовании 1031 больной раком яичников и 2411 здоровых доноров в Италии в период с 1992 по 1999 г. [11]. Согласно Rossi и соавт. [11], риск возникновения рака яичников в группе с высоким потреблением флавонолов (в частности, кверцетина) падает до 0.63, а в группе с высоким употреблением пищи, богатой изофлаво-нами (например, генистеином), - до 0.51. Таким образом, эпидемиологические данные доказывают целесообразность увеличения потребления продуктов, богатых фитоэстрогенами, для профилактики онкологической заболеваемости.

Эпидемиологические данные не позволяют точно понять с помощью каких молекулярных механизмов фитоэстрогены воздействуют на опухолевые клетки и/или защищают нормальные клетки от злокачественной трансформации. Именно поэтому в настоящее время проводятся активные поиски основных внутриклеточных мишеней соединений этого класса на моделях in vitro [12-17]. Ключевыми мишенями фитоэстрогенов в опухолевых клетках принято считать рецепторные тирозинкиназы, такие, как EGFR (Epidermal growth factor receptor) [18-20], FGFR2 (Fibroblast growth factor receptor 2) [21], HER2/neu [22], VEGFR3 (Vascular endothelial growth factor receptor 3) [21, 23], PDGFRa,-ß (Platelet-derived growth factor receptor alpha, -beta) [21] и др. Помимо рецепторного аппарата, некоторые представители класса фитоэстрогенов эффективно ингибируют внутриклеточные киназы, участвующие в регуляции пролиферации и выживаемости клеток: PAK3 (p21-activated kinase 3), PI3K (Phosphatidylinositol 3-kinase), Akt, PIM1, Aurora-A, JAK3 (Janus kinase 3) и др. [15, 16, 21]. Широкий спектр потенциальных мишеней фитоэстрогенов делает эти соединения достаточно перспективными для дальнейших экспериментальных и клинических исследований.

Необходим ли рецептор эстрогенов (ER) для реализации антипролиферативного действия фи-тоэстрогенов на опухолевые клетки, изменяется ли гормоноподобный эффект этих соединений при увеличении концентрации? Окончательный ответ на эти вопросы не получен [5, 6, 17]. Целью настоящей работы было исследование действия представителей основных групп фитоэстрогенов на клетки рака молочной железы с различным ре-цепторным статусом, а также анализ молекулярных путей, отвечающих за реализацию антипролифе-ративного и цитотоксического эффекта лидерного соединения. На клеточных линиях рака молочной железы человека мы показали, что антипролифе-ративное воздействие высоких доз фитоэстроге-

нов (апигенин, генистеин, кверцетин, нарингенин) не зависело от статуса рецепторов стероидных гормонов. В экспериментах in vitro обнаружена сходная эффективность соединений этого класса на ER-положительной линии клеток MCF-7 и ER-отрицательной модели SKBR3. Максимальное ан-типролиферативное действие оказывал флавон апигенин, который мы анализировали более подробно в качестве лидерного соединения. Показано, что с увеличением концентрации апигенина с 5 до 50 мкМ в клетках MCF-7 происходит «переключение» с эстрогеноподобных (схожих с действием ^ß-эстрадиола, естественного лиганда ERa) эффектов на антиэстрогеновые (схожие с действием препаратов группы антиэстрогенов): в высокой дозе апигенин препятствовал активирующему действию ^ß-эстрадиола на рецептор эстрогенов. Известно, что для ER-негативных клеток рака молочной железы SKBR3 характерно высокое содержание HER2/neu - одного из ключевых рецепторов, определяющих высокую выживаемость и агрессивность опухолевых клеток [24]. Методом иммуноблотинга показано, что апигенин в дозе более 25 мкМ снижает экспрессию HER2/neu в клетках SKBR3 с параллельной деградацией субстрата эффекторов апопто-за - PARP (poly ADP-ribose polymerase). Среди исследованных соединений наиболее перспективным оказался апигенин, значительно ингибирующий рост клеток рака молочной железы с различным статусом ERa, в том числе HER2-положительных.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

Изучали фитоэстрогены различных групп - апи-генин (флавон), нарингенин (флаванон), генистеин (изофлавон), кверцетин (флавонол). Кверцетин, генистеин и нарингенин приобретены в Sigma-Aldrich (США), апигенин - в Enzo Biochem (США), химическая чистота каждого препарата была не ниже 97%. Химические структуры соединений приведены на рис. 1. Соединения растворяли в диметилсуль-фоксиде в концентрации 50 мМ и хранили растворы до использования при -20°С.

