Αφηρημένο

Ιστορικό

πρόληψη και τη θεραπεία του καρκίνου σε ασθενείς με HIV-1 λοίμωξη από θα παίξει σημαντικό ρόλο στο μέλλον. Οι μη-νουκλεοσιδικοί αναστολείς της ανάστροφης μεταγραφάσης (NNRTI) εφαβιρένζη και νεβιραπίνη είναι κυτταροτοξικά εναντίον καρκινικών κυττάρων

in vitro

. Δεδομένου ότι δεν έχουν μελετηθεί άλλα NNRTIs μέχρι στιγμής, όλα τα κλινικά μεταχειρισμένα NNRTIs δοκιμάστηκαν και το

in vitro

τοξικές συγκεντρώσεις ήταν σε σύγκριση με τα επίπεδα του φαρμάκου στους ασθενείς να προβλέψει πιθανές αντικαρκινικές επιδράσεις

in vivo

.

Μέθοδοι

η κυτταροτοξικότητα μελετήθηκε από Annexin V-APC-χρώση 7ΑΑΌ /και κυτταρομετρία ροής στα παγκρεατικού καρκίνου κυτταρικές σειρές BxPC-3 και Panc-1 και επιβεβαιώνεται από αναλύσεις σχηματισμού αποικιών. Τα 50% αποτελεσματική κυτταροτοξικές συγκεντρώσεις (EC50) υπολογίστηκαν και συγκρίθηκαν με τα επίπεδα στο αίμα σε ασθενείς μας και δημοσιευμένα στοιχεία.

Αποτελέσματα

Ο

in vitro

EC50 των διαφορετικών ναρκωτικών στις BxPC-3 παγκρεατικά καρκινικά κύτταρα ήταν: το efavirenz 31.5μmol /l (= 9944ng /ml), Nevirapine 239μmol /l (= 63786ng /ml), ετραβιρίνη 89.0μmol /l (= 38740ng /ml), Lersivirine 543μmol /l (= 168523ng /ml), Δελαβιρδίνη 171μmol /l (= 78072ng /ml), ριλπιβιρίνη 24.4μmol /l (= 8941ng /ml). Όπως efavirenz και ριλπιβιρίνη είχε την υψηλότερη κυτταροτοξικό δυναμικό και Nevirapine χρησιμοποιείται συχνά σε HIV-1 θετικούς ασθενείς, τα αποτελέσματα αυτών των τριών φαρμάκων μελετήθηκαν περαιτέρω σε Panc-1 παγκρεατικού καρκίνου κύτταρα και επιβεβαιώθηκε με προσδιορισμούς σχηματισμού αποικίας. 205 ασθενή επίπεδα στο αίμα της εφαβιρένζη, 127 ριλπιβιρίνη και 31 του Nevirapine αναλύθηκαν. Η μέση στάθμη στο αίμα του efavirenz 3587ng /ml (εύρος 162-15363ng /ml), της ριλπιβιρίνη 144ng /ml (εύρος 0-572ng /ml) και του Nevirapine 4955ng /ml (εύρος 1856-8697ng /ml). επίπεδα στο αίμα από τους ασθενείς μας και από τα δημοσιευμένα στοιχεία είχαν συγκρίσιμα επίπεδα του efavirenz στο

in vitro

τοξικά EC50 σε περίπου 1-5% του συνόλου των ασθενών.

Συμπέρασμα

Όλα μελετηθεί NNRTIs ήταν τοξικά έναντι καρκινικών κυττάρων. Ένα μικρό ποσοστό των ασθενών που έλαβαν εφαβιρένζη φτάσει

in vitro

κυτταροτοξικά επίπεδα στο αίμα. Μπορεί να σκεφτεί ότι σε HIV-1 θετικούς ασθενείς που έχουν υψηλά επίπεδα στο αίμα Εφαβιρένζη παγκρεατικό συχνότητα εμφάνισης καρκίνου θα μπορούσαν να μειωθούν. Η εφαβιρένζη μπορεί να είναι μια νέα επιλογή για τη θεραπεία του καρκίνου

Παράθεση:. Hecht M, Erber S, Harrer Τ, Κλίνκερ Η Roth Τ, Parsch H, et al. (2015) Η εφαβιρένζη έχει την υψηλότερη αντι-πολλαπλασιαστική επίδραση των μη νουκλεοσιδικούς αναστολείς της ανάστροφης μεταγραφάσης ενάντια σε κύτταρα καρκίνου του παγκρέατος. PLoS ONE 10 (6): e0130277. doi: 10.1371 /journal.pone.0130277

Ακαδημαϊκό Επιμέλεια: Luis Menéndez-Arias, Centro de Biologia Μοριακής Severo Ochoa (CSIC-UAM), Ισπανία

Ελήφθη: 3η Φεβρουαρίου 2015? Αποδεκτές: 19 Μαΐου του 2015? Δημοσιεύθηκε: 18 Ιουνίου, 2015

Copyright: © 2015 Hecht et al. Αυτό είναι ένα άρθρο ανοικτής πρόσβασης διανέμεται υπό τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Attribution, το οποίο επιτρέπει απεριόριστη χρήση, τη διανομή και την αναπαραγωγή σε οποιοδήποτε μέσο, ​​με την προϋπόθεση το αρχικό συγγραφέα και την πηγή πιστώνονται

