Генные сигнатуры для терапии: оценка потенциала ивермектина против множественной миеломы t(4;14)
ПОЛУЧЕННЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ В этом исследовании было идентифицировано в общей сложности 258 дифференциально экспрессируемых генов с расширенными функциями в путях рака, а именно взаимодействиях цитокиновых рецепторов, сигнальном пути ядерного фактора (NF)-κB, липидном обмене, атеросклерозе и сигнальном пути Hippo. Было идентифицировано десять хаб-генов ( cd45, vcam1, ccl3, cd56, app, cd48, btk, ccr2, cybb и cxcl12 ). База данных Connectivity Map предсказывает, что девять препаратов, включая ивермектин, дефоролимус и изоликвиритигенин, будут оказывать потенциальное терапевтическое воздействие на t (4;14) MM. При молекулярном докинге ивермектин продемонстрировал сильную аффинность связывания со всеми 10 идентифицированными мишенями, особенно с cd45 и cybb . Ивермектин ингибировал рост клеток t(4;14) ММ по пути NF-κB и индуцировал апоптоз клеток ММ in vitro. Кроме того, ивермектин увеличивал накопление активных форм кислорода и изменял потенциал митохондриальной мембраны в клетках t(4;14) ММ. ЗАКЛЮЧЕНИЕ В совокупности эти результаты предлагают ценную молекулярную информацию для проверки биомаркеров и потенциальной разработки лекарств улучшение диагностики и лечения ММ t(4;14), при этом ивермектин становится потенциальной терапевтической альтернативой.
Наши результаты показывают, что ивермектин не только ингибирует рост клеток ММ, но также индуцирует апоптоз через сигнальный путь ядерного фактора-κB.
Множественная миелома (ММ) представляет собой тяжелое гематологическое злокачественное новообразование, поражающее 176 404 человека и приводящее к 117 077 смертельным случаям ежегодно [ 1 ]. ММ характеризуется неконтролируемой пролиферацией плазматических клеток в костном мозге, что приводит к тяжелым осложнениям, таким как повреждение костей и почек, анемия и гиперкальциемия [ 2 ]. Особое беспокойство вызывает подтип t(4;14), на который приходится до 15% новых случаев ММ, с особенно низкими показателями выживаемости и сильной резистентностью к существующим методам лечения [ 3 ]. Таким образом, эффективное лечение этого подтипа остается важной медицинской задачей. Хотя основополагающие исследования Фольца и др. [ 4 ] и Эшби и др. [ 5 ] позволили понять ключевые аспекты t(4;14) MM ( SuppleТаблица 1 ), которые продвинули наше понимание этого злокачественного новообразования, некоторые аспекты остаются неуловимыми. Трансляционная медицина все чаще рассматривает перепрофилирование лекарств как потенциальную стратегию разработки эффективных, безопасных, экономически выгодных и легкодоступных противораковых методов лечения [ 6 ]. Достижения в области высокопроизводительной технологии секвенирования расширили биомедицинские и вычислительные ресурсы, способствуя более глубокому пониманию этиологии рака и взаимодействия лекарств с мишенями, что позволяет перепрофилировать лекарства [ 7 ]. Примечательно, что инструмент Connectivity Map (CMap), содержащий обширный набор данных из 7000 микрочипов различных раковых клеток, обработанных 1309 молекулярными соединениями, сыграл важную роль в определении потенциальных методов лечения различных видов рака [ 8 ]. Примечательно, что Ши и др. [ 9 ] использовали CMap для идентификации эвгенола как потенциального средства лечения тройного негативного рака молочной железы, а Цю и др. [ 10 ] компьютерным путем идентифицировали низкомолекулярные препараты, потенциально способные лечить рак шейки матки. Существует острая необходимость в идентификации и проверке потенциальных методов лечения этого подтипа ММ, поэтому мы стремимся выяснить молекулярную основу и найти потенциально эффективные лекарства, используя комплексный подход. Мы надеемся внести свой вклад в раннюю диагностику ММ и адаптацию ее лечения.