Клетки рака молочной железы человека MCF-7 (ERa+/HER2-) и SKBR3 (ERa-/HER2+) получены из коллекции РОНЦ им. Н.Н. Блохина. Клеточные линии культивировали in vitro в стандартной среде DMEM («Биолот», Россия), содержавшей 10% эмбриональной сыворотки телят (HyClone, США) и ген-тамицин (50 ед./мл, «ПанЭко», Россия) при 37°С, 5% СО2 и относительной влажности 80-90%. Скорость роста клеток определяли с использованием МТТ-теста, основанного на утилизации живыми клетками реагента МТТ (3-[4,5-диметилтиазол-2]-2,5-дифенилтетразолбромида) [25, 26].

он о

Апигенин

Генистеин

.ОН

он

но

Нарингенин

Кверцетин

он о

он о

'ОН

тивности иммуноблотинга и нормирования результатов использовали антитела к ß-актину (Cell Signaling Technology, США). Детекцию проводили с помощью вторичных антител, конъюгированных с пероксида-зой хрена (Jackson ImmunoResearch, США), в системе для анализа LAS 4000 (GE HealthCare, США). Статистическую обработку данных осуществляли с помощью программы DATAPLOT (США). Во всех случаях статистические критерии считали значимыми при p < 0.05; каждый опыт воспроизводили минимум 3 раза.

НО'

.он

НО'

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

он

Рис. 1. Химические структуры фитоэстрогенов (апигенин, нарингенин, генистеин, кверцетин)

Сравнение цитостатических свойств фитоэстрогенов из различных групп в отношении клеток рака молочной железы: выбор лидерного соединения

На первом этапе исследования оценивали антипро-

Для определения транскрипционной активно- лиферативное действие высоких доз фитоэстроге-

сти ERa клетки трансфицировали плазмидой, со- нов с помощью теста MTT. ERa-позитивные клетки

держащей репортерный ген люциферазы под кон- линии MCF-7 рассевали на культуральные плаш-

тролем элемента, реагирующего на ER (ERE/Luc), ки и через 24 ч добавляли фитоэстрогены апигенин

плазмида была любезно предоставлена George Reid (флавон), нарингенин (флаванон), генистеин (изофла-

(European Molecular Biology Laboratory, Германия) вон), кверцетин (флавонол). Обнаружено, что инкуба-

[27]. Клетки трансфицировали с использованием ция клеток в течение 3 сут с нарингенином практиче-

реагента Metafectene® PRO, следуя рекомендаци- ски не вызывает антипролиферативных эффектов.

ям производителя (Biontex Laboratories, Германия). Генистеин оказывал большее антипролифератив-

Эффективность и потенциальную токсичность транс- ное действие и в дозе 50 мкМ приводил к снижению

фекции контролировали с помощью котрансфекции на 40% количества живых клеток. Схожую с гени-

клеток плазмидой, содержащей ген ß-галактозидазы. стеином активность проявлял кверцетин - предста-

Активность люциферазы рассчитывали в условных витель группы флавонолов. Наибольший антипро-

единицах (отношение общей активности люцифера- лиферативный эффект оказывал апигенин (рис. 2А)

зы к активности галактозидазы в образцах). в концентрации 50 мкМ (по данным МТТ-теста 20%

Для проведения иммуноблотинга клетки на ста- клеток MCF-7 по сравнению с контролем).