Δεδομένα Διαθεσιμότητα: Όλα τα σχετικά δεδομένα είναι εντός του χαρτιού

Χρηματοδότηση:. η χρηματοδότηση για το έργο αυτό είχε προβλεφθεί από τον Διεπιστημονικό Κέντρο Κλινικής Έρευνας (IZKF) Erlangen: περιστροφή-πρόγραμμα για ιατρούς (Markus Hecht). (Www.izkf.uk-erlangen.de) Οι χρηματοδότες δεν είχε κανένα ρόλο στο σχεδιασμό της μελέτης, τη συλλογή και ανάλυση των δεδομένων, η απόφαση για τη δημοσίευση, ή την προετοιμασία του χειρογράφου

Αντικρουόμενα συμφέροντα:. Markus Hecht αναφερθεί πληρωμής για διαλέξεις από τη Merck και των εξόδων ταξιδίου από TEVA και Merck. Thomas Harrer αναφερθεί παρελθόν συμβούλων της BMS και η GSK, η πληρωμή για διαλέξεις από Gilead, Abbvie και Jannson, και των εξόδων ταξιδίου από Gilead, Janssen και BMS. Hartwig Κλίνκερ λάβει επιχορηγήσεις, αμοιβές των μελών του Διοικητικού Συμβουλίου και αμοιβές διάλεξη από Abbvie, Boehringer, Bristol-Myers Squibb, Gilead, Glaxo-SmithKline, Hexal, Janssen-Cilag, MSD, η Roche και ViiV Healthcare. Οι άλλοι συγγραφείς δηλώνουν δεν υπάρχει σύγκρουση συμφερόντων. Αυτό δεν μετέβαλε την τήρηση του συγγραφέα να PLoS ONE πολιτικές για την ανταλλαγή δεδομένων και υλικών.

Εισαγωγή

Σήμερα, σε ασθενείς με HIV-1 λοίμωξη από τον ίδιο τον ιό HIV-λοίμωξης μπορεί να ελέγχεται πολύ καλά από αντιρετροϊκή θεραπεία συνδυασμού. Κατά συνέπεια, το προσδόκιμο ζωής των ασθενών αυτών δεν μειώνεται σημαντικά από τη λοίμωξη [1]. Έτσι, ασθενείς με HIV-1 λοίμωξη από γερνούν και, κατά συνέπεια, η πρόληψη και η θεραπεία της συνοσηρότητας θα παίξει μεγαλύτερο ρόλο στο μέλλον. Καθώς το ένα τρίτο όλων των θανάτων σε ασθενείς με HIV-1 μολυσμένα είναι καρκίνος σχετίζονται με την πρόληψη του καρκίνου και της θεραπείας είναι πρωταρχικής σημασίας [2]. Στο πλαίσιο αυτό, τα δεδομένα σχετικά με αντικαρκινικές επιδράσεις των αντιρετροϊκών φαρμάκων γίνονται όλο και πιο σημαντική. Τα μη-νουκλεοσιδικούς αναστολείς της ανάστροφης μεταγραφάσης (NNRTI) Εφαβιρένζη (EFV) και νεβιραπίνη (NVP) είναι τοξικές έναντι ενός ευρέος φάσματος καρκινικών κυττάρων

in vitro

[3-10] και μόνο να έχει μικρή τοξικότητα κατά φυσιολογικό ιστό κυττάρων [3]. Μια αποτελεσματική θεραπεία του καρκίνου με NNRTIs έχει επίσης αποδειχθεί σε ποντικούς [4, 9]. Καθώς αυτά τα NNRTIs είναι πολύ καλά ανεκτό σε θεραπεία για τον HIV, είναι επίσης ελπιδοφόρα για τη θεραπεία του καρκίνου. Δεν υπάρχει ακόμη καμία απολύτως ικανοποιητική επιστημονική εξήγηση του μηχανισμού της δράσης. Μία εξήγηση για τον τρόπο λειτουργίας είναι η αναστολή ενός ενδογενούς αντίστροφης μεταγραφάσης σε καρκινικά κύτταρα [4-8], ένα άλλο είναι η αλληλεπίδραση με το σύστημα κανναβινοειδών [3]. Επιπλέον, το οξειδωτικό στρες στα μιτοχόνδρια συζητείται ως μηχανισμός δράσης [11-13]. Κατά τη διάρκεια των τελευταίων ετών έχει αναπτυχθεί μια νέα γενιά NNRTIs, δηλαδή ριλπιβιρίνη (RPV), ετραβιρίνη (ETR) και Lersivirine (LSV) (Σχήμα 1). Μέχρι στιγμής, τα φάρμακα αυτά δεν έχουν δοκιμαστεί για αντικαρκινικές επιδράσεις. Κατά συνέπεια, σε αυτό το EFV μελέτη, NVP, RPV, ETR, LSV και Δελαβιρδίνη (DLV) ερευνήθηκαν για τις τοξικές επιδράσεις κατά των καρκινικών κυττάρων

in vitro

. Ένας άλλος σημαντικός παράγοντας είναι, αν το

in vitro

μπορεί να επιτευχθεί τοξικές συγκεντρώσεις

in vivo

. Έτσι, η

in vitro

τοξικές συγκεντρώσεις φαρμάκου σε σύγκριση με τα επίπεδα στο αίμα σε ασθενείς μας και δημοσιευμένα στοιχεία. Πότε μπορεί να φτάσει τα τοξικά συγκεντρώσεις σε καρκινικά κύτταρα

in vivo

, αυτό θα μπορούσε να δώσει την ευκαιρία για τη θεραπεία του HIV και του καρκίνου με ένα φάρμακο. Αυτό, επίσης, θα μπορούσε να μειώσει τη συχνότητα του καρκίνου σε ασθενείς με HIV-1 μόλυνση. Επιπλέον, εφαβιρένζη έχει ευνοϊκή μακροπρόθεσμη ανεκτικότητα σε ασθενείς με HIV-1 μόλυνση. Έτσι, θα μπορούσε να γίνει μια επιλογή για παρηγορητική θεραπεία του καρκίνου. Απεδείχθη ότι είναι τοξικό ενάντια σε ένα ευρύ φάσμα των καρκινικών κυττάρων [3-10]. Σε αυτή τη μελέτη κυτταρικών σειρών καρκίνου του παγκρέατος επελέγησαν, όπως για ασθενείς με μεταστατικό καρκίνο του παγκρέατος εξακολουθούν να υπάρχουν μόνο λίγες και αρκετά τοξική συστήματα επεξεργασίας.

Η

Υλικά και Μέθοδοι

Κυτταρική καλλιέργεια

Όλες οι κυτταρικές σειρές καλλιεργήθηκαν στους 37 ° C σε ένα 5% CO

2 θερμοκοιτίδα. Όλες οι κυτταρικές γραμμές αναπτύχθηκαν σε Τροποποιημένο κατά Dulbecco Μέσο Eagle (ΡΑΝ Biotech GmbH, Aidenbach, Γερμανία) συμπληρωμένο με 10% ορό εμβρύου μόσχου 1% πενικιλλίνη /στρεπτομυκίνη. Η κυτταρική γραμμή BxPC-3 λήφθηκε από την εμπορική πηγή ATCC (20.2.1997, Wesel, Γερμανία). Η κυτταρική σειρά Panc-1 ελήφθη από την Ευρωπαϊκή Συλλογή Καλλιεργειών Κυττάρων (31.1.1997, Salisbury, Wiltshire, Ηνωμένο Βασίλειο).

Ναρκωτικά

Η εφαβιρένζη (EFV), Nevirapine (NVP), ριλπιβιρίνη (RPV), ετραβιρίνη (ETR), Lersivirine (LSV) Δελαβιρδίνη AHD (DLV) (Sequoia Research Products Limited, Pangbourne, UK) διαλύθηκαν σε DMSO ως διαλύματα παρακαταθήκης 10 mmol /l. Η τοξικότητα έναντι καρκινικών κυττάρων ελέγχθηκε σε μία κλίμακα συγκέντρωσης από ένα έως 1000μmol /l.

Η κυτταρομετρία ροής

Η απόπτωση και νέκρωση ανιχνεύθηκε με την αννεξίνη-V-APC (Annexin-V-Αλλοφυκοκυανίνη ) και 7ΑΑΌ (7-αμινοακτινομυκίνης) δοκιμασία (BD Pharmingen, Franklin Lakes, Ηνωμένες Πολιτείες της Αμερικής). Εν συντομία, τα κύτταρα εναιωρήθηκαν σε διάλυμα Ringer και χρωματίστηκαν με Annexin-V-APC (αραίωση 1:40) και 7ΑΑΌ (αραίωση 1:40) για 30 λεπτά στους 4 ° C. Κάθε τρέξει 10.000 κύτταρα αναλύθηκαν. Χρησιμοποιήθηκε ροή Γάλλιο κυτταρομετρίας (Γάλλιο Cytometer 1.1 Λογισμικό Beckmann Coulter, Krefeld, Γερμανία). Τα αποτελέσματα αναλύθηκαν με Καλούζα ανάλυση κυτταρομετρίας ροής 1.1 (Beckmann Coulter, Krefeld, Γερμανία). Πειράματα εκτελέστηκαν τρεις φορές με τρεις επαναλήψεις ανά εκτέλεση.

Colony δοκιμασία σχηματισμού

Τα διαφορετικά φάρμακα προστέθηκαν 24 ώρες μετά την κυτταρική σπορά. Μέσο που περιέχει το φάρμακο αφαιρέθηκε μετά από μία περίοδο επώασης 72 ώρες. Οι καλλιέργειες επωάστηκαν για τρεις εβδομάδες στους 37 ° C. Οι αποικίες βάφτηκαν με μπλε του μεθυλενίου και συστάδες που περιέχουν 50 ή περισσότερα κύτταρα βαθμολογήθηκαν ως αποικία. Οι αναλύσεις έγιναν με τη βοήθεια υπολογιστή για την αξιολόγηση του αριθμού των αποικιών [14]. Τα αποτελέσματα υπολογίστηκαν ως κλάσμα επιβίωσης (SF). Πειράματα εκτελέστηκαν τρεις φορές με τρία πηγάδια ανά πείραμα.

Ασθενείς

Όλα τα επίπεδα στο αίμα EFV και NVP μετράται μεταξύ του 2009 και του 2014 στο Κεντρικό Εργαστήριο του Πανεπιστημιακού Νοσοκομείου του Erlangen και όλα RPV επίπεδα φαρμάκου μετρήθηκαν μεταξύ των ετών 2013 και 2015 στο εργαστήριο του Πανεπιστημιακού Νοσοκομείου του Würzburg Έγινε αναδρομική ανάλυση. Δόθηκε έγκριση από την Επιτροπή Δεοντολογίας της Ιατρικής Σχολής του Friedrich-Alexander-University of Erlangen-Nürnberg (αριθμός: 3376) και στην επιτροπή δεοντολογίας της Ιατρικής Σχολής του Julius-Maximilian του Πανεπιστημίου του Würzburg (αριθμός: F-204 ). Ενημερωμένη συγκατάθεση λήφθηκε από όλους τους ασθενείς σε γραπτή μορφή. Τα επίπεδα αίματος προσδιορίστηκαν σε πρόσφατα ληφθέν δείγματα αίματος χρησιμοποιώντας υψηλής απόδοσης υγρή χρωματογραφία (HPLC). φακέλους των ασθενών ήταν ανώνυμα.

Στατιστικά

Γραφικά χαράχθηκαν χρησιμοποιώντας TechPlot 7 (SFTek, Braunschweig, Γερμανία). Γραφικά προσαρμόστηκαν για το κλάσμα των νεκρών κυττάρων στην δοκιμασία Annexin-V-APC /AAD και το κλάσμα επιβίωσης στη δοκιμασία σχηματισμού αποικίας. Όλα τα δεδομένα τοποθετούνται σύμφωνα με:

Οι παράμετροι p0 και p1 υπολογίστηκαν από τουλάχιστον τετραγωνικών προσέγγιση. Η αποτελεσματική συγκέντρωση 50% (EC50) υπολογίστηκε από τις προσαρμοσμένες τιμές λειτουργία.

Αποτελέσματα

Υψηλή τοξικό δυναμικό του efavirenz και ριλπιβιρίνη ενάντια στα καρκινικά κύτταρα κυκλοφόρησαν δεδομένων

αναφέρετε ένα τοξικό επίδραση των EFV και NVP ενάντια στα καρκινικά κύτταρα, ενώ EFV είναι τοξική σε χαμηλότερες συγκεντρώσεις από NVP [4, 5, 7]. Όπως έχει αναπτυχθεί μια νέα γενιά NNRTI, το ερώτημα που τίθεται αν αυτά τα φάρμακα είναι επίσης τοξικό κατά του καρκίνου. Έτσι, στο εξής την NNRTIs EFV, NVP, RPV, ETR, LSV και DLV μελετήθηκαν για τις τοξικές επιδράσεις κατά BxPC-3 καρκινικά κύτταρα του παγκρέατος

in vitro

(Σχήμα 1). Τα κύτταρα υποβλήθηκαν σε επεξεργασία με τις διαφορετικές φάρμακα για 72 ώρες. Το δυναμικό αυτών των φαρμάκων για να επάγει απόπτωση και νέκρωση αναλύθηκε με χρώση Annexin-V-APC /7ΑΑϋ και κυτταρομετρία ροής. Annexin-V-APC /7ΑΑΌ διπλά αρνητικά κύτταρα θεωρήθηκαν ως βιώσιμα κύτταρα, Annexin-V-APC-θετικών /7ΑΑΌ-αρνητικά κύτταρα θεωρήθηκαν ως αποπτωτικά κύτταρα και Annexin-V-APC /7ΑΑΌ διπλά θετικά κύτταρα θεωρήθηκαν ως νεκρωτικά κύτταρα [15] (Σχ 2Α και 2Β). Μια λειτουργία προσαρμόστηκε στα δεδομένα του συνολικού ποσού των νεκρών κυττάρων και του 50% αποτελεσματική συγκέντρωση (EC50) υπολογίστηκε (Σχήμα 2C-2Η). Όλα NNRTIs είναι τοξικά έναντι καρκινικών κυττάρων, ενώ σε χαμηλότερες δόσεις απόπτωση και σε υψηλότερες δόσεις νέκρωση είναι ο κορυφαίος τύπος του θανάτου. Αλλά οι τοξικές συγκεντρώσεις των διαφόρων φαρμάκων διαφέρουν σε μεγάλο βαθμό. RPV και EFV είναι τοξικές ήδη σε χαμηλές συγκεντρώσεις (EC50: RPV 24.4μmol /l, EFV 31.5μmol /l). ETR είναι τοξικό μόνο σε τρεις φορές υψηλότερες συγκεντρώσεις (EC50: 89.0μmol /l). NVP, DLV και LSV δεν γίνουν τοξικά έως και έξι φορές τις τοξικές δόσεις EFV ή RPV (EC50: NVP 239μmol /l, DLV 171μmol /l, LSV 543μmol /l). Η τοξικότητα των EFV προκύπτει απότομα όταν υπερβαίνεται ένα όριο δόσης. Αντίθετα, η τοξικότητα του RPV αυξάνεται αργά με αυξανόμενες συγκεντρώσεις του φαρμάκου. Αυτά τα αποτελέσματα επιβεβαιώθηκαν σε Panc-1 παγκρεατικά καρκινικά κύτταρα για τις πιο τοξικές ουσίες EFV και RPV. Επιπλέον για το λιγότερο τοξικό, αλλά in vivo που χρησιμοποιούνται συχνά NVP ελέγχθηκε. Σε αυτή την κυτταρική σειρά EFV είχαν υψηλότερη τοξικότητα (EC50: 49.0μmol /l) από NVP και RPV (EC50: 296μmol /l και 294μmol /l) (Σχήμα 2J-2L). Έτσι μόνο EFV έχει τοξικότητα σε χαμηλή συγκέντρωση κατά των δύο παγκρεατικού καρκίνου κυτταρικές γραμμές.

Το κλάσμα των αποπτωτικών και νεκρωτικών κυττάρων μετά από επεξεργασία με διαφορετικούς NNRTIs σε διαφορετικές συγκεντρώσεις μετρήθηκε με Annexin-V-APC /χρώση 7ΑΑΌ και η ροή κυτταρομετρία. Ένα παράδειγμα της gating στα αγροτεμάχια FACS παρουσιάζεται για μη επεξεργασμένα (α) και με μια τοξική συγκέντρωση των EFV κατεργασμένων κυττάρων (b). Μια καμπύλη προσαρμόστηκε μέσω των σημείων δεδομένων του συνολικού κλάσματος των νεκρών κυττάρων και η EC50 υπολογίστηκε για κάθε φάρμακο. Η παγκρεατική καρκινική κυτταρική γραμμή BxPC-3 υποβλήθηκε σε επεξεργασία για 72 ώρες με RPV (γ) EFV, (δ) NVP, (ε), (στ) ETR, (ζ) LSV και (h) DLV. Ο καρκίνος του παγκρέατος κυτταρική σειρά Panc-1 θεραπεία για 72 ώρες με (ι) EFV, (ια) NVP και (ιβ) RPV.

Η

Ως περαιτέρω επιβεβαίωση αυτών των αποτελεσμάτων, την τοξικότητα των EFV, NVP και RPV μελετήθηκε με προσδιορισμούς σχηματισμού αποικίας του BxPC-3 παγκρεατικά καρκινικά κύτταρα (Σχήμα 3). Στο σχηματισμό αποικίας προσδιορισμούς το κλάσμα επιβίωσης (EC50) του EFV (40μmol /l) και RPV (16.2μmol /l) ήταν χαμηλότερες από την EC50 του NVP (121μmol /l). Αυτό αντιστοιχεί στο χρώση αννεξίνης-ν-APC /7AAD. EFV και RPV είναι σαφώς τοξικός έναντι BxPC-3 παγκρεατικά καρκινικά κύτταρα σε χαμηλότερες συγκεντρώσεις σε σύγκριση με άλλους NNRTIs

in vitro

δοκιμασίες σχηματισμού αποικίας πραγματοποιήθηκαν με (α) EFV, (β) NVP

. και (γ) RPV. Η παγκρεατική καρκινική κυτταρική γραμμή BxPC-3 υποβλήθηκε σε επεξεργασία για 72 ώρες με κάθε ένα από τα φάρμακα. Το κλάσμα επιβίωσης (SF) αναλύθηκε και ομαλοποιήθηκε ως προς το μάρτυρα. Γραφήματα είχαν τοποθετηθεί και η EC50 υπολογίστηκε.

Η

In vitro

τοξικές συγκεντρώσεις του εφαβιρένζη κατά του όγκου μπορεί να φτάσει σε ένα χαμηλό ποσοστό των ασθενών

Τα αποτελέσματα αυτά εγείρουν το ζήτημα αν EFV ή RPV μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως φάρμακο κατά του καρκίνου σε ασθενείς. Το βασικό σημείο αυτής της ερώτησης είναι, αν το

in vitro

τοξικές συγκεντρώσεις του φαρμάκου μπορεί να επιτευχθεί

in vivo

. Κατά συνέπεια, αναλύσαμε τα επίπεδα του φαρμάκου στο αίμα των ασθενών με HIV-1 μολυσμένα.

Στο Κεντρικό Εργαστήριο των επιπέδων στο αίμα Πανεπιστημιακό Νοσοκομείο Ερλάνγκεν της EFV και NVP αναλύονται στη ρουτίνα διάγνωσης. Συνολικά 205 επίπεδα στο αίμα των EFV και 31 επίπεδα στο αίμα της NVP προσδιορίστηκαν μεταξύ του 2009 και του 2014 με τη χρήση υγρής χρωματογραφίας υψηλής απόδοσης (HPLC). Επιπλέον, 127 επίπεδα στο αίμα του RPV αναλύθηκαν με HPLC στο εργαστήριο του Νοσοκομείου του Πανεπιστημίου του Würzburg μεταξύ των ετών 2013 και 2015. επίπεδα ορού εφαβιρένζη μετρήθηκαν σε δείγματα αίματος που λαμβάνονται συνήθως 8 έως 13 ώρες μετά τη λήψη του φαρμάκου, ενώ RPV και NVP μετρήσεις των επιπέδων ορού διεξήχθησαν σε διάφορα χρονικά σημεία μετά την πρόσληψη.

Η μέση EFV επίπεδο στους ασθενείς μας ήταν 3587ng /ml (ισοδύναμο 11.4μmol /l). Η μέση τιμή ήταν 2055ng /ml (ισοδύναμο 6.51μmol /l), με συνολικό εύρος από 162 έως 15363ng /ml (ισοδύναμο 0.513 έως 48.7μmol /l) (Εικ 4Α). Όταν αυτά τα επίπεδα στο αίμα σε σύγκριση με τα

in vitro

τοξικές δόσεις, 3 επίπεδα (1,5%) ήταν πάνω από την in vitro τοξική EC50 του 31.5μmol /l (Annexin-V-APC χρώσης /7AAD, BxPC-3 ). Μπορεί να εξαχθεί το συμπέρασμα ότι

in vitro

το αντικαρκινικές αποτελεσματικές συγκεντρώσεις της EFV είναι κοντά στις δόσεις in vivo και μπορεί να φτάσει σε ένα χαμηλό ποσοστό των ασθενών.

Τα επίπεδα στο αίμα της (α ) EFV, (β) NVP και (γ) RPV προσδιορίζεται με HPLC (μπάρες). Αυτά τα in vivo συγκεντρώσεις σε σύγκριση με την εντοιχισμένη λειτουργία της in vitro τοξικότητας έναντι BxPC-3 παγκρεατικά καρκινικά κύτταρα στο χρώση Annexin-V-APC /AAD (συνεχής γραμμή).

Η

Το μέσο επίπεδο NVP ήταν 4955ng /ml (ισοδύναμο 18.6μmol /l). Η μέση τιμή ήταν 4992ng /ml (ισοδύναμο 18.7μmol /l), με συνολικό εύρος από 1.856 έως 8697ng /ml (ισοδύναμο 6.95 έως 32.6μmol /l) (Εικόνα 4Β). Όλα αυτά τα επίπεδα στο αίμα ήταν πολύ κάτω από το

in vitro

τοξικές συγκεντρώσεις (EC50) για την απόπτωση /νέκρωση.

Η μέση RPV επίπεδο ήταν 144ng /ml (ισοδύναμο 0.39μmol /l). Η μέση τιμή ήταν 128ng /ml (ισοδύναμο 0.35μmol /l), με συνολικό εύρος από 0 έως 572ng /ml (ισοδύναμο προς μηδέν 1.56μmol /l) (σχήμα 4Γ). Όταν αυτά τα επίπεδα στο αίμα σε σύγκριση με το

in vitro

τοξικές συγκεντρώσεις, καμία δεν έφτασε την EC50 για την απόπτωση /νέκρωση. Έτσι, οι συγκεντρώσεις των NVP και RPV στο αίμα του ασθενούς είναι πολύ μικρότερη από τη συγκέντρωση κυτταροτοξική κατά καρκινικών κυττάρων

in vitro

. Μόνο και μόνο οι ασθενείς που λαμβάνουν EFV φτάσει το

in vitro

τοξικά EC50.

Συζήτηση

έχουν κυτταροτοξική δράση των EFV και NVP κατά του καρκίνου κυτταρικές σειρές και καρκίνους σε ζωικά μοντέλα έχουν αναφερθεί αρκετές φορές. Ωστόσο, η αντικαρκινική δράση του NVP είναι περίπου δέκα φορές μικρότερη από εκείνη της EFV [3-10]. Κατά τη διάρκεια των τελευταίων ετών, οι νέες NNRTIs έχουν αναπτυχθεί και εφαρμοστεί στην κλινική πράξη. Μια δραστηριότητα των κυττάρων αντικαρκινική του άλλου NNRTIs DLV, ETR, RPV ή LSV δεν έχει μελετηθεί μέχρι τώρα. Θα μπορούσαμε να δείξουμε ότι όλοι NNRTIs είναι τοξικά έναντι καρκινικών κυττάρων με ένα ευρύ φάσμα των τοξικών συγκεντρώσεων. RPV και EFV είναι τοξικά έναντι καρκινικών κυττάρων του παγκρέατος σε χαμηλότερες συγκεντρώσεις. Βρήκαμε EC50s του EFV (31.5μmol /l και 49.0μmol /l) τα οποία είναι συγκρίσιμα με τα δημοσιευμένα συγκεντρώσεις που δείχνουν αντικαρκινική δράση κυττάρων

in vitro

(εύρος 10-60μmol /l) [3-5, 7, 11-13]. Σε BxPC-3 κύτταρα τα κατώτερα τοξικές συγκεντρώσεις NNRTI επαγόμενη απόπτωση και την υψηλότερη νέκρωση συγκεντρώσεις, ενώ στα κύτταρα Panc-1 βρέθηκε καμία αύξηση της απόπτωσης. Επιπλέον, τα κύτταρα Panc-1 ήταν εντελώς πιο ανθεκτικά στην θεραπεία NNRTI. Εκτός από διάφορες δευτερεύουσες διαφορές των δύο κυτταρικές σειρές, BxPC-3 λιμάνια άγριου τύπου K-RAS, ενώ σε Panc-1 K-RAS είναι μεταλλαγμένο [16]. Αυτό μπορεί να είναι ένας λόγος για την διαφορετική ευαισθησία στη θεραπεία NNRTI και θα πρέπει να εξεταστεί σε μελλοντικές μελέτες με επίκεντρο τον μηχανισμό δράσης.

Η τοξικότητα των NNRTIs έναντι καρκινικών κυττάρων προωθεί την ιδέα να χρησιμοποιήσει αυτά τα φάρμακα σε ασθενείς με HIV-1- μολυσμένους ασθενείς για την πρόληψη ή ακόμη και τη θεραπεία του καρκίνου. Αλλά ο κρίσιμος παράγοντας είναι, αν η

in vitro

μπορούν να επιτευχθούν συγκεντρώσεις τοξικών

in vivo

. Σε ασθενείς μας το

in vitro

τοξικά EC50 των EFV επιτεύχθηκε στο 1,5% του συνόλου των ποσοτικοποιημένων δείγματα, ενώ κανένας από τους ασθενείς που λαμβάνουν RPV ή NVP φτάσει στο

in vitro

τοξικά EC50. Στον Πίνακα 1 Οι δημοσιεύονται επίπεδα στο αίμα NNRTI σε ασθενείς σε σύγκριση με τις

in vitro

τοξικές συγκεντρώσεις κατά των καρκινικών κυττάρων. Εάν μια μελέτη που περιέχονται ομάδες πιο ασθενής, η ομάδα με την υψηλότερη δόση επιλέχθηκε. Ακόμη και χωρίς κλιμάκωση της κοινής δόση, ένα μικρό ποσοστό των ασθενών που λαμβάνουν EFV φτάσει το

in vitro

τοξικά EC50 (02.04 έως 05.02%). Αυτά τα αποτελέσματα είναι συγκρίσιμα με τα αποτελέσματα στους ασθενείς μας (1,5%). Κανένας από τους ασθενείς, οι οποίοι έλαβαν άλλα NNRTIs, έφθασε την αντίστοιχη EC50. Σε μία μελέτη η δόση EFV κλιμακώθηκε να 800mg οφείλεται σε συνδυασμό με τη ριφαμπικίνη κυτοχρώματος Ρ450. Κατά συνέπεια, το 14,3% αυτών των ασθενών πέτυχε το

in vitro

τοξικά EC50. Η ριφαμπικίνη μειώνει τις συγκεντρώσεις EFV με επαγωγή του κυτοχρώματος P450, 800mg EFV χωρίς ριφαμπικίνη θα μπορούσε ακόμη και να οδηγήσει σε υψηλότερες συγκεντρώσεις στο αίμα EFV [17]. Επιπλέον, ο μέσος όρος των συγκεντρώσεων στο αίμα όλων των ασθενών που συγκρίθηκε με την EC50 των διαφόρων φαρμάκων. Η

in vitro

EC50 της EFV ήταν περίπου τρεις φορές τόσο υψηλές όσο τα μετρούμενα επίπεδα σε ασθενείς, η οποία είναι συγκρίσιμη με το αποτέλεσμα των ασθενών μας (αύξηση κατά ένα συντελεστή 2.8). Μεταξύ των άλλων NNRTIs μεγαλύτερες διαφορές του

in vitro

τοξικά EC50 και τα επίπεδα στο αίμα του ασθενούς αποτελέσματα (Πίνακας 1). Όλα αυτά τα επίπεδα στο αίμα μετρήθηκαν ποσοτικά περίπου 12 ώρες μετά τη λήψη του φαρμάκου. Έτσι, οι αρχικά επίπεδα φαρμάκου ήταν υψηλότερες από τις μετρούμενες τιμές, επειδή η μέγιστη συγκέντρωση στο αίμα επιτυγχάνεται περίπου 3 ώρες μετά τη λήψη του φαρμάκου [18]. Στο πλαίσιο αυτό, πρέπει επίσης να ληφθεί υπόψη ότι ο χρόνος επεξεργασίας της κυτταρικής γραμμή

in vitro

ήταν 72 ώρες. Μια συνεχής θεραπεία

in vivo

θα μπορούσε ακόμη και να είναι πιο τοξικά έναντι καρκινικών κυττάρων.

Η

Σε αυτή τη μελέτη η τοξική επίδραση των διαφόρων NNRTIs ήταν αποκλειστικά μελετήθηκε σε δύο παγκρεατικού καρκίνου κυτταρικές σειρές. Παρ ‘όλα αυτά, EFV είναι τοξική κατά ένα μεγάλο εύρος διαφορετικών καρκινικών κυτταρικών γραμμών

in vitro

συμπεριλαμβανομένου του καρκινώματος του παχέος εντέρου, της κεφαλής και του λαιμού καρκίνωμα πλακωδών κυττάρων, γλοιοβλάστωμα, λεμφικό καρκίνο, νεφρικό καρκίνωμα, καρκίνωμα του προστάτη, μελάνωμα, μικροκυτταρικό καρκίνωμα του πνεύμονα και το καρκίνωμα του θυρεοειδούς [3-5, 7].

Αλλά πρέπει να διευκρινισθεί, ότι αυτή η μελέτη συγκρίνει μόνο την

in vitro

τοξικότητα σε επίπεδα στο αίμα του HIV-1 θετικούς ασθενείς. Η EC50 είναι μια καθιερωμένη τιμή να συγκρίνουν την τοξικότητα. Αλλά δεν αποδεικνύει, ότι αν οι συγκεντρώσεις στο αίμα αυξάνεται μέχρι το επίπεδο του

in vitro

EC50, ένα αντικαρκινικό αποτέλεσμα θα πρέπει να τηρούνται. Καθώς δεν υπάρχει κλινική δοκιμή μέχρι τώρα, τα αποτελέσματα αυτής της μελέτης συγκρίσιμα υποστηρίζουν τη χρήση των EFV σε μελλοντικές κλινικές δοκιμές με NNRTIs σε ασθενείς με καρκίνο.

Υπάρχουν διαφορετικές θεωρίες σχετικά με το μηχανισμό της τοξικότητας NNRTI εναντίον καρκινικών κυττάρων. Μια θεωρία είναι η αναστολή ενός ενδογενούς ανάστροφης μεταγραφάσης, η οποία ενεργοποιείται μόνο σε καρκινικά κύτταρα και είναι ουσιώδης για κακοήθεια τους [4-9]. Στο πλαίσιο αυτό, η σύγκριση του αντι-ρετροϊική δυναμικού των διαφόρων NNRTIs σε άγριου τύπου HIV-1 με το κυτταροτοξικό δυναμικό εναντίον καρκινικών κυττάρων είναι εξαιρετικά ενδιαφέρουσα. RPV αναστέλλει HI-ιούς σε χαμηλότερες συγκεντρώσεις, που ακολουθείται από EFV, ETR, DLV, NVP και LSV [34-36]. Αυτό αντανακλά τη σειρά των τοξικών ιδιοτήτων έναντι BxPC-3 καρκινικά κύτταρα του παγκρέατος, η οποία ανιχνεύθηκε σε αυτή τη μελέτη. Αυτά τα ευρήματα υποστηρίζει τη θεωρία ότι ο στόχος είναι ένα ενδογενές αντίστροφης μεταγραφάσης σε καρκινικά κύτταρα, τα οποία είναι πολύ παρόμοια με την αντίστροφη μεταγραφάση του ΗΙ-ιό. Από την άλλη πλευρά, οι μεγάλες διαφορές των τοξικών συγκεντρώσεων έναντι καρκινικών κυττάρων και των διαφορετικών τοξικότητα του RPV, αλλά όχι EFV, στις δύο του παγκρέατος κυτταρικές σειρές καρκίνου, υποστηρίζει εναντίον αυτής της θεωρίας και υποστηρίζει διαφορετικούς μηχανισμούς δράσης. Επιπλέον, σε προηγουμένως δημοσιευθείσες πειράματα κλωνοποίησης ο ύποπτος αντίστροφης μεταγραφάσης των καρκινικών κυττάρων ORF2 δεν ανεστάλη από NNRTIs, γεγονός που συνηγορεί υπέρ αυτής της θεωρίας [37, 38].