Рисунок 1. Идентификация целей хаба и путей Киотской энциклопедии генов и геномов. A: Диаграмма Венна, иллюстрирующая перекрытие целей между наборами данных GSE16558 и GSE116294; B: Сеть целевого белок-белкового взаимодействия (PPI); C: 15 основных хаб-генов, идентифицированных с помощью плагина CytoHubba; D: Два основных кластера PPI, оцененные с использованием плагина для обнаружения молекулярных комплексов; E: Рейтинг 10 основных генов-концентраторов в сети PPI; F: Анализ обогащения путей генов и геномов Киотской энциклопедии; G: Анализ обогащения набора генов сигнального пути ядерного фактора -κB. НК: Ядерный фактор.Song Y, Zhang HJ, Song X, Geng J, Li HY, Zhang LZ, Yang B, Lu XC. Gene signatures to therapeutics: Assessing the potential of ivermectin against t(4;14) multiple myeloma. World J Clin Oncol 2024; 15(1): 115-129 [DOI: 10.5306/wjco.v15.i1.115]
...Ивермектин идентифицирован как потенциальное лекарство с помощью CMap Мы использовали 258 ДЭГ в качестве потенциальных лекарственных средств для t(4; 14) ММ и оценили базу данных CMap, чтобы идентифицировать небольшие соединения, которые могли бы служить перспективными лекарственными средствами. В таблице 1 перечислены девять лучших низкомолекулярных препаратов, которые, как полагают, обладают терапевтическим потенциалом в борьбе с паттерном экспрессии генов t(4;14) MM (с пороговым показателем <-80). Примечательно, что ивермектин, который был включен в число идентифицированных малых молекул, рассматривался для дальнейшего исследования, поскольку он является одобренным нехимиотерапевтическим препаратом высокого ранга. Таким образом, мы оценили потенциальные ингибирующие эффекты ивермектина на клетки ММ t(4;14).
Рисунок 2. Анализ молекулярного стыковки ивермектина с генами-мишенями-концентраторами. A: Химическая структура ивермектина; B: Сродство связывания ивермектина с 10 лучшими генами-концентраторами-мишенями. Более длинный столбец указывает на более низкую аффинность связывания; C: 2D-диаграммы взаимодействия ивермектина с CYBB; D: двумерные диаграммы взаимодействия ивермектина с CD45; E: 3D-структуры стыковки и взаимодействие ивермектина с CD45; F: 3D-структуры стыковки и взаимодействие ивермектина с CYBB.Song Y, Zhang HJ, Song X, Geng J, Li HY, Zhang LZ, Yang B, Lu XC. Gene signatures to therapeutics: Assessing the potential of ivermectin against t(4;14) multiple myeloma. World J Clin Oncol 2024; 15(1): 115-129 [DOI: 10.5306/wjco.v15.i1.115]
Ивермектин ингибирует пролиферацию клеток t(4;14) ММ. Мы оценили влияние ивермектина на пролиферацию клеток ММ t(4;14), подвергая клетки воздействию различных концентраций (0, 4, 6, 8, 10 и 20 мкмоль/л) ивермектина и временных интервалов (24 и 48 часов) воздействия. Жизнеспособность клеток, определенная с использованием CCK8, продемонстрировала значительное, зависящее от концентрации и времени снижение жизнеспособности раковых клеток (рис. 3A и B ). Полумаксимальная ингибирующая концентрация (IC 50 ) ивермектина составляла примерно 9,4 мкмоль/л в клетках NCI-H929.
