Akut Myeloid Lösemi Tedavisi için Hedgehog Ve Otofaji Yolaklarının Düzenlenmesi

Abstract

Akut myeloid lösemi (AML) çeşitli moleküler aberasyonlar ve sinyal yolaklarındaki bozuklukları içeren klonal hastalıklar ile karakterize edilen bir grup heterojen malignanttır. Hedgehog (HH) sinyal yolağı birçok kanserde deregüle edilen evrimsel olarak korunan bir sinyal yolağıdır. HH sinyal yolağı lizozomal degradasyon prosesi otofajinin temel regülatörü olan PI3K/AKT/mTOR aksesini de içeren diğer sinyal yolakları ile karşılıklı iletişim halindedir. Bu sinyal yolakları AML’de deregüle edilmiştir. Birçok çalışmada otofajinin AML için bir kaçış mekanizması olabileceği ortaya konulmuştur. Bizim çalışmamızda, HH ve otofaji yolaklarının farklı AML türleri üzerine etkileri incelenmiştir. Çalışmamızda KML hücresi olan K562 ve CMK, MV4-11, MOLM-13 ve NB4 AML hücreleri GLI1 inhibitörü GANT61 ve farklı otofaji modülatörleri ile muamele edilmiştir.MTT sonuçları NB4, MOLM-13 ve MV4-11hücre proliferasyonun GLI inhibisyonu sonrasında düştüğünü ancak CMK’nin diğer AML hücre hatlarına kıyasla GLI inhibisyonuna daha az sensitif olduğunu ortaya koymuştur. Daha sonra, otofaji modülasyonunun farklı AML hücre hatlarının proliferasyonu üzerine etkileri incelenmiştir. Otofajinin gerek otofagozom-lizozom füzyonu aşamasında gerekse otofagolizozomal degradasyon aşamasında inhibisyonunun ilaç konsantrasyonu ve muamele süresine bağlı olarak AML sağkalımını azalttığı gözlemlenmiştir. Otofaji modülatörleri ve GANT61’in kombinasyonunun MOLM-13 hücre hattı üzerinde sinerjistik bir etkisinin olduğu fakat CMK hücre hattı üzerinde sinerjistik etkisinin olmadığı gözlemlenmiştir. GANT61 muamelesinin AML hücre hatlarında otofajiyi artırdığı LC3II ekspresyonu ile western blot yöntemi ile ortaya konulmuştur. Buna ek olarak, kombinasyonun MOLM-13 hücresinde LC3II’yi artırdığı gözlenirken, bu oran CMK hücre hattında daha düşüktür. AKT proteinin ekspresyonu ilaca ve hücre hattına gore farklılık göstermektedir. Sonuç olarak, HH ve otofaji sinyal yolaklarının hedeflenmesi MOLM-13 hücre hattı için umut vaatedici bir terapi iken, CMK hücre hattında benzer sonuçlara ulaşılamamıştır.

Acute myeloid leukemia (AML) is a heterogeneous group of malignancies characterized by clonal disorders with diverse molecular aberrations and dysregulation in signaling pathways. Hedgehog (HH) signaling pathway is an evolutionary conserved signaling pathway that is deregulated in many cancers. HH pathway crosstalks with other pathways among which is the PI3K/AKT/mTOR axes, a main regulator of autophagy, a lysosomal degradation process. These pathways are deregulated in AML. Several studies suggested that autophagy modulation could be an escape mechanism in AML. In this study, we investigated the effect of Hedgehog pathway and autophagy on different subsets of AML cell lines. We have treated CMK, MV4-11, MOLM-13 and NB4 AML cell lines, in addition to K562, CML cells, with GANT 61, GLI1 inhibitor, and different autophagy modulators. MTT assay have showed that GANT61 resulted in a significant decrease in the proliferation of NB4, MOLM-13, and MV4-11, however, CMK showed less sensitivity to GLI inhibition compared to other AML cell lines. Then, we proceeded with checking the effect of autophagy modulation on the survival of the different AML cell lines. Inhibiting autophagy whether at the autophagosome-lysosome fusion stage or autophagolysosomal degradation stage led to a decrease in the survival of AML to a certain degree based on the drug concentration and timepoint of treatment. Combination treatment of autophagy modulators and GANT61 had a synergistic effect in MOLM-13 but not in CMK. GANT61 treatment increased autophagy in AML cell lines that was correlated with an increase in the expression of LC3II detected by western blotting. Also, combination treatment elevated that increase in LC3II in MOLM-13 cell lines but less in CMK cell lines. AKT protein expression changed depending on the type of treatment and cell lines. In conclusion, targeting of HH and autophagy is a promising therapy against MOLM-13 cell line but not against CMK.