In vitro studija nesitnoćelijskog karcinoma pluća: efekat jonizujućeg zračenja i inhibitora tirozin kinazne aktivnosti receptora za epidermalni faktor rasta

Abstract

Zračenje indukuje povišenu ekspresiju receptora za epidermalni faktor rasta (EGFR). Polazeći od značaja EGFR signalnog puta u procesu tumorogeneze, ovaj receptor je postao važan ciljani molekul u terapiji tumora. Utvrđeno je da je on pojačano eksprimiran i u nesitnoćelijskom karcinomu pluća i da ima važnu ulogu u patogenezi i prognozi terapijskog ishoda ove bolesti. Erlotinib, inhibitor tirozin kinazne funkcije EGFR je jedan od prvih agenasa koji su uvedeni u ciljanu terapiju nesitnoćelijskog karcinoma pluća. S obzirom na navedeno, istraživanja sinergističkog delovanja erlotiniba i zračenja u cilju poboljšanja antitumorskog efekta ovih agenasa su veoma aktuelna. Mehanizmi koji se nalaze u osnovi kombinovane terapije i njenog uticaja na nastanak različitih tipova ćelijske smrti su još uvek nedovoljno istraženi. U ovoj disertaciji je in vitro ispitivan antitumorski efekat pojedinačnih i kombinovanih tretmana γ-zračenjem i erlotinibom na CRL-5876 ćelije nesitnoćelijskog karcinoma pluća čoveka. Efikasnost pojedinačnih i kombinovanih tremana na ćelijsko klonogeno preživljavanje, vijabilnost, proliferaciju, kao i na kinetiku nastanka i nestanka dvolančanih prekida na DNK i distribuciju ćelija po fazama ćelijskog ciklusa, praćena je u funkciji vremena. U okviru ove studije analizirani su i efekti navedenih tretmana na promenu morfologije i ultrastrukture ćelija. U cilju utvrđivanja tipova ćelijske smrti do kojih ovi agensi dovode i njihovog međusobnog odnosa, uveden je inhibitor autofagije, hlorokin. Na osnovu radiobioloških parametara utvrđeno je da CRL-5876 ćelije adenokarcinoma pluća čoveka pripadaju grupi radiorezistentnih tumorskih ćelija. Promene radiobioloških parametara nakon kombinovanog tretmana ukazuju da erlotinib značajno povećava radioosetljivost CRL-5876 ćelija. Ove promene su praćene i na nivou ćelijskog ciklusa. Zračenje izaziva G2/M blok, dok erlotinib dovodi do smanjenja S faze...

It is known that radiation therapy increases EGFR expression in cancer cells, thus promoting radioresistence. Considering the importance of EGFR signaling pathway in tumorigenesis, this receptor has become an important target molecule for the treatment of tumors. It has been shown that EGFR is frequently overexpressed in non-small cell lung cancer (NSCLC) and plays an important role in the pathogenesis and the prediction of the therapeutic outcome of the disease. Erlotinib inhibits the tyrosine kinase activity of the EGFR and is used in molecular targeted therapy of NSCLC. Given the above findings, combining radiation with erlotinib in order to boost antitumor effects of these agents represents an actual field of research. However, the mechanisms underlying combined therapy and its impact on the induction of different modes of cell death have not been fully explained. This theasis examines the antitumor effect of single and combined treatments with γ-rays and erlotinib on CRL-5876 human lung adenocarcinoma cells in vitro. The efficiency of single and combined treatments on clonogenic survival, cell viability, proliferation, kinetics of formation and disappearance of DNA double strand breaks and cell cycle distribution is monitored as a function of time. In this study the effects of these treatments on cell morphology and ultrastructure are analyzed. In order to determine the modes of cell death caused by these agents and to reveal their mutual relations, the autophagy inhibitor chloroquine is introduced in the analysis. Based on the radiobiological parameters it is found that CRL-5876 human lung adenocarcinoma cells belong to the radiorezistant group of cells. Changes in radiobiological parameters after combined treatments show that erlotinib significantly increases radiosensitivity of CRL-5876 cells. Moreover, changes in cell cycle distribution after treatments are observed. It is revealed that radiation causes G2/M arrest while erlotinib induces a decrease in S phase...