Μελέτη της δράσης της αντι-ανδρογονικής θεραπείας στο μεταβολισμό, την αυτοφαγία και την ευαισθησία των καρκινικών κυττάρων του προστάτη στην ακτινοθεραπεία και χημειοθεραπεία
Authors: Κακουράτος Χρήστος 
Published: March 2021

Στόχος μας είναι η συγκριτική μελέτη της αντι-νεοπλασματικής δράσης των 2 νεώτερων αντιανδρογόνων δεύτερης γενιάς (Απαλουταμίδη και Ενζαλουταμίδη), τα οποία πρόσφατα έγιναν διαθέσιμα στην κλινική πράξη, έναντι του κλασικού αντιανδρογόνου ‘Βικαλουταμίδη’, το οποίο χρησιμοποιείται εδώ και αρκετά χρόνια στη θεραπεία του καρκίνου του προστάτη. Για τη μελέτη αυτή χρησιμοποιήθηκαν 2 ορμονο- ανεξάρτητες κυτταρικές σειρές καρκίνου του προστάτη (PC3, DU145) και μία ευαίσθητη στις ορμόνες κυτταρική σειρά καρκίνου του προστάτη (22Rv1). Αρχικά, μελετήσαμε την επίδραση της τεστοστερόνης, παρουσία ή απουσία αντιανδρογόνων, στον πολλαπλασιασμό των τριών κυτταρικών σειρών καρκίνου του προστάτη. Στη συνέχεια, εξετάσαμε τις αλλαγές που προκαλούνται από την τεστοστερόνη (με ή χωρίς την παρουσία αντιανδρογόνων) στην κυτταροπλασματική/ πυρηνική κινητική του AR και AR-V7, καθώς και στην έκφραση των πρωτεϊνών καθοδικών του μονοπατιού (PSA, TMPRSS2). Ακόμη, μελετήσαμε την επίδραση της τεστοστερόνης και των αντιανδρογόνων σε πρωτεΐνες που εμπλέκονται στην υποξία, στον ανερόβιο μεταβολισμό και στην αυτοφαγία. Στη συνέχεια, εξετάσαμε αν τα αντιανδρογόνα μπορούν να ευαισθητοποιήσουν τα καρκινικά κύτταρα του προστάτη στην ακτινοβολία. Ακόμη, μελετήσαμε και το μονοπάτι κυτταρικού θανάτου που επάγεται από τον συνδυασμό τις ακτινοβολίας και των αντιανδρογόνων. Τέλος επιβεβαιώσαμε τα αποτελέσματα μας in vivo χρησιμοποιώντας 2 μοντέλα ανοσοκατεσταλμένων μυών το NOD SCID (NOD.CB17-Prkdcscid/J, Genotype: HOM Homozygous for Prkdcscid) και το R2G2 (B6.129-Rag2 tm1Fwa II2rg tm1Rsky /DwlHsd) και τα ορμονο- ευαίσθητα κύτταρα 22Rv1 για την ανάπτυξη ξενομοσχευμάτων. Στην ορμονο- ευαίσθητη κυτταρική σειρά 22Rv1 η έκθεση σε τεστοστερόνη οδήγησε σε αύξηση στον πολλαπλασιασμό και ισχυρή απόκριση των AR και AR-V7. Η τεστοστερόνη επίσης, αύξησε την έκφραση των πρωτεϊνών PSA και TMPRSS2 στα 22Rv1 κύτταρα, αλλά όχι στα PC3 και DU145 κύτταρα. Ακόμη, η Απαλουταμίδη παρουσίασε την πιο ισχυρή κατασταλτική δράση κατά του ανδρογονικού μονοπατιού και των καθοδικών πρωτεϊνών στα 22Rv1 κύτταρα. Ούτε η τεστοστερόνη, αλλά ούτε και τα αντιανδρογόνα επηρέασαν την έκφραση πρωτεϊνών που σχετίζονται με την υποξία, τον αναερόβιο μεταβολισμό και την αυτοφαγία. Και τα τρία αντιανδρογόνα κατέστειλαν τον πολλαπλασιασμό/βιωσιμότητα και των τριών κυτταρικών σειρών καρκίνου του προστάτη σε παρόμοιες συγκεντρώσεις. Τα αντιανδρογόνα δεύτερης γενιάς (Απαλουταμίδη και Ενζαλουταμίδη), σε υψηλότερες συγκεντρώσεις (100μM) κατέστειλαν σχεδόν τελείως τον κυτταρικό πολλαπλασιασμό στην κυτταρική σειρά 22Rv1 και μείωσαν σημαντικά τον πολλαπλασιασμό