Белок теплового шока 90 КДА - молекулярная мишень для коррекции апоптоза опухолевых клеток

ГОУ ВПО «Сибирский государственный медицинский университет Минздравсоцразвития России», г. Томск

НОЦ молекулярной медицины, кафедра фундаментальных основ клинической медицины, кафедра патофизиологии

Актуальность. Согласно современным представлениям формирование злокачественных опухолей имеет в своей основе нарушение программированной гибели клетки. В последнее время именно белкам теплового шока отводят существенную роль в дизрегуляции апоптоза опухолевых клеток, в которых данные белки экспрессируются в изобилии. Показано, что оверэкспрессия Hsp90 коррелирует с плохим прогнозом острой миелоидной лейкемии и миелоидными дисплазийными синдромами. Наряду с этим остаётся нерешённым вопрос о молекулярных механизмах участия вышеуказанного шаперона в дизрегуляции апоптоза опухолевых клеток.

Целью исследования явилась оценка роли белка теплового шока 90 в апоптозе опухолевых клеток линии Jurkat и THP-1.

Материал и методы. Материалом для исследования служили опухолевые клетки линии Jurkat и THP-1, полученные из банка клеточных культур НИИ цитологии РАН (г. Санкт-Петербург). В качестве индуктора апоптоза опухолевых клеток применяли rTNFα человека («Abcam», Великобритания) в концентрации 30 нг/мл, а также этопозид (8 мкг/мл). Для выявления роли белка теплового шока 90 (Hsp90) в регуляции программированной гибели клеток в культуру добавляли селективный ингибитор Hsp90 17-AAG («Sigma Aldrich», США) в концентрации 5 мкМ/мл и инкубировали в течение 18 ч при температуре 37ºС и 5 % СО2 в присут- ствии индуктора апоптоза и без него. Оценку реализации апоптоза проводили методом флуоресцентной микроскопии на микроскопе Axio-star plus («Carl Zeiss», Германия) с использованием FITC-меченого аннексина V и пропидий иодида («Catlag», США) согласно инструкции фирмы-производителя. Изменения трансмембранного потенциала митохондрий определяли методом проточной цитофлуориметрии с помощью набора «MitoScreen» («BD Pharmigen», США). Активность каспазы-8 и -3 определяли с помощью спектрофотометрического метода согласно инструкции фирмы-производителя («Abcam», Великобритания).

Результаты. Добавление в культуральную среду ингибитора 17-AAG приводит к увеличению числа апоптотически измененных опухолевых клеток относительно их в интактной культуре. Количество аннексин-положительных клеток в культуре при действии r-TNFα и 17-AAG было в 9 раз выше (р=0,02) аналогичного показателя, полученного при исследовании интактных клеток, и в 2 раза выше, чем при действии r-TNFα (р=0,03) или 17-AAG (р=0,03). Было установлено, что ингибитор Hsp90 повышает активность каспазы-8 и-3 в опухолевых клетках линии

Jurkat относительно аналогичного показателя в интактной культуре. Оценка содержания клеток с деполяризованной мембраной митохондрий в культурах опухолевых клеток при добавлении ингибитора 17-AAG и совместного его действия с r-TNFα показала увеличение данного параметра в 1,7 раза относительно контроля.

Выводы. Белок теплового шока 90 играет антиапоптотическую роль в клетках линии Jurkar и THP-1. Угнетение активности данного белка приводит к активации каспазы-8 и -3 , снижению трансмембранного потенциала митохондрий и, как следствие, запуску апоптотической программы опухолевых клеток. 17-AAG потенцирует этопозид- и rTNFα-индуцированный апоптоз. Применение селективного ингибитора 17-AAG в качестве индуктора апоптоза опухолевых клеток открывает новые возможности в существующих подходах к лекарственному лечению злокачественных новообразований.

Работа выполнена в рамках Федеральной целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009 – 2013 годы (ГК № П1203; ГК 02.740.11.0311), поддержана грантами Carl Zeiss и Совета по грантам при Президенте РФ (МК-480.2011.7).