Mobiele menu

Enhancement of anti-tumor and anti-inflammatory effects of conventional and new generation of glucocorticoids

Glucocorticoïden zijn onderdeel van chemotherapie bij kinderen met acute lymfatische leukemie. Kinderen die resistent zijn voor glucocorticoïden hebben een slechte prognose.  De onderzoekers hebben gevonden dat interferentie in een mechanisme dat betrokken is bij celoverleving, leukemische cellen gevoeliger maakt voor glucocorticoïden. Het nieuwe middel Bortezomib kan deze overlevingsroute in de cel blokkeren. Wanneer leukemiecellen in kweeksystemen langdurig aan Bortezomib worden blootgesteld, worden ze resistent door expressie van specifieke eiwitten te verhogen. Bovendien is in het DNA van resistente cellen een fout geïdentificeerd die zorgt voor een verandering van het eiwit waar Bortezomib aan bindt. Met computer simulatie is gevonden dat Bortezomib niet goed meer aan het foutieve eiwit kan binden en dus minder effectief is. Dit is belang voor het voorspellen van de klinische respons bij combinatiebehandeling met Bortezomib en glucocorticoïden. Deze combinatie therapie wordt nu onderzocht in een klinische studie bij kinderen met een tweede recidief acute lymfatische leukemie. 

Producten

Titel: Impaired bortezomib binding to mutant Beta5 subunit of the proteasome is the underlying basis for bortezomib resistance in leukemia cells.
Auteur: Franke NE, Niewerth D, Assaraf YG, van Meerloo J, Vojtekova K, van Zantwijk,CH, Zweegman S, Chan ET, Kirk CJ, Geerke DP, Schimmer AD, Kaspers GJ, Jansen G,Cloos J.
Magazine: Leukemia
Titel: Effect of noncompetitive proteasome inhibition on bortezomib resistance.
Auteur: Li X, Wood TE, Sprangers R, Jansen G, Franke NE, Mao X, Wang X, Zhang Y, Verbrugge SE, Adomat H, Li ZH, Trudel S, Chen C, Religa TL, Jamal N, Messner H, Cloos J, Rose DR, Navon A, Guns E, Batey RA, Kay LE, Schimmer AD.
Magazine: Journal of the National Cancer Institute
Titel: Molecular basis of bortezomib resistance: proteasome subunit beta5 (PSMB5) gene mutation and overexpression of PSMB5 protein.
Auteur: Oerlemans R, Franke NE, Assaraf YG, Cloos J, van Zantwijk I, Berkers CR, Scheffer GL, Debipersad K, Vojtekova K, Lemos C, van der Heijden JW, Ylstra B, Peters GJ, Kaspers GL, Dijkmans BA, Scheper RJ, Jansen G.
Magazine: Blood
Titel: Acquisition of Mutations in the PSMB5 Gene during Chronic Exposure of Human Acute Lymphoblastic Leukemia CCRF-CEM Cells to the Proteasome Inhibitor Bortezomib
Titel: The Novel Proteasome Inhibitor 5-amino-8-hydroxyquinole (5AHQ) Overcomes Bortezomib Resistance in Malignant Hematological Cell Line Models Harboring Mutations in the PSMB5 Gene.
Titel: Acquired Resistance to Bortezomib in Human RPMI-8226 Multiple Myeloma Cells: Molecular Characterization, Cross-Resistance with Other Proteasome Inhibitors but Marked Sensitization to Glucocorticoids

Verslagen


Eindverslag

Dit project heeft zich als doel gesteld een bijdrage te leveren aan de verbetering van de glucocorticoïd behandeling van kinderen met acute lymfatische leukemie (ALL). De focus binnen onderzoek ligt op de rol van het NF-kB pathway in de sensitisatie van leukemische cellen voor glucocorticoïden. De volgende onderzoeksstrategieën zijn uitgewerkt:
1. In vitro anti-kanker werking van nieuwe generatie glucocorticoïd analoga uittesten in leukemie cellen.
2. Het werkingsmechanisme van glucocorticoïd sensitisatie door sulfasalazine en bortezomib in leukemie cellen verder ophelderen.
3. De invloed van NF-kB remming, door middel van RNAi technologie, op de gevoeligheid van leukemische cellen voor glucocorticoïden en andere cytostatica vaststellen.
4. Aan de hand van de preklinische data een optimaal sensitisatie schema ontwerpen voor toekomstige klinische studies.