Ивермектин ингибирует пролиферацию и способствует апоптозу в клетках множественной миеломы t(4; 14). А: Анализ жизнеспособности клеток CCK-8 в клетках, обработанных ивермектином в течение 24 часов; B: CCK-8 анализ жизнеспособности клеток в клетках, обработанных ивермектином в течение 48 часов; C: Вестерн-блот-анализ, показывающий уровни экспрессии белков Bax и Bcl-2 в клетках, обработанных ивермектином; D: Относительные уровни экспрессии белка Bax по отношению к уровням экспрессии белка Bcl-2 представлены как средние значения ± SD трех независимых экспериментов; E: Вестерн-блот-анализ, показывающий уровни экспрессии белков каспазного каскада (включая расщепленную каспазу 9, расщепленную каспазу 3, PARP и расщепленный PARP); F: Данные показаны как средние значения ± стандартное отклонение трех независимых экспериментов. G: Апоптоз в клетках множественной миеломы t(4;14) после лечения ивермектином с использованием анализа проточной цитометрии 7-AAD/аннексин-V. H: Данные показаны как средние значения ± стандартное отклонение трех независимых экспериментов. a P <0,05, b P <0,01 и c P <0,001 по сравнению с контрольной группой.
Ивермектин индуцирует апоптоз в клетках t(4;14) ММ. Вызванный лекарствами апоптоз является основным механизмом, лежащим в основе гибели раковых клеток [ 18 ]. Чтобы оценить это, мы проанализировали экспрессию про- и антиапоптотических белков BAX и BCL2 соответственно после лечения и дополнительно исследовали соотношение BAX/BCL2. Мы наблюдали, что ивермектин индуцировал апоптоз в клетках ММ t(4;14), о чем свидетельствует усиление регуляции проапоптотического белка BAX и снижение уровней антиапоптотического белка BCL2 (рис. 3C ). Соотношение BAX/BCL2 значительно увеличилось (рис. 3D ), и был активирован внутренний митохондриальный путь апоптоза, о чем свидетельствуют повышенные уровни экспрессии каспазы-9, каспазы-3, нижестоящей эффекторной каспазы-3 и PARP (рис. 3E и F ). Окрашивание аннексином V-FITC/пропидия йодидом выявило существенное увеличение доли апоптотических клеток ММ t(4;14) после обработки ивермектином по сравнению с контролем (рис. 3G и H ), подчеркивая, что подавляющее действие ивермектина на t(4;14) (4; 14) Клетки ММ ассоциировались с апоптозом.
Ивермектин увеличивает накопление АФК и изменяет потенциал митохондриальной мембраны в клетках t(4;14) ММ. Митохондрии широко известны как внутриклеточный источник АФК. Эти виды могут вызывать окислительное повреждение, приводящее к ряду событий, связанных с митохондриями, включая апоптоз [ 19 ]. Мы обнаружили значительное накопление АФК в клетках ММ t(4;14), обработанных ивермектином, по сравнению с таковым в необработанных контрольных клетках (рис. 4А ). Мы также наблюдали заметное снижение мембранного потенциала митохондрий (рис. 4B и C ), что позволяет предположить, что индуцированный ивермектином апоптоз в клетках ММ t(4;14) связан с функцией митохондрий. В совокупности эти результаты предполагают связь между индуцированным ивермектином апоптозом в клетках ММ t(4;14) и измененной митохондриальной динамикой.
Ивермектин индуцирует апоптоз в клетках множественной миеломы t(4;14) посредством митохондриального и ядерного сигнального пути фактора-κB. A: Визуализация внутриклеточных активных форм кислорода (АФК) в клетках множественной миеломы (ММ) t(4;14) после обработки ивермектином с использованием окрашивания диацетатом 2',7'-дихлордигидрофлуоресцеина (DCF). АФК представлены зеленой флуоресценцией DCF, наблюдаемой под флуоресцентным микроскопом при 200-кратном увеличении. Масштабная линейка: 50 мкм. B: Потенциал митохондриальной мембраны в клетках ММ t(4;14) после обработки ивермектином, оцененный с помощью окрашивания JC-1; C: Данные показаны как средние значения ± стандартное отклонение трех независимых экспериментов; D: Характер экспрессии p65, p-p65, p-IκBα и IκBα в клетках ММ t(4;14) после воздействия ивермектина, проанализированный с помощью вестерн-блоттинга; E: Данные представлены как средние значения ± стандартное отклонение трех независимых экспериментов. a P <0,05, b P <0,01 и c P <0,001 по сравнению с контрольной группой.
Ивермектин запускает апоптоз в клетках t(4;14) ММ через сигнальный путь NF-κB. Сигнальный путь NF-κB играет решающую роль в возникновении и прогрессировании заболевания при t(4;14) MM, часто проявляя гиперактивацию в этих клетках и способствуя их выживанию [ 20 ].
Наши результаты показали, что лечение ивермектином существенно снижает как экспрессию белка, так и уровни фосфорилирования NF-κB p65 дозозависимым образом (рис. 4D и E ). Кроме того, экспрессия белка и уровни фосфорилирования IκBα, регулятора выше NF-κB, также подавлялись в клетках t(4;14) ММ после обработки ивермектином.
ОБСУЖДЕНИЕ
ММ является многогранным и неизлечимым заболеванием, которое демонстрирует огромную гетерогенность своих клинических проявлений, генетических изменений, терапевтических ответов и общего прогноза [ 2 ]. Рекомендации таких организаций, как Международная рабочая группа по миеломе, признают t(4;14) MM цитогенетической аномалией высокого риска [ 21 ]. Подтип ММ t(4;14) продолжает представлять трудный прогноз, несмотря на достижения в лекарственной терапии [ 22 ]. Поэтому существует острая необходимость в разработке новых терапевтических препаратов для лечения t(4;14) ММ. Недавние исследования выявили потенциал идентификации молекулярных мишеней и терапевтических препаратов для лечения ММ посредством анализа профиля экспрессии и анализа функционального обогащения. Di Meo и др. [ 23 ] определили ILT3 как иммунотерапевтическую мишень для ММ, тогда как Мереу и др. [ 24 ] выявили, что UNC0642 увеличивает чувствительность к карфилзомибу и противодействует лекарственной устойчивости в клеточных линиях ММ. В этом исследовании мы идентифицировали ключевые гены и перспективные терапевтические агенты для t(4;14) ММ, используя анализ профиля экспрессии генов. Регуляция иммунного ответа имеет основополагающее значение для развития и прогрессирования ММ [ 25 ]. Мы идентифицировали CD45, CD48 и CD56 как ключевые гены t(4;14) ММ. По сравнению со здоровыми людьми из контрольной группы костного мозга, у пациентов с ММ t(4;14) наблюдалось снижение уровня экспрессии CD45, тогда как уровни CD48 и CD56 были заметно повышены. CD45, также известный как рецептор протеинтирозинфосфатазы типа C, ранее назывался общим лейкоцитарным антигеном. Этот белок необходим для модуляции передачи сигналов антигенных рецепторов, что имеет решающее значение для развития, выживания и функционирования лимфоцитов [ 26 ]. Однако роль CD45 при ММ остается неясной. Данные свидетельствуют о том, что экспрессия CD45 снижается во время прогрессирования ММ [ 27 ]. Поскольку зрелые клетки ММ преимущественно CD45-негативны и имеют неактивные киназы семейства SRC, элотузумаб не влияет на них [ 28 ]. Более того, клетки ММ в генетических категориях высокого риска имеют тенденцию экспрессировать пониженные уровни CD45 [ 29 ]. CD48[ 30 ], член семейства сигнальных молекул активации лимфоцитов, играет роль в адгезии и активации иммунных клеток. Хотя он присутствует почти во всех плазматических клетках ММ, он отсутствует в некроветворных тканях. Ван Акер и др. [ 31 ] определили CD48 как многообещающую молекулярную мишень для терапии антителами к ММ. CD56, молекула адгезии нервных клеток, представляет собой гликопротеин, присутствующий в нервных и мышечных тканях, а также в клетках миеломы. Коттини и др. [ 32 ] наблюдали его высокие уровни экспрессии в клеточной линии t(4;14) MM NCI-H929. CD56 усиливает рост клеток ММ и влияет на адгезию к стромальным клеткам. В совокупности эти результаты подчеркивают потенциал более глубокой оценки иммунных фенотипов как для диагностики, так и для лечения t(4;14) ММ. В этом исследовании мы также использовали базу данных CMap для идентификации потенциальных низкомолекулярных препаратов, нацеленных на t(4;14) MM. Наше основное внимание было сосредоточено на молекулярном стыковке