στις κυτταρικές σειρές PC3 και DU145. Τα πειράματα με την Ακτινοθεραπεία έδειξαν πως η Απαλουταμίδη και η Ενζαλουταμίδη έχουν ισχυρή ακτινευαισθητοποιό δράση και για τις τρεις κυτταρικές σειρές. Ένα ενδιαφέρον και προτόγνωρο πρότυπο κυτταρικού θανάτου παρατηρήθηκε και στις τρείς κυτταρικές σειρές όταν η ακτινοβολία συνδυάστηκε με την απαλουταμίδη και σε μικρότερο βαθμό με την ενζαλουταμίδη. Από το πρώτο μισάωρο μέχρι και τις 4 ώρες μετά την ακτινοβολία παρατηρήθηκε ρήξη του πυρήνα και έντονος εντοπισμός της ιστόνης γH2AX σε μεγάλες στρογγυλές δομές, οι οποίες υποδεικνύουν ένα συγκεκριμένο μοτίβο κυτταρικού θανάτου που περιλαμβάνει πυρηνικό κατακερματισμό (καρυόρηξη). Αυτός ο τύπος κυτταρικού θανάτου δεν σχτίστηκε με ενεργοποίηση αποπτωτικών μονοπατιών και δεν παρατηρήθηκε σε κύτταρα τα οποία δέχθηκαν μόνο ακτινοβολία ή ακτινοβολία σε συνδυασμό με Βικαλουταμίδη. Τα in vivo πειράματα έδειξαν ότι τόσο η απαλουταμίδη όσο και η Βικαλουταμίδη εμφάνισαν ισχυρή δράση ευαισθητοποίησης στην ακτινοβολία, μειώνοντας τον ρυθμό ανάπτυξης των ξενομοσχευμάτων σε σύγκριση με τα ξενομοσχεύματα στα οποία χορηγήθηκε ακτινοβολία μόνο. Συγκριτικά με την Βικαλουταμίδη, η Απαλουταμίδη παρουσίασε ισχυρότερη δράση. Επίσης, οι όγκοι που υποβλήθηκαν σε Ακτινοθεραπεία σε συνδυασμό με Απαλουταμίδη έδειξαν σημαντικά υψηλότερο ποσοστό νέκρωσης σε σύγκριση με όγκους που δέχτηκαν ακτινοθεραπεία μόνο ή ακτινοθεραπεία σε συνδυασμό με Βικαλουταμίδη. Τέλος, τα πειράματα χημειοευαισθητοποίησης έδειξαν ότι και τα τρία αντιανδρογόνα αύξησαν την κυτταροτοξική δράση της καμπαζιταξέλης σε κύτταρα 22Rv1, ενώ μόνο η Απαλουταμίδη και η Ενζαλουταμίδη είχαν το ίδιο αποτέλεσμα στα PC3 ορμονοάντοχα κύτταρα. Κανένα από τα αντιανδρογόνα που μελετήσαμε δεν έδειξε καμία συνδυαστική δράση με την καμπαζιταξέλη στη κυτταρική σειρά DU145. Η απαλουταμίδη ήταν το μόνο αντιανδρογόνο που ενίσχυσε την κυτταροτοξική δράση της δοσεταξέλης και μόνο σε κύτταρα 22Rv1. Συνολικά, δείξαμε ότι τα αντιανδρογόνα δεύτερης γενιάς (και ειδικά η Aπαλουταμίδη) έχουν πιο ισχυρή κατασταλτική δράση στο σηματοδοτικό μονοπάτι του AR και στην επαγώμενη από τεστοστερόνη έκφραση καθοδικών γονιδίων όπως το PSA και το TMPRSS2 σε σχέση με την Bικαλουταμίδη. Τα αντι-ανδρογόνα δεύτερης γενιάς ήταν επίσης ανώτερα στην καταστολή του πολλαπλασιασμού των καρκινικών κυττάρων του προστάτη. Επιπλέον, αποδείξαμε ότι τα αντιανδρογόνα δεύτερης γενιάς ενισχύουν τη δράση της ακτινοβολίας έναντι των καρκινικών κυττάρων του προστάτη, ανεξάρτητα από την έκφραση του AR. Τα in vivo πειράματα επιβεβαίωσαν πως η ακτινο-ευαισθητοποιητική δράση της Aπαλουταμίδης είναι σημαντικά ισχυρότερη από αυτή της Βικαλουταμίδης. Τα αποτελέσματα μας παρέχουν σημαντικά δεδομένα για τον μελλοντικό σχεδιασμό κλινικών δοκιμών για την συνδυαστική χρήση της ακτινοθεραπείας με τα αντιανδρογόνα δεύτερης γενιάς.