дии 80% монослоя снимали с чашек (60 мм, Corning, Для ответа на вопрос о возможном влиянии экс-

США) в 1 мл фосфатного буфера. Далее для полу- прессии ERa на чувствительность клеток к антипро-

чения суммарного клеточного экстракта к образцам лифератиному действию фитоэстрогенов (в высо-

добавляли по 130 мкл буфера следующего соста- ких концентрациях) использовали ERa-негативную

ва: 50 мM Трис-HCl pH 7.4, 1% SDS (sodium dodecyl клеточную линию SKBR3. Распределение клеток

sulfate), 1% Igepal CA-630, 0.25% дезоксихолат Na, SKBR3 по чувствительности к различным фито-

150 мM NaCl, 1 мM EDTA (ethylenediaminetetraacetic эстрогенам было сходным с распределением ERa-

acid), 1 мM PMSF (phenylmethanesulfonyl fluoride); положительных клеток MCF-7. Наименее токсичным

1 мкг/мл апротинина, лейпептина и пепстатина; 1 мM оказался также нарингенин. Генистеин и кверцетин

ортованадат Na и 1 мM NaF. Суммарные клеточные показали средний антипролиферативный эффект.

экстракты обрабатывали ультразвуком на дезинте- Самой высокой антипролиферативной активностью

граторе SoniPrep 150 Plus (MSE) (пять циклов по 10 с обладал апигенин: в дозе 50 мкМ этот препарат вы-

с амплитудой 3.2) для снижения вязкости раствора. зывал гибель 60% клеток SKBR3 (инкубация 3 сут

Затем образцы клеточных экстрактов центрифуги- с фитоэстрогенами, рис. 2Б). Необходимо отметить,

ровали (10 000 g, 10 мин, +40С, центрифуга Eppendorf что при инкубации клеток с фитоэстрогенами в ука-

5417R, Германия) и проводили стандартный электро- занном диапазоне концентраций (до 50 мкМ) только

форез и иммуноблотинг. Уровень HER2/neu и PARP кверцетин (клетки MCF-7) и апигенин (клетки MCF-7

определяли с помощью первичных антител (Cell и SKBR3) достигают уровня IC50 (таблица). Таким

Signaling Technology, США). Для контроля эффек- образом, нарингенин и генистеин являются достаточ-

л

о4 *

О н

Ш Ц

о

m н

и ф

т

X

с

о

100 80 60 -440 -20 -I-0

1

120

"-S % 100

к,

о 80

т

3 мкМ е л

12 мкМ к о 60

25 мкМ в т

50 мкМ с е ч 40

и

л о 20

m

0

2

3

4

'3 мкМ ' 12 мкМ '25 мкМ ■50 мкМ

1

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

2

3

4

Рис. 2. Цитостатические свойства фитоэстрогенов в отношении клеток рака молочной железы MCF-7 (А) и SKBR3 (Б). Результаты МТТ-теста, проведенного через 3 сут роста клеток с фитоэстрогенами: 1 - нарингенин, 2 — ге-нистеин, 3 - кверцетин, 4 - апигенин. На диаграмме представлены данные о количестве живых клеток после обработки фитоэстрогенами. За 100% принимали количество контрольных клеток соответствующей клеточной линии. *p < 0.05 - при сравнении с количеством клеток MCF-7, выживших при дозе апигенина 50 мкМ

Определение IC исследованных фитоэстрогенов

Б

IC50, мкМ Нарингенин Генистеин Кверцетин Апигенин

MCF-7 > 50 > 50 50 25

SKBR3 > 50 > 50 > 50 30

но «слабыми» антипролиферативными агентами, их целесообразно тестировать в комбинации с соединениями других классов, например, с антиэстрогенами группы SERM (тамоксифеном и др.) или специфическими ингибиторами тирозинкиназ. Сравнение количества жизнеспособных клеток MCF-7 и SKBR3 после инкубации в течение 3 сут с апигенином в концентрации 50 мкМ показало, что линия SKBR3 более устойчива к цитостатическому действию апигенина, чем MCF-7 (40 и 20% клеток по сравнению с контролем соответственно, р < 0.05). Основываясь на этом наблюдении, мы предположили, что апигенин в высоких дозах может подавлять как сигнальный путь рецептора эстрогенов (важный фактор для роста клеток MCF-7), так и рецепторные тирозинкиназы, в частности HER2/neu (сверхэкспрессия этого рецептора выявлена в клетках SKBR3).