и последующей экспериментальной проверке предполагаемого препарата ивермектина. Традиционно ивермектин представляет собой макроциклический лактоновый антибиотик, используемый для лечения паразитарных заболеваний [ 33 ]. Недавние исследования выявили его потенциальные противоопухолевые свойства при различных видах рака, включая рак молочной железы[ 34 ] и поджелудочной железы[ 35 ]. Появляющиеся данные также свидетельствуют о его синергическом летальном воздействии на клетки ММ в сочетании с ингибиторами протеасом [ 36 ]. Однако полное понимание специфических механизмов действия ивермектина против ММ, особенно подтипа t(4;14), остается неясным. Наши результаты показывают, что ивермектин подавляет рост клеток ММ t(4;14), а также запускает апоптоз. Сигнальный путь NF-κB имеет решающее значение для стимулирования прогрессирования рака, ангиогенеза и формирования микроокружения опухоли [ 37 ]. Он организует выработку провоспалительных цитокинов, медиаторов воспаления и молекул клеточной адгезии, создавая благоприятную микросреду для инициации и прогрессирования ММ [ 38 ]. Следовательно, многие ведущие препараты против ММ косвенно воздействуют на сигнальный путь NF-κB [ 39 ]. Бортезомиб препятствует протеосомной деградации белков NF-κB и IκB, ингибируя активацию транскрипции генов [ 40 ]. Наши результаты выявили выраженное подавление сигнального пути NF-κB в обработанных ивермектином клетках ММ t(4;14) (рис. 5 ). Это позволяет предположить, что ивермектин, действуя как внешний сигнальный агент, ингибирует активацию этого пути, снижая антиапоптотические эффекты и тем самым усиливая апоптоз клеток. Иллюстрированный обзор ивермектина, способствующего апоптозу в клетках множественной миеломы t(4;14). IκBα: анти-ингибитор NF-κB; IKK: ингибиторы киназы каппа B; АФК: Активные формы кислорода. Митохондрии необходимы для выживания клеток, выступая в качестве основного источника АФК и производя аденозинтрифосфат (АТФ) посредством окислительного фосфорилирования [ 41 ]. В патологическом состоянии митохондриальная дисфункция приводит к истощению АТФ [ 42 ]. В текущем исследовании обработка t(4;14) MM ивермектином привела к повышению уровня АФК и снижению потенциала клеточной мембраны. Эти результаты, наряду с предыдущими сообщениями, позволяют предположить, что воздействие ивермектина может вызывать окислительный стресс и нарушать митохондриальный баланс, способствуя апоптозу t(4;14) клеток ММ. Существуют также некоторые ограничения настоящего исследования. Во-первых, размер выборки может быть недостаточным, что потенциально может привести к систематической ошибке отбора. Во-вторых, что касается экспериментов с ивермектином против t(4;14) ММ, то данное исследование завершило лишь часть экспериментов in vitro , и дальнейшая проверка его эффективности и безопасности все еще требуется в экспериментах in vivo . Кроме того, необходимы дополнительные генетические и экспериментальные исследования для выяснения механизмов и функций этих ключевых генов в возникновении и развитии транслоцированной t(4;14) множественной миеломы.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В заключение мы использовали инструменты биоинформатики, молекулярную стыковку и экспериментальную проверку для идентификации ключевых генов и потенциальных методов лечения t(4;14) ММ. Примечательно, что мы подтвердили, что ивермектин индуцирует апоптоз в клетках ММ t(4;14) через сигнальный путь NF-κB. Однако эти идеи требуют дополнительного изучения и надежной проверки в дальнейших исследованиях.
https://www.wjgnet.com/2218-4333/full/v15/i1/115.htm
Спасибо всем, кто находит этот пост полезным. Подпишитесь на т/к «Так победим! Статьи»
Учитывая возросший интерес к статинам добавил три ссылки в конце. Дополнительную информацию можно получить если воспользоваться функцией «поиска» у меня в ЖЖ.
