اثر آپوپتوزي تركيب آرسنيك تري اكسيد و آزيدوتيميدين در سلول‌هاي رده لوسمي پروميلوسيتي حاد(NB4) از طريق تغييرات بيان P21و توزيع سيكل سلولي

Apoptotic effect of arsenic trioxide plus Azidothymidine on APL cell line (NB4) through P21 expression and cell cycle distribution changes

چكيده سابقه و هدف داروي آرسنيك تري‌اكسيد(ATO) كه در درمان لوسمي پروميلوسيتي حاد(APL) استفاده مي‌شود، داراي عوارض جانبي شديدي مي‌باشد. به منظور افزايش اثرات ضد سرطاني و استفاده از دوزهاي پايين‌تر ATO، اثر تركيب آن با داروي آزيدوتيميدين(AZT) در القاي آپوپتوز روي سلول‌هاي NB4 (رده APL) مورد بررسي قرار گرفت. مواد و روش‌ها در يـك مطالعـه تجربـي، بعـد از كشـت و تيمار سلول‌ها به مدت 48 ساعت با غلظت‌هاي ?M AZT 50 ، µM ATO 1 و تركيب آن‌ها، آپوپتوز و توزيع سيكل سلولي با فلوسيتومتري و ميزان mRNA ژن P21 با Real Time PCR در مقايسه با سلول‌هاي تيمار نشده مورد بررسي قرار گرفتند. يافته‌ها ATO به همراه افزايش توقف در مرحله G2/M ، منجر به افزايش آپوپتوز(12/7 ± 14/50%) در مقايسه با كنترل(97/2 ± 9/3%) شده است. ميزان آپوپتوز در سلول‌هاي تيمار شده با تركيب AZT و ATO (65/4 ± 35/24%) در مقايسه با ATO تنها، همراه با كاهش نسبي سلول‌هاي موجود در مرحله G2/M و افزايش نسبي سلول‌هاي موجود در مرحله G1 مهار گشته است. ATO (14/0 ± 27/0) نسبت به كنترل(1/0 ± 1) بر روي بيان ژن P21 اثر مهاري داشته ولي AZT (21/0 ± 81/1) و تركيب AZT/ATO (32/0 ± 06/2) موجب افزايش آن شده‌اند. نتيجه گيري AZT ، اثر آپوپتوزي ATO را احتمالاً از طريق القاي بيان P21 ، گريز سلول از توقف در مرحله G2/M و افزايش توقف در مرحله G1 مهار مي‍‌كند.

Abstract Background and Objectives Arsenic trioxide (ATO) is an active drug in treatment of acute promyelocytic leukemia (APL), but has adverse effects on patients. In order to enhance antileukemic effectiveness and to reduce dosage of ATO, combinatorial effect of it with Azidothymidine (AZT) in apoptosis induction was evaluated on APL cell line (NB4). Materials and Methods The cells cultured and treated with 50 ?M AZT and/or ATO for 48 hrs and then with apoptosis, cell cycle distribution, and P21 mRNA levels in comparison with untreated cells (control) were analyzed by flow cytometry and Real Time PCR, respectively. Results ATO led to induction of apoptosis (50.14% ± 7.12) in comparison with the control (3.9% ± 2.97) through the increment of the cell cycle arrest in G2/M. The apoptotic effect of ATO had been inhibited in cells treated with combination of AZT/ATO (24.35% ± 4.65). This inhibition was associated with the relative reduction of the cells in G2/M and relative increase of the cells in G1 phase. While ATO had suppressive effect on p21 gene expression (0.27±0.14), AZT (1.81 ± 0.21) and AZT/ATO (2.06 ± 0.32) induced it. Conclusions AZT attenuates ATO-caused apoptosis possibly through the induction of p21 expression and subsequent relative evasion from G2/M arrest and accumulation of cells in G1 phase.