Akut Myeloid Lösemi HL-60 Hücre Serisinde Orto-Topolin Ribozid ile Diferansiyasyonun STAT3 Sinyal İnhibisyonu Yoluyla İndüklenmesi

Ortho-Topolin Riboside Induced Differentiation through Inhibition of STAT3 Signaling in Acute Myeloid Leukemia HL-60 Cells

FanLin LIN, Li WANG, Jiao CHENG, ShengXian LIU, Hui PAN, MingDa LI, ShanShan LI, Na LI, WeiPing LI

Özet

Amaç: Daha önceki çalışmalarımızda Populus × robusta’dan doğal olarak oluşan sitokin orto-topolin ribozidin (oTR) mitokondrial apopitotik yolaklar ve endoplazmik retikulum stres yolakları vasıtasıyla önemli bir antikanser potansiyelinin olduğunu göstermiştik. Bu çalışmada, oTR’nin AML M2 subtipi özelliğindeki HL-60 hücre serisinde diferansiyasyonu indüklediğini gösterdik. Gereç ve Yöntemler: HL-60 hücrelerinin oTR ile inkübasyonunu takiben hücre üzerideki etkileri hücre canlılık testleri, Wright-Giemsa boyaması, CD11b protein ekspresyon analizi, western blot analizi ve polimeraz zincir reaksiyonu ile araştırıldı. Bulgular: oTR’nin hücre siklusunun S fazında duraklattığını, myeloid hücre yüzey belirteçlerinden CD11b ekspresyonunun arttığını, çekirdek sitoplazma oranının azaldığını ve çekirdeğin atnalı şeklinin değiştiğini Wright-Giemsa boyası ile destekleyerek gördük. oTR ile muamele edilmiş hücrelerde fosforile STAT3 protein düzeyinin azaldığını, fosforile STAT1’in ise aktive olduğunu bulduk. Ayrıca fosforile STAT3 ve yukarı yöndeki kinaz olan Janus kinaz 2’nin, hücrelerin oTR ile inkübasyonunda artmış zamanla inhibe olduğu görüldü. Ek olarak fosforile SHP-1 düzeyleri artarken fosforile SHP-2 düzeyi azaldı. Sonuç: Birlikte değerlendirildiğinde, sonuçlarımız oTR ile STAT3 inhibisyonu üzerinden bir diferansiyasyon indükleme mekanizmasını işaret etmektedir. Bu nedenle, oTR AML tedavisinde yeni bir diferansiyasyon-indükleyici terapötik olarak yer alabilir.

Abstract

Objective: We previously demonstrated that ortho-topolin riboside(oTR) as a naturally occurring cytokinin secreted from Populus ×robusta has great potential anticancer effects via the mitochondrialapoptotic pathway and endoplasmic reticulum stress pathway. In thepresent study, we reveal that oTR induced the differentiation of acutemyeloid leukemia (AML) HL-60 cells, which represent the M2 subtypeof AML.Materials and Methods: After the incubation of HL-60 cells withoTR, its effect was analyzed with cell viability assay, Wright-Giemsastaining, CD11b protein expression analysis, western blot analysis, andpolymerase chain reaction.Results: We found that oTR arrested the cell cycle at the S phase,upregulated the expression of myeloid surface marker CD11b, reducedthe nuclear cytoplasmic ratio, and altered the horseshoe shape ofnuclei, as evidