Huangjing Agglutinin PCL-2 ile İnsan Prostat Kanseri LNCap Hücrelerinde Apoptozun İndüklenmesi ve Mekanizması Üzerine Çalışma
Prostat kanseri, erkek prostat dokusunda meydana gelen kötü huylu bir tümördür. Son yıllarda, nüfusun yaşlanması ve beslenme yapısının değişmesiyle birlikte, Çin'de prostat kanserinin görülme oranı ve ölüm oranı önemli ölçüde artmıştır ve Çin'deki erkeklerin sağlığını tehlikeye atan ana hastalık haline gelecektir. Prostat kanserinin patogenezi nispeten karmaşıktır. Şu anda, klinik uygulamada prostat kanseri için ana tedavi yöntemleri cerrahi ve postoperatif radyasyon tedavisini içermektedir. Ancak, geleneksel tedavi yöntemleri prostat kanseri hastalarının beş yıllık sağkalım oranını önemli ölçüde iyileştirememektedir. İlaç tedavisi esas olarak cerrahi olarak tedavi edilemeyen veya ileri evrelerdeki hastaların konservatif tedavisi için kullanılmaktadır ve önemli yan etkileri klinik tedavi etkisini sınırlamaktadır. Şu anda etkili bir iyileştirici ilaç bulunmamaktadır. Bu nedenle, prostat kanseri tedavisi için yeni etkili ilaçlar bulmak bilimsel araştırmacılar için bir zorluk haline gelmiştir.
Son yıllarda, doğal ürünlerden yüksek verimli ve düşük toksisiteli anti-kanser aktif bileşenlerin araştırılması giderek bir araştırma noktası haline gelmiştir. Prostat kanserine karşı ilaç veya etkili bileşen arayışı, prostat kanserinin klinik olarak önlenmesi ve tedavisi için önemli bir yol gösterici öneme sahiptir. Tıbbi bitkiler, geniş dağılımları ve kaynak çeşitliliği nedeniyle avantajlı bir anti-tümör ajan kaynağıdır. Bitki lektinleri (lektinler), çeşitli bitkilerde yaygın olarak bulunan şeker bağlayıcı spesifik immünojenik olmayan proteinler veya glikoproteinler sınıfıdır. Kırmızı kan hücreleri ve kanser hücreleri gibi çeşitli hücreleri aglütine edebilirler. Bitki kaynaklı protein maddeleri olarak lektinler, tümör hücresi çoğalması ve kanser hücrelerinin öldürülmesi üzerinde önemli inhibitör etkilere sahiptir. Normal hücreler üzerindeki toksik ve yan etkileri kemoterapi ilaçlarından çok daha azdır. Potansiyel bir anti-tümör ilaç sınıfı olarak lektinlerin geliştirilmesi son derece geniş bir perspektife sahiptir.
Huangjing, Liliaceae familyasından bir bitki olan Polygonatum cyrtonema Hua'nın kurutulmuş rizomudur. Huangjing'in uzun bir tıbbi kullanım geçmişi ve kesin terapötik etkileri vardır. Hem ilaç hem de gıda için önemli bir çift amaçlı Çin ilacıdır ve esas olarak klinik olarak yin eksikliği, kuru öksürük, dalak ve mide zayıflığı ve bel ve dizlerde ağrı ve zayıflık gibi hastalıkları tedavi etmek için kullanılır. Huangjing polisakkaritler, saponinler, flavonoidler, antrakinonlar ve amino asitler içermelidir. Önceki çalışmalar, Huangjing'den ekstrakte edilen Huangjing lektin PSL'nin, prostat kanseri kemik metastazı PC3 hücrelerinin proliferasyonunu ve Warburg etkisini inhibe edebilen ve HK2 ekspresyonunu azaltarak tümör hücresi glikolizini baskılayabilen önemli aglütinasyon aktivitesine sahip olduğunu bulmuştur. Şu anda, Huangjing lektininin prostat kanseri hücrelerinde lenf nodu metastaz hücreleri LNCap üzerindeki çalışması hakkında çok az rapor bulunmaktadır. Bu çalışma, taze Polygonatum sibiricum tıbbi materyallerinden bir tür Polygonatum sibiricum lektin PCL-2'yi çıkarmış ve izole etmiş ve PCL-2'nin insan prostat kanseri LNCap hücrelerinin apoptozu ve ilgili anti-tümör mekanizmaları üzerindeki etkisini araştırmış ve anti prostat kanseri ilacı Polygonatum sibiricum lektin PCL-2'nin geliştirilmesi için bir araştırma temeli sağlamıştır.

 

Çin'de prostat kanseri görülme sıklığı her geçen yıl artmaktadır ve erkek ölümlerine neden olan en büyük ikinci kanser katilidir. Şu anda, hem yurt içinde hem de yurt dışında prostat kanseri üzerine birçok araştırma yapılmıştır. Çalışmalar, prostat kanseri LNCap hücre hattının, prostat kanseri gelişimi ve metastazının moleküler mekanizmalarını, ilaç taramasını ve ilaç değerlendirmesini incelemek için yaygın olarak kullanıldığını ve prostat kanseri araştırmaları için en yaygın kullanılan hücre hattı haline geldiğini göstermiştir. Huangjing lektini PCL-2, taze Huangjing tıbbi malzemelerinden elde edilen bir glikoprotein bileşenidir. PCL-2'nin prostat kanseri LNCap hücrelerinin proliferasyonu ve apoptozu üzerindeki mekanizması kapsamlı bir şekilde incelenmemiştir. Bu çalışmada WST-1 ve koloni oluşumu deneylerinin sonuçları, PCL-2'nin LNCap hücre proliferasyonunu konsantrasyona bağlı bir şekilde önemli ölçüde inhibe ettiğini göstermiştir.

Apoptoz, hücrelerin istikrarlı bir iç ortam sağlama mekanizmalarından biridir. Tümör hücresi apoptozunun indüklenmesi, anti-tümör araştırmalarında sıcak bir konu ve antikanser ilaçların etkinliğini değerlendirmek için önemli bir gösterge haline gelmiştir. Apoptoz birden fazla gen tarafından düzenlenir ve birden fazla yolağı içeren karmaşık bir süreçtir. ROS, doğrudan veya dolaylı olarak oksijenden dönüştürülen, hücresel sinyal iletiminde ve vücut dengesinin korunmasında önemli bir rol oynayan serbest oksijen radikalleri ve türevleridir. Mitokondri, ROS üretiminin ana bölgesidir ve ROS birikimi mitokondriyal membran potansiyelinin bozulmasına neden olarak hücre apoptozunu tetikler. ROS agregasyonu, hücre apoptozunun kaskad reaksiyonundaki en erken olaylardan biri olarak kabul edilir. Bcl-2 protein ailesi, Bad, Bid ve Bax'ın hücre apoptozunu teşvik etme etkisine sahip olduğu, Bcl-2 ve Bcl-w'nin ise hücre apoptozunu inhibe etme etkisine sahip olduğu özel bir protein ailesidir. Bcl-2, çeşitli tümör hücrelerinde ifade edilen, sitokrom C salınımını inhibe ederek, mitokondriyal membran potansiyelini artırarak ve kalsiyum iyonu salınımını baskılayarak anti apoptotik etkiler gösterebilen bir endometriyal proteindir; Bax'ın rolü Bcl-2'ninkinin tersidir. Sitokrom C salınımını teşvik eder, apoptoz efektörü Kaspaz'ı aktive eder, hücre zarı geçirgenliğini değiştirir ve apoptozu teşvik eder. Çalışmalar, hücrelerdeki Bcl-2'nin Bax'a oranındaki değişikliklerin apoptozu düzenleyebileceğini göstermiştir. Kaspaz ailesi hücre apoptozu ile yakından ilişkilidir ve hücre apoptozu sinyal iletimi için ortak bir yol olarak kabul edilir. Bunlar arasında, Caspase-3 apoptozun yürütücü faktörüdür ve bu proteinin aktivasyonu, hücre apoptozunun geri dönüşü olmayan aşamaya girdiğinin bir işaretidir. Araştırmalar, ROS'un kanser hücresi apoptozunu indüklemesinin en yaygın yolunun Kaspaz ailesi tarafından indüklenen programlanmış hücre ölümü olduğunu bulmuştur. Buna ek olarak, ROS, Bcl-2'yi aşağı ve Bax ve Bad'ı yukarı düzenleyerek hücre apoptozunu indükleyebilir. Araştırmalar, rituksimabın Bcl-2 protein ekspresyonunu inhibe ederek ve p38-MAPK sinyal yolunu aktive ederek hücre apoptozunu teşvik ettiğini ve ROS birikimine yol açtığını bulmuştur. Bu çalışmada, hücrelerdeki ROS seviyesini ölçmek için 2,7-diklorofloresein diasetat (DCFH-DA) floresan prob yöntemi kullanılmıştır. Çalışma, PCL-2'nin LNCap hücrelerinde ROS üretimini ve birikimini doza bağlı bir şekilde önemli ölçüde teşvik edebileceğini göstermiştir. PCL-2 ile tedaviden sonra, artan ilaç konsantrasyonu ile LNCap hücrelerinde Bax geninin mRNA ve protein ekspresyon seviyeleri yükselmiş ve Bcl2 geninin mRNA ve protein ekspresyon seviyeleri azalmıştır. Aktive Caspase-3 ve aktive Caspase-9'un protein ekspresyon seviyeleri artmıştır. Buradan, LNCap hücrelerinde ROS birikiminin Bax ve Bcl-2 proteinlerinin seviyelerinde değişikliklere neden olduğu, bunun da Caspase kaskad reaksiyonunu başlattığı, Caspase-9 ve Caspase-3'ü aktive ettiği ve LNCap hücrelerinde apoptozu indüklediği görülebilir.
Huangjing, Çin'deki kaynaklarda bol miktarda bulunur, çoğunlukla Shaanxi, Yunnan, Guizhou, Sichuan ve diğer yerlerde dağıtılır ve Shaanxi Eyaletindeki otantik şifalı bitkilerden biridir. Huangjing lektin PCL-2'nin ekstraksiyon, ayırma ve saflaştırma yöntemi basittir ve büyük ölçekli numune hazırlama için kullanılabilecek yüksek bir verime sahiptir. Bu çalışmanın sonuçlarına göre, Polygonatum sibiricum lektin PCL-2'nin insan prostat kanseri LNCap hücrelerinin apoptozu üzerinde önemli bir indükleyici etkiye sahip olduğu ve bir anti prostat kanseri ilacı olarak geliştirilme potansiyeline sahip olduğu sonucuna varılabilir. Bu çalışma, Polygonatum sibiricum lektininin prostat kanseri tedavisinde klinik uygulaması için yeni ipuçları sağlamaktadır. Bu makale sadece PCL-2'nin in vitro hücresel düzeyde anti insan prostat kanseri aktivitesi ve mekanizması üzerine ön araştırma yapmıştır. Spesifik etki mekanizması ve in vivo hayvan düzeyinde anti-tümör aktivitesi hala daha fazla araştırmaya ihtiyaç duymaktadır.