Ad1. De celgroei remming experimenten met een 10-tal nieuwe generatie glucocorticoïden zijn afgerond. Deze experimenten zijn uitgevoerd in samenwerking met Organon (inmiddels onderdeel van Schering-Plough). Vanwege afspraken over de bekendmaking van de data binnen deze samenwerking, zal hier op een later tijdstip meer informatie over gegeven worden.
Ad2.Na het eerste jaar is de focus verschoven naar een nieuw medicijn, de proteasoom remmer bortezomib (Velcade®). Dit medicijn remt de eiwit afbraak in cellen. Het is effectief gebleken in verschillende klinische studies bij de ziekte van Kahler (Multiple Myeloma, MM) waarbij de combinatie van bortezomib met glucocorticoïden de behandeling sterk verbeterde (synergie). Dit medicijn bleek effectief te zijn in zowel leukemie cellijnen als patiëntenmateriaal van kinderen met ALL en acute myeloide leukemie (AML). De combinatie van bortezomib met glucocorticoïden liet in een aantal van de samples een groter effect zien dan de effecten van beide middelen opgeteld. Dit zou betekenen dat bortezomib inderdaad instaat is de behandeling met glucocorticoïden te verbeteren. Daarnaast bleken ook 2e generatie proteasome remmers effectief in kinder leukemie samples. Vervolgens is gekeken of gevoeligheid voor dit nieuwe medicijn voorspeld kan worden op basis van de hoeveelheid aanwezige onderdelen van het proteasome.
Ad3. Er is nog niet veel bekend over het werkingsmechanisme van bortezomib. Een van de mechanismen zou de remming van NF-kB zijn. Om meer inzicht te krijgen in de genen/signaal transductie paden die van belang zijn voor de werking van bortezomib hebben we cellen die gevoelig zijn vergeleken met cellen die ongevoelig zijn voor bortezomib. Hiervoor zijn een ALL, een AML cellijn en een MM cellijn ongevoelig gemaakt voor bortezomib door ze voor lange tijd met steeds hogere concentratie van de drug te kweken. Deze cellijn modellen lieten naast ongevoeligheid voor bortezomib, ook resistentie zien tegen ander proteasoom remmers, maar niet tegen conventionele chemotherapeutica. Verdere analyse van deze cellijnen lieten een verhoogde aanmaak zien van de subunits binnen het proteasoom waar bortezomib op aangrijpt, en mutaties zien in het gedeelte waar bortezomib bindt. Dit resulteert zeer waarschijnlijk in een verminderde binding en daarmee effectiviteit van dit bortezomib. Verder analyse van deze cellijnen middels diverse array’s (CGH, GEP, miRNA array en proteomics) is eveneens uitgevoerd. De data van deze experimenten worden momenteel geanalyseerd en zullen in een zelfstandig artikel worden gepubliceerd.
Ad 4. Tot slot is een internationale klinische studie met bortezomib in combinatie met glucocorticoïden gestart in de behandeling van 2e recidief ALL. Naast het bestuderen van de klinische response, zal materiaal van deze patiënten worden verzameld en opgeslagen. Dit geeft ons de gelegenheid om de relevantie van onze resultaten verkregen uit de cellijn modellen te valideren in het patiënten materiaal. Het doel van deze zogeheten add-on studie, is het identificeren van determinanten voor bortezomib gevoeligheid, om zo in de toekomst m

Onderwerpen

Kenmerken

Projectnummer:
92003494
Looptijd: 100%
Looptijd: 100 %
2008
2011
Onderdeel van programma:
Gerelateerde subsidieronde:
Projectleider en penvoerder:
Prof. dr. G.J.L. Kaspers
Verantwoordelijke organisatie:
Amsterdam UMC - locatie VUmc