Μια άλλη ερευνητική ομάδα μελέτησε ηπατοτοξικότητα EFV και διαπίστωσε ότι EFV αίτια το οξειδωτικό στρες και μιτοχονδριακή βλάβη που οδηγεί σε απόπτωση σε κύτταρα του ήπατος [11-13]. Καθώς τα καρκινικά κύτταρα καταναλώνουν περισσότερη ενέργεια και περιέχουν περισσότερα μιτοχόνδρια από φυσιολογικό ιστό, μιτοχονδριακή τοξικότητα των EFV θα μπορούσε επίσης να είναι ένα σημαντικό βήμα στον μηχανισμό [39].

Όπως αναφέρθηκε στην εισαγωγή του προσδόκιμου ζωής του HIV-1 μολυσμένα

ασθενείς είναι παρατεταμένη και καρκίνος γίνεται πιο συχνή σε γήρανση ασθενείς με HIV-1 μόλυνση. Σε μεγάλες επιδημιολογικές μελέτες ασθενών που HAART είχαν μειωμένο κίνδυνο καρκίνου επίσης μη ορισμού του AIDS, που θα μπορούσε να είναι μια υπόδειξη για μια αντικαρκινική δράση ορισμένων φαρμάκων που χρησιμοποιούνται στην HAART [40, 41]. Σε μία ανάλυση η συχνότητα εμφάνισης καρκίνου των ασθενών χωρίς HAART δεν διέφεραν από ασθενείς σε NNRTI βάση στηρίζεται HAART HAART ή αναστολέα πρωτεάσης [42]. Η απλή αυτή η μελέτη δεν διέκρινε μεταξύ των ασθενών που έλαβαν EFV και ασθενείς σε ΚΠΑ, η οποία ήταν πολύ λιγότερο αποτελεσματική στην ανάλυσή μας. Αλλά υπάρχουν επιδημιολογικά δεδομένα σχετικά με παλινδρομήσεις των προκαρκινικών τραχηλικών αλλοιώσεων σε γυναίκες με HIV λοίμωξη, όταν ξεκίνησε αντιρετροϊκή θεραπεία [43, 44].

Οι υπολογισμοί της δόσης στην παρούσα μελέτη έδειξε ότι η

in vitro

τοξικές συγκεντρώσεις EFV εναντίον καρκινικών κυττάρων μπορεί να επιτευχθεί

in vivo

σε ένα χαμηλό ποσοστό των ασθενών χωρίς να αυξηθεί η συνήθης δόση του 600mg EFV καθημερινά. Μέχρι στιγμής υπάρχει μόνο μία κλινική δοκιμή στην οποία NNRTIs χρησιμοποιήθηκαν για τη θεραπεία του καρκίνου σε HIV-αρνητικούς ασθενείς [45]. Πενήντα τρεις ασθενείς με μεταστατικό ευνουχισμό ανθεκτικά καρκίνο του προστάτη υποβλήθηκαν σε θεραπεία με EFV 600mg μία φορά την ημέρα. Το συνολικό PSA (ειδικό προστατικό αντιγόνο) ρυθμό προόδου σε τρεις μήνες ήταν 72%. Είναι ενδιαφέρον ότι, η υποομάδα των ασθενών με EFV επίπεδα πλάσματος πάνω από 3.000 ng /ml είχαν μόνο ένα ποσοστό εξέλιξης του PSA του 28%. Αυτά τα ευρήματα υποστηρίζει αποτέλεσμα μας, ότι ένα χαμηλό ποσοστό των ασθενών που λαμβάνουν EFV επίτευξη αποτελεσματικών επιπέδων στο αίμα αντι-καρκίνου. Επίσης, σε καρκίνους του θυρεοειδούς ένα αντικαρκινική δράση των NNRTIs έχει περιγραφεί σε HIV-αρνητικούς ασθενείς [46, 47]. Επιπλέον υπάρχουν αναφορές περιστατικών σχετικά με την υποχώρηση των λεμφωμάτων υπό NNRTI βάση HAART και μία περίπτωση μιας μακροχρόνιας επιβίωσης ενός ασθενή με μικροκυτταρικό καρκίνο του πνεύμονα [48-50].

Τα στοιχεία αυτά επιβεβαιώνουν την ιδέα , ότι EFV θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί ως κυτταροτοξικό φάρμακο κατά του καρκίνου επίσης

in vivo

. Σε HIV-1 οροθετικούς ασθενείς λαμβάνουν EFV μπορεί να επιτευχθεί μια μειωμένη συχνότητα εμφάνισης καρκίνων του παγκρέατος. Επιπλέον, εφαβιρένζη μπορεί να οδηγήσει σε καθυστέρηση της εξέλιξης ή ακόμη και συρρίκνωση του όγκου σε ασθενείς με καρκίνους.

Συμπέρασμα

efavirenz είναι η μόνη NNRTI που έχει τη δυνατότητα να χρησιμοποιηθεί για τη θεραπεία του καρκίνου. Μπορεί να σκεφτεί, ότι σε ασθενείς που έχουν υψηλά επίπεδα στο αίμα εφαβιρένζη παγκρέατος επίπτωση του καρκίνου μπορεί να μειωθεί. Το efavirenz μπορεί να είναι μια νέα επιλογή για τη θεραπεία του καρκίνου.