اثر ضدسرطاني مهار فسفاتيديل‌اينوزيتول-3 كيناز در رده سلول‌هاي لوسميك NB4

Anti-cancer effect of phosphatidylinositol 3-kinase inhibitor on NB4 leukemic cells

زمينه و هدف: طي دهه ­هاي اخير، مطالعات نشان داده ­اند كه فعاليت ناهنجار مسير فسفاتيديل­اينوزيتول-3 كيناز (PI3 Kinase) يك مرحله ضروري براي شروع و حفظ تومورزايي در بسياري از سرطان­ها از جمله لوسمي پروميلوسيتي حاد (Acute promyelocytic leukemia) مي­ باشد. در اين مطالعه، بر آن شديم تا اثر ضدسرطاني مهاركننده تمام ايزوفرمي PI3K را بر رده­ سلولي NB4 (برگرفته ازAPL) مورد ارزيابي قرار دهيم. روش بررسي: در اين مطالعه، به منظور بررسي ميزان فعاليت مسير PI3K/Akt در سلول­هاي NB4 و همچنين ارزيابي تاثير مهاركننده PI3K در بلوك كردن اين مسير، سلول­ها با با غلظت­هاي مختلف از BKM120 تيمار شدند و سپس ميزان فسفريلاسيون Akt توسط روش وسترن بلاتينگ مورد ارزيابي قرار گرفت. در ادامه، جهت سنجش تاثير دارو بر فعاليت متابوليك، شاخص آپوپتوز و تغيير بيان ژن­­هاي دخيل در آپوپتوز به ترتيب آزمون­هاي MTT،Annexin-V/PI apoptosis assay و Real Time Quantitative RT-PCR انجام شد. در انتها معنادار بودن يافته­ ها از نظر آماري از طريق روش t-test و با كمك نرم­افزار SPSS 17 مورد ارزيابي قرار گرفت. نتايج به دست آمده نشان داد كه مهار مسير PI3K/Akt توسط BKM120 منجر به كاهش فعاليت متابوليك سلول­هاي NB4 به صورت وابسته به دوز و زمان مي­گردد (0/001>P). همچنين نتايج حاصل از فلوسايتومتري و RT-PCR نشان داد مرگ سلولي القاء شده در سلول­هاي تيمار شده با دارو افزايش چشمگيري داشته است (0/001>P) و بيان mRNA ژن Bax نسبت به Bcl-2 افزايش داشته است (0/001>P). نتايج به دست آمده در اين مطالعه حاكي از اثر آپوپتوتيك مطلوب BKM-120 از طريق مهار مسير PI3K/Akt روي سلول­هاي رده NB4 مي­باشد.

Background and Aim: In the last decades, experimental studies have shown that aberrant activation of phosphatidylinositol 3-kinase (PI3K) pathway is an essential step for both initiation and maintenance of tumorgenesis in a wide range of human cancers, such as, acute promyelocytic leukemia (APL). In this study, we investigated the cytotoxic effect of BKM120, a pan-PI3K inhibitor, on APL-derived NB4 cells. Material and Methods: To evaluate the inhibitory effect of BKM120 on PI3K/AKt pathway, we analyzed the expression and phosphorylation level of Akt using western blot. Using western blot, phosphorylation rate of Akt was evaluated. In order to evaluate the effect of the inhibitor on the metabolic activity, apoptosis index and alteration of the expression of apoptotic-related genes, we used MTT assay, annexin-V/PI staining and RT-PCR analysis respectively. Using SPSS 17 software data were analyzed by t-test. Results: We found that inhibition of PI3K/Akt pathway by BKM120 resulted in reduction of metabolic activity of APL-derived NB4 cells in a dose- and time-dependent manner (p≤ 0.001). Moreover, the results obtained from flowcytometry and RT-PCR analysis showed a significant increase in BKM120 induced apoptotic cell death in the inhibitor-treated cells (p≤ 0.001). We found BKM120 increased iBax/Bcl-2 transcriptional ratio (p≤ 0.001). Conclusion: BKM-120 exerts a favorable apoptotic effect on NB4 cells through inhibition of the PI3K/Akt signaling pathway.