Примечание: Все сокращение, замены и др. выполнены автором блога и не имеют никакого отношения к публикациям.(обычно в начале публикации и в заголовке). Сделано это по причине цензуры в некоторых соцсетях, которые борются с любым упоминаем ранней терапии и соответствующих лекарств.(в них идет скрин из т/к)
Отказ от ответственности: я не защищаю читателей, употребляющих иве или какие-либо другие препараты. Я не врач, а биохимик по образованию и никому не даю медицинских советов. Прежде чем принимать какие-либо лекарства, всегда консультируйтесь с лечащим врачом, которому доверяете.
ПОМНИТЕ. Вы находитесь под защитой Нюрнбергского кодекса и Хельсинской декларации. Хельсинкская декларация делает центральным документом этической исследовательской деятельности информированное согласие. Декларация определяет не только приемлемость известных и исследованных методов лечения, но принципы лечения больного альтернативными методами, к примеру, параграф 37 призван регулировать случаи, «когда не существует проверенного профилактического, диагностического или терапевтического метода. Когда существующие методы оказываются неэффективными, врач, получив обоснованное согласие пациента, должен иметь право применять непроверенные или новые профилактические, диагностические и терапевтические меры, если, по его мнению, они дают надежду на спасение жизни, восстановление здоровья или могут облегчить страдания. По мере возможности такие меры должны быть исследованы на предмет их безопасности и эффективности. Во всех случаях всю новую информацию следует регистрировать и, при необходимости, публиковать».
Полный текст ХД: https://budetlyanin108.livejournal.com/3489319.html
Подписывайтесь на мою страницу, всегда последние РКИ, КИ, обзор мировой прессы, статьи и рекомендации о передовых методах лечения К19 : https://www.facebook.com/veniamin.zaycev/
Здесь собрано все, что будет вам интересно, все объяснено в закрепленном посте, там же есть и схема-таблица с алгоритмом и применении иве:
https://www.facebook.com/ashominfo
Группа в фб «Так победим!» все вопросы по иве и ранней терапии:
https://www.facebook.com/groups/293522279068895
Телеграм-канал «Так победим!» на случай потери связи, там публикуется то, что идет в ЖЖ и не всегда идет в ФБ:
https://t.me/takpobedimsvz
Чат по иве в телеграме:
https://t.me/takpobedi
ЖЖ: https://budetlyanin108.livejournal.com/
"Книга отзывов"
часть 1: https://budetlyanin108.livejournal.com/3118230.html
часть 2: https://budetlyanin108.livejournal.com/3118949.html
часть 3: https://budetlyanin108.livejournal.com/3211902.html
часть 4: https://budetlyanin108.livejournal.com/3417765.html
Ссылки по детоксикации спайк-белка:
https://budetlyanin108.livejournal.com/3144742.html
https://budetlyanin108.livejournal.com/3260643.html
https://budetlyanin108.livejournal.com/3596796.html
Детокс аутофагией:
https://budetlyanin108.livejournal.com/3613550.html
Назальные спреи
https://budetlyanin108.livejournal.com/3612201.html
РУБРИКАТОР чата Телеграм-канала «Так победим!»
Обзор противоопухолевых свойств перепрофилированных препаратов
В связи с тем, что участились просьбы дать ссылки на научные статьи и исследования по применению тех или иных перепрофилированных препаратов против рака, сделал этот пост на основе публикаций в моем ЖЖ. Возможно всё не удастся втиснуть в один пост из-за ограничений по количеству знаков (лимит 80К знаков), но можно будет воспользоваться «поиском» у меня в ЖЖ по ключевым словам для получения дополнительной информации.
https://budetlyanin108.livejournal.com/3655521.html
О СТАТИНАХ
Чем заменить статины
https://budetlyanin108.livejournal.com/3666513.html
Прежде чем принимать статины...
https://budetlyanin108.livejournal.com/3691623.html
СТАТИНЫ - величайший обман человечества
https://budetlyanin108.livejournal.com/3604461.html