Cisplatin-Metformin ilaç kombinasyonu uygulamasının prostat hücre hatlarının proliferasyonu ve apoptoz mekanizmalarında önemli rol oynayan GST ile CYP17A1 ve Hekzokinaz enzimleri üzerine etkilerinin incelenmesi

TÜBİTAK KBAG Proje01.08.2016Prostat kanseri, gelişmiş ve gelişmekte olan ülkelerde en sık görülen kanser türlerinden biri olup günümüzde prostat kanseri tedavisindeki yaklaşımlar metastaz gelişimine, ilaç direnci oluşmasına ve sağlıklı dokularda toksik etkilere sebep olabilmektedir. Bu nedenle tedavide daha etkili ancak daha az yan etkiye sahip kanser önleyici molekülleri tespit etmek kanser araştırmalarının önemli bir kısmını oluşturmaktadır. Cisplatin prostat kanseri tedavisinde sıklıkla kullanılan antineoplastik bir ajandır. Ancak, cisplatinin yüksek etki derecesine karşın yan etkileri ilacın kullanımını kısıtlamaktadır. Bu yan etkilerini azaltmak amacıyla başka ajanlar ile kombine terapiler son yıllarda bilim insanlarının ilgi odağı olmuştur. Antidiyabetik ilaç metforminin anti-proliferatif etkisi göz önünde bulundurulduğunda, antineoplastik ajan cisplatin ile tamamlayıcı bir tedavi sunabileceği açıktır. Tasarlanan çalışmada bu iki ilacın kombine kullanımının hücrede apoptoz ve detoksifikasyon enzimleri olarak bilinen Glutatyon-S Transferaz (GST) izozimleri üzerine etkilerine bakılmıştır. Prostat kanseri tedavisinde birincil amaç hormon (androjen) üretimini durdurmaktır. Bu yüzden cisplatin-metformin kombine kullanımının androjen sentezinde anahtar fonksiyonu olan CYP17A1 enzimi üzerine etkisi incelenmiştir. Bilindiği üzere, kanser hücrelerinin hızlı büyüyüp bölünmesinde glikoliz metabolizmasında rol oynayan Hekzokinaz II regülatör bir enzimidir. Bu durum göz önüne alındığında, yapılan çalışmada ilaç kombinasyonunun Hekzokinaz II enzimi üzerine etkileri de incelenmiştir. Yapılan çalışmada androjen reseptörüne bağımlı LNCaP ve androjen reseptöründen bağımsız PC3 insan prostat kanseri hücre hatları ve burada verilen ilaçların sağlıklı dokular üzerine etkilerini saptamak amacıyla normal prostat hücre hattı olan PNT1A kullanılmıştır. İlaçların hücreler üzerindeki sitotoksik etkileri "alamar blue" analizi ile ölçülmüş olup, ilaç kombinasyonunun belirlenen enzimlerin protein ve mRNA ekspresyonlarına olan etkisi sırasıyla Western-blot ve qRT-PCR teknikleriyle tespit edilmiştir. Yapılan deneyler sonucunda, ilaç kombinasyonunun hücre proliferasyonunu durdurucu özelliği olduğu her iki hücre hattında da ortaya konulmuştur. Ancak bu antiproliferatif etki GSTP1 enzimleri ile ilişkilendirilememişdir. Androjen sentezinde rol oynayan CYP17A1 enzim expresyonunun PC3 hücre hattında anlamlı derecede azaldığı saptanmıştır. Hexokinase II gen expresyonu her iki hücre hattında da azalmıştır. Sonuç olarak hücre proliferasyonunun azalması, HKII geninin ekspresyonundaki düşüş ile ilişkilendirilebilir.Prostate cancer is the most commonly seen cancer type both in developed and developing countries. Current therapeutic approaches for prostate cancer generally have variable side effects. Hence, the searching for more effective strategies remains one of the important issues in cancer research. Cisplatin, an antineoplastic agent, is widely used in the treatment of prostate cancer. Despite the high efficiency of cisplatin on prostate cancer treatment side effects restricts the use of cisplatin. In order to reduce the side effects of cisplatin, combination therapy with other agents has been the focus of scientists in recent years. Considering the inducer effect of antidiabetic drug metformin with antineoplastic agent cisplatin can provide a complementary treatment. In the present study, the effects of metformin-cisplatin combined therapy on GST isozymes, known as detoxification and apoptotic enzymes, were determined. In addition, to determine the effect of this combination on the role of androgen synthesis, expression of CYP17A1 enzyme was examined. Furthermore, the effect of treatment on hexokinase II enzyme which plays an important role in the glycolysis pathway was investigated. Two types of human prostate cell lines; androgen receptor dependent PC3 and androgen receptor independent LNCAP prostate cell lines, and also to determine the effect of those drugs on healthy cells PNT1A cells were used. Dose response and cytotoxic effect of combination treatment were measured by Alamar Blue assay. Also, effects of drugs on CYP17A1, GST’s and Hexokinase II were investigated by protein and mRNA expressions using Western-Blot and qRT-PCR, respectively. The cell proliferation results showed that, metformin potentiates the antiproliferative effect of cisplatin both in LNCaP and PC3 cell lines. But, this effect could not be attirubuted to GSTP enzymes. On the other hand, cisplatin-metformin drug combination significantly decreased the CYP17A1 protein expressions in PC3 cell lines. Furthermore, Hexokinase II mRNA expressions are significantly decrease in a dose dependent manner in both cells