Dokument: Hsp90 inhibitors work synergistically with mTOR inhibition to kill bladder cancer cells

Titel:	Hsp90 inhibitors work synergistically with mTOR inhibition to kill bladder cancer cells
URL für Lesezeichen:	https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=59219
URN (NBN):	urn:nbn:de:hbz:061-20220405-094741-5
Kollektion:	Dissertationen
Sprache:	Englisch
Dokumententyp:	Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Medientyp:	Text
Autor:	Sun, Yadong [Autor]
Dateien:	[Dateien anzeigen] Adobe PDF [Details] 3,30 MB in einer Datei [ZIP-Datei erzeugen] Dateien vom 30.03.2022 / geändert 30.03.2022
Beitragende:	Prof. Dr. Björn Stork [Gutachter] Univ.-Prof. Dr. med. Günter Niegisch [Gutachter]
Dewey Dezimal-Klassifikation:	600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften » 610 Medizin und Gesundheit
Beschreibungen:	Harnblasenkrebs ist der am dritthäufigsten diagnostizierte Krebs in Europa. Aufgrund der hohen Induktionsrate und der ineffizienten Behandlungsmethoden stellt Blasenkrebs in der EU eine große wirtschaftliche und gesundheitliche Belastung dar. Eine Chemotherapie auf Cisplatin-Basis ist seit den späten 1980er Jahren die Erstlinienbehandlung für fortgeschrittenen Blasenkrebs. Trotz aggressiver Chemotherapie ist die relative 5-Jahres-Überlebensrate von Blasenkrebspatienten in den letzten drei Jahrzehnten praktisch unverändert geblieben. Die hohe Inzidenz von Chemoresistenz und die Zytotoxizität von Cisplatin wie Neurotoxizität, Nephrotoxizität und Ototoxizität sind die wichtigsten Einschränkungen für den klinischen Einsatz von Cisplatin. Es besteht ein dringender Bedarf, Methoden zu finden, um die Nebenwirkungen von Cisplatin zu reduzieren und Cisplatin-resistente Krebszellen für die Behandlung mit Cisplatin zu resensibilisieren. mTOR-Inhibitoren wurden ausgiebig als Anti-Tumor-Reagenzien gegen verschiedene Krebsarten untersucht, darunter Brustkrebs, Lungenkrebs, Magenkarzinom, Prostatakrebs und Blasenkrebs. Einige von ihnen befinden sich in verschiedenen Phasen klinischer Studien und haben vielversprechende Effekte bei der Hemmung von Proliferation und Wachstum von Krebszellen gezeigt. Allerdings wird die Wirkung von mTOR-Inhibitoren, die als Monotherapie eingesetzt werden, manchmal durch verschiedene Resistenzmechanismen gedämpft. Ein sehr wichtiger Aspekt ist dabei die Unterdrückung negativer Rückkopplungsschleifen, durch die es zu einer mehrfachen Überaktivierung alternativer proliferativer Signalwege kommt. Viele Hub-Proteine dieser Signalwege sind Hsp90-Client-Proteine, wie MEK, IRS2, HER3 und AKT. Daher wird erwartet, dass die Kombination von mTOR-Inhibitoren und Hsp90-Inhibitoren die therapeutische Wirkung verbessert. In dieser Arbeit wurden zwei Hsp90-Inhibitoren (die auf das C-terminale oder N-terminale Ende von Hsp90 abzielen) verwendet. Ihre Effekte wurden mittels Immunoblot-Analysen in den Blasenkrebs-Zelllinien J82, 253J, T24, RT-112 und den entsprechenden Cisplatin-resistenten Zellen evaluiert. Der alamarBlue Assay wurde verwendet, um die Zellviabilität nach der Behandlung mit mTOR-Inhibitoren, HSP90-Inhibitoren und deren Kombinationen in Cisplatin-sensitiven und -resistenten BCs zu analysieren. Unabhängig davon, ob sie allein oder in Kombination verwendet wurden, zeigten alle in dieser Arbeit verwendeten Inhibitoren eine hohe Zytotoxizität für Blasenkrebszellen. Bemerkenswert ist, dass der C-terminale Hsp90-Inhibitor eine synergistische Interaktion mit dem mTOR-Inhibitor sowohl bei Cisplatin-sensitiven als auch -resistenten Zellen zeigte, während der N-terminale Hsp90-Inhibitor nur bei Cisplatin-sensitiven Zellen synergistisch mit dem mTOR-Inhibitor wirkte. Darüber hinaus induzierte der C-terminale Hsp90-Inhibitor, aber nicht der N-terminale Inhibitor, eine nicht-kanonische LC3-Lipidierung in den getesteten Blasenkrebs-Zelllinien. Die Funktion der induzierten LC3-Lipidierung und ob sie an der synergistischen Interaktion mit mTOR-Inhibitoren beteiligt ist, muss weiter untersucht werden. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Kombination von Hsp90-Inhibitoren und mTOR-Inhibitoren eine vielversprechende Chemotherapie-Methode gegen Blasenkrebs sein könnte, insbesondere für C-terminale Hsp90-Inhibitoren, die verwendet werden können, um Cisplatin-resistente Zellen für Cisplatin zu resensibilisieren. Urinary bladder cancer (BC) is the third most commonly diagnosed cancer in Europe. Due to the high induction rate and inefficient treatment methods, bladder cancer has caused a heavy economic and health burden in the EU. Cisplatin-based chemotherapy has been the first-line treatment for advanced BC since the late 1980s. Despite aggressive chemotherapy treatment, the 5-year relative survival rates of BC patients have been virtually unchanged over the past 3 decades. The high incidence of chemoresistance and cytotoxicity of cisplatin, such as neurotoxicity, nephrotoxicity and ototoxicity are the main limitations of clinical use of cisplatin. There is an urgent need to find methods to reduce the side effects of cisplatin and to resensitize cisplatin-resistant cancer cells to cisplatin treatment. mTOR inhibitors have been extensively studied as anti-tumor reagents against a variety of cancers, including breast cancer, lung cancer, gastric carcinoma, prostate cancer, and bladder cancer. Some of them are involved in multiple phases of clinical trials and have demonstrated promising effects in inhibiting the proliferation and growth of cancer cells. However, the role of mTOR inhibitors as monotherapy is sometimes dampened by multiple resistance mechanisms. Among them, one of the most important is the suppression of negative feedback loop, which induces multiple overactivation of alternate proliferative signaling pathways. Many hub proteins of these pathways are Hsp90 client proteins, such as MEK, IRS2, HER3 and AKT. Therefore, the combination of mTOR inhibitors and Hsp90 inhibitors is expected to improve the therapeutic effects. Two Hsp90 inhibitors (targeting the C terminus or N terminus of Hsp90) were used in this thesis. Their effects are evaluated using immunoblotting in the BC cell lines J82, 253J, T24, RT-112, and corresponding cisplatin-resistant cells. The alamarBlue assay was used to analyze the cell viability upon the treatment with mTOR inhibitors, HSP90 inhibitors, and their combinations in cisplatin-sensitive and drug-resistant BCs. Whether used alone or in combination, all inhibitors used in this thesis showed high cytotoxicity to bladder cancer cells. Noteworthy, the C-terminal Hsp90 inhibitor exhibited a synergistic interaction with mTOR inhibitor in both cisplatin-sensitive and -resistant cells, whereas the N-terminal Hsp90 inhibitor only worked synergistically with mTOR inhibitor in cisplatin-sensitive cells. In addition, the C-terminal Hsp90 inhibitor, but not N-terminal inhibitor, induced non-canonical LC3 lipidation in tested bladder cancer cell lines. The function of induced LC3 lipidation and whether it participates in the synergistic interaction with mTOR inhibitors needs further investigation. In conclusion, the combination of Hsp90 inhibitors and mTOR inhibitors may be a promising chemotherapy method against bladder cancer.
Lizenz:	Urheberrechtsschutz
Fachbereich / Einrichtung:	Medizinische Fakultät » Institute » Institut für Molekulare Medizin
Dokument erstellt am:	05.04.2022
Dateien geändert am:	05.04.2022
Promotionsantrag am:	15.10.2021
Datum der Promotion:	29.03.2022