Результаты данной серии опытов позволяют сделать вывод о том, что наибольший антипролифе-ративный эффект среди проанализированных фи-тоэстрогенов оказывает апигенин. В дальнейшем изучали молекулярные механизмы действия высоких доз этого фитоэстрогена на клетки рака молочной железы.

Влияние апигенина на активность рецептора эстрогенов

Тенденции, рассмотренные в предыдущем разделе, свидетельствуют о том, что антипролиферативный эффект фитоэстрогенов в отношении клеток рака молочной железы увеличивается с ростом их концентрации. Важно отметить, что обнаруженный эффект не зависит от гормонального статуса клеток, однако линия MCF-7, в которой экспрессируется ERa, более чувствительна к антипролиферативно-му действию апигенина в высоких дозах (50 мкМ), чем ERa-негативная линия SKBR3. Мы предположили, что с ростом концентрации апигенина происходит «выключение» гормонального компонента в его действии на клетки рака молочной железы. Для проверки этой гипотезы клетки MCF-7 транс-фицировали плазмидой, содержащей репортерную конструкцию с геном люциферазы под контролем эстроген-чувствительного промотора. Затем клетки переводили в среду DМЕМ без фенолового красного («ПанЭко», Россия) и культивировали в течение 24 ч с добавлением 10% бесстероидной эмбриональной сыворотки телят (НуС1опе, США). Активность люциферазы определяли через 7 ч роста клеток

200

180

160

е 140

d 120

100

и

D 80

ER 60

E 40

20

0

1

2

3

4

Рис. 3. Влияние апигенина на активность рецептора эстрогенов, индуцированную 17Р-эстрадиолом. После трансфекции репортерной плазмиды клетки MCF-7 рассевали на 24-луночный планшет и через 24 ч обрабатывали 17Р-эстрадиолом и апигенином (1 - контрольные клетки MCF-7, 2 - 10 нМ 17Р-эстрадиола,

3 - 10 нМ 17Р-эстрадиола и 5 мкМ апигенина,

4 - 10 нМ 17Р-эстрадиола и 50 мкМ апигенина). Активность люциферазы определяли после роста в течение 7 ч с фитоэстрогенами по стандартному протоколу производителя реактивов (Рготеда, США). *р < 0.05 - при сравнении с контрольными клетками; #р < 0.05 - при сравнении столбцов № 4 и № 3

с 17Р-эстрадиолом и апигенином. Как представлено на рис. 3, апигенин в низкой дозе оказывал эстро-геноподобный эффект и усиливал индуцирующее воздействие 17Р-эстрадиола на рецептор эстрогенов. Увеличение концентрации апигенина в 10 раз (до 50 мкМ) приводило к обратному эффекту: фито-эстроген подавлял активность рецептора эстрогенов и препятствовал действию 17Р-эстрадиола. Таким

образом, одним из объяснений цитостатических эффектов высоких (50 мкМ) доз апигенина могут быть его антиэстрогеновые свойства. Полученные данные частично объясняют действие апигенина в клетках MCF-7 - апигенин блокирует основной пролифера-тивный стимул для этой опухолевой линии. Какую «мишень» блокирует апигенин в ERa-негативных клетках рака молочной железы линии SKBR3? Этот вопрос изучали в следующей серии опытов.

Изменение уровня HER2/neu при инкубации клеток рака молочной железы с апигенином

Известно, что в 10-30% случаев рака молочной железы выявляется экспрессия HER2/neu, который рассматривается как маркер плохого прогноза [28, 29]. Нами проанализировано влияние апигенина на экспрессию HER2/neu в клетках SKBR3, продуцирующих этот белок в достаточно большом количестве. Из рис. 4 видно, что в концентрации от 3 до 12 мкМ апигенин не вызывает изменения уровня HER2/neu в клетках SKBR3. Про инкубации клеток с апигени-ном в более высоких дозах (25 и 50 мкМ) обнаружено значительное подавление экспрессии HER2/neu. Иммуноблотинг с антителами к PARP, субстрату эффекторов апоптоза, выявил его частичную деградацию (фиксируется как накопление укороченной формы PARP 89 кДа) при увеличении концентрации апигенина в клетках SKBR3.

Способность фитоэстрогенов снижать содержание HER2/neu в опухолевых клетках была обнаружена Mai и соавт. [30] при инкубации клеточной линии рака молочной железы человека BT-474 (HER2/neu+, ERa+) с генистеином в концентрации 25 мкМ. Кроме того, культивирование клеток BT-474 с генистеином и антиэстрогеном тамоксифе-ном приводило к еще большему снижению экспрессии HER2/neu. Аналогичный эффект наблюдали

Рис. 4. Влияние апиге-нина на экспрессию HER2/neu и деградацию PARP в клетках SKBR3. Клетки SKBR3 обрабатывали в течение 3 сут апигенином в концентрации, указанной на рисунке. Приведены результаты одного из трех независимых опытов

185 кДа HER2/neu

112 кДа PARP 89 кДа

42 кДа Р-актин

12

25

50

Апигенин, мкМ

0

3

6

и для другого представителя семейства рецепторов HER - EGFR (HER1) [30]. Уровень фосфорилиро-вания киназ HER2/neu и EGFR не анализировали, так как биологический эффект генистеина в данном случае определялся именно снижением содержания его белка-мишени (но не его активности). Sakla и соавт. [31] подтвердили данные о снижении уровня HER2/neu [30], а также показали, что даже в низких дозах (1 мкМ) генистеин снижает уровень фосфорилирования HER2/neu в клетках BT-474. Представленные нами данные о снижении уровня HER2/neu в клетках SKBR3 при инкубации с апи-генином согласуются с полученными на другой клеточной модели, линии рака молочной железы MDA-MB-453, результатами [32]. Показано, что фи-тоэстрогены апигенин, лютеолин, нарингенин, эрио-диктиол и хесперетин в высокой дозе (40 мкМ) вызывают деградацию HER2/neu в клетках MDA-MB-453. Обнаружено, что инициация апоптоза при инкубации клеток с апигенином происходит через высвобождение цитохрома с и активацию каспазы 3. Суммируя наши результаты и опубликованные данные, можно заключить, что высокие дозы апигенина снижают экспрессию одной из основных тирозинкиназ, поддерживающих рост HER2-положительных клеток, и параллельно инициируют процессы апоптоза.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Цитотоксические и антипролиферативные свойства фитоэстрогенов в отношении злокачественных клеток активно исследуются в настоящее время [14, 3338]. Интерес к фитоэстрогенам в значительной степени подкреплен природным происхождением этих соединений и относительно низкой себестоимостью синтеза и очистки. Кроме того, получены данные о перспективности использования фитоэстрогенов для профилактики онкологических заболеваний [38, 39]. В нашей работе основное внимание уделено изучению свойств флавона апигенина, проявившего высокую антипролиферативную активность на клетках с различным статусом рецепторов эстрогенов.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Merabishvili V.M. // Voprosy Onkologii. 2013. V. 59. № 3. P. 314-319.

2. DeSantis C.E., Lin C.C., Mariotto A.B., Siegel R.L., Stein K.D., Kramer J.L., Alteri R., Robbins A.S., Jemal A. // CA Cancer J. Clin. 2014. V. 64. № 4. P. 252-271.

3. DeSantis C., Ma J., Bryan L., Jemal A. // CA Cancer J. Clin. 2014. V. 64. № 1. P. 52-62.

4. Злокачественные новообразования в России в 2013 году (заболеваемость и смертность) / Под ред. Каприна А.Д., Старин-ского В.В., Петровой Г.В. М.: МНИОИ им. П.А. Герцена, 2015.

5. Bilal I., Chowdhury A., Davidson J., Whitehead S. // World J. Clin. Oncol. 2014. V. 5. № 4. P. 705-712.

Показано, что в высоких дозах апигенин препятствует активации рецептора эстрогенов 17ß-эстрадиолом, а в HER2-положительных клетках рака молочной железы вызывает подавление экспрессии HER2/neu с параллельной деградацией PARP. В клетках рака молочной железы найдены и другие мишени апи-генина, в том числе белки, поддерживающие рост и выживаемость опухоли: PI3K/Akt [40], STAT3 [33], NF-kB [34], p53 [34, 41], p21 [41], JAK3 [42], ци-клины D1, D3 и Cdk4 [43], VEGF [44]. По-видимому, апигенин является мультитаргетным соединением, запускающим гибель клеток рака молочной железы через ингибирование рецепторных тирозинкиназ, снижение экспрессии факторов роста, активацию p53 и подавление ключевых факторов транскрипции. В 2008 г. в базе данных ClinicalTrials.gov зарегистрировано клиническое исследование второй фазы (NCT00609310) препарата, содержащего 20 мг апиге-нина и 20 мг эпигаллокатехина, у больных колорек-тальным раком. В 2016 г. в рамках этого исследования планируется получить первые сведения об изменении частоты рецидивов заболевания у больных, получавших смесь этих фитоэстрогенов. Другие клинические исследования апигенина (как противоопухолевого средства) в базе ClinicalTrials.gov в настоящий момент не зарегистрированы. Дальнейшее исследование противоопухолевой активности апи-генина и его синтетических производных представляется достаточно перспективным, особенно в отношении HER2-положительных опухолей молочной железы. •

Авторы выражают благодарность М.А. Красильникову за обсуждение результатов экспериментов и текста статьи и George Reid за предоставление плазмиды ERE/LUC.

Работа финансировалась из средств грантов РНФ (№ 14-15-00362, эксперименты раздела № 2) и РФФИ (№ 15-04-02172, эксперименты разделов № 1 и 3).

6. Patisaul H.B., Jefferson W. // Front Neuroendocrinol. 2010. V. 31. № 4. P. 400-419.

7. Bhukhai K., Suksen K., Bhummaphan N., Janjorn K., Thongon N., Tantikanlayaporn D., Piyachaturawat P., Suksamrarn A., Chairoungdua A. // J. Biol. Chem. 2012. V. 287. № 43. P. 36168-36178.

8. Knekt P., Jarvinen R., Seppanen R., Hellovaara M., Teppo L., Pukkala E., Aromaa A. // Am. J. Epidemiol. 1997. V. 146. № 3. P. 223-230.

9. Mourouti N., Panagiotakos D.B. // Maturitas. 2013. V. 76. № 2. P. 118-122.

10. Qu X.L., Fang Y., Zhang M., Zhang Y.Z. // Asian Pac. J. Cancer Prev. 2014. V. 15. № 21. P. 9085-9091.

11. Rossi M., Negri E., Lagiou P., Talamini R., Dal Maso L., Montella M., Franceschi S., La Vecchia C. // Internat. J. Cancer. J. Internat. du Cancer. 2008. V. 123. № 4. P. 895-898.

12. Spoerlein C., Mahal K., Schmidt H., Schobert R. // J. Inorg Biochem. 2013. V. 127. P. 107-115.

13. Harrison M.E., Power Coombs M.R., Delaney L.M., Hoskin D.W. // Exp. Mol. Pathol. 2014. V. 97. № 2. P. 211-217.

14. Bai H., Jin H., Yang F., Zhu H., Cai J. // Scanning. 2014. V. 36. № 6. P. 622-631.

15. Maurya A.K., Vinayak M. // Nutr. Cancer. 2015. V. 67. № 2. P. 354-363.

16. Li S.Z., Qiao S.F., Zhang J.H., Li K. // Anticancer Agents Med. Chem. 2015. V. 15 (Epub ahead of print).

17. Chen F.P., Chien M.H., Chern I.Y. // Climacteric. 2015 (Epub ahead of print).

18. Gruca A., Krawczyk Z., Szeja W., Grynkiewicz G., Rusin A. // Molecules. 2014. V. 19. № 11. P. 18558-18573.

19. Gadgeel S.M., Ali S., Philip P.A., Wozniak A., Sarkar F.H. // Cancer. 2009. V. 115. № 10. P. 2165-2176.

20. Firdous A.B., Sharmila G., Balakrishnan S., RajaSingh P., Suganya S., Srinivasan N., Arunakaran J. // Food Funct. 2014. V. 5. № 10. P. 2632-2645.

21. Boly R., Gras T., Lamkami T., Guissou P., Serteyn D., Kiss R., Dubois J. // Internat. J. Oncol. 2011. V. 38. № 3. P. 833-842.

22. Huang C., Lee S.Y., Lin C.L., Tu T.H., Chen L.H., Chen Y.J., Huang H.C. // J. Agric. Food Chem. 2013. V. 61. № 26. P. 6430-6445.

23. Yu Z.J., He L.Y., Chen Y., Wu M.Y., Zhao X.H., Wang Z.Y. // Xi Bao Yu Fen Zi Mian Yi Xue Za Zhi. 2009. V. 25. № 8. P. 678-680.

24. Longva K.E., Pedersen N.M., Haslekas C., Stang E., Madshus I.H. // Int. J. Cancer. 2005. V. 116. № 3. P. 359-367.

25. Iselt M., Holtei W., Hilgard P. // Arzneimittelforschung. 1989. V. 39. № 7. P. 747-749.

26. Merlin J.L., Azzi S., Lignon D., Ramacci C., Zeghari N., Guillemin F. // Eur. J. Cancer. 1992. V. 28A. № 8-9. P. 14521458.

27. Reid G., Hubner M.R., Metivier R., Brand H., Denger S.,

Manu D., Beaudouin J., Ellenberg J., Gannon F. // Mol. Cell. 2003. V. 11. № 3. P. 695-707.

28. Brufsky A.M. // Breast Cancer (Auckl). 2014. V. 8. P. 109-118.

29. Carey L.A., Perou C.M., Livasy C.A., Dressler L.G., Cowan D., Conway K., Karaca G., Troester M.A., Tse C.K., Edmiston S., et al. // JAMA. 2006. V. 295. № 21. P. 2492-2502.

30. Mai Z., Blackburn G.L., Zhou J.R. // Mol. Carcinogenesis. 2007. V. 46. № 7. P. 534-542.

31. Sakla M.S., Shenouda N.S., Ansell P.J., Macdonald R.S., Lubahn D.B. // Endocrine. 2007. V. 32. № 1. P. 69-78.

32. Way T.D., Kao M.C., Lin J.K. // FEBS Lett. 2005. V. 579. № 1. P. 145-152.

33. Seo H.S., Ku J.M., Choi H.S., Woo J.K., Jang B.H., Shin Y.C., Ko S.G. // Anticancer Res. 2014. V. 34. № 6. P. 2869-2882.

34. Seo H.S., Choi H.S., Kim S.R., Choi Y.K., Woo S.M., Shin I., Woo J.K., Park S.Y., Shin Y.C., Ko S.G. // Mol. Cell Biochem.

2012. V. 366. № 1-2. P. 319-334.

35. Sak K. // Pharmacogn. Rev. 2014. V. 8. № 16. P. 122-146.

36. Shukla S., Gupta S. // Pharm. Res. 2010. V. 27. № 6. P. 962978.

37. Bilal I., Chowdhury A., Davidson J., Whitehead S. // World J. Clin. Oncol. 2014. V. 5. № 4. P. 705-712.

38. Kim S.H., Kim C.W., Jeon S.Y., Go R.E., Hwang K.A., Choi K.C. // Lab. Anim. Res. 2014. V. 30. № 4. P. 143-150.

39. Douglas C.C., Johnson S.A., Arjmandi B.H. // Anticancer Agents Med. Chem. 2013. V. 13. № 8. P. 1178-1187.

40. Lee W.J., Chen W.K., Wang C.J., Lin W.L., Tseng T.H. // Toxicol. Appl. Pharmacol. 2008. V. 226. № 2. P. 178-191.

41. Seo H.S., Ju J.H., Jang K., Shin I. // Nutr. Res. 2011. V. 31. № 2. P. 139-146.

42. Ye Q., Kantonen S., Gomez-Cambronero J. // J. Mol. Biol.

2013. V. 425. № 4. P. 755-766.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

43. Way T.D., Kao M.C., Lin J.K. // FEBS Lett. 2005. V. 579. № 1. P. 145-152.

44. Mafuvadze B., Benakanakere I., Hyder S.M. // Menopause. 2010. V. 17. № 5. P. 1055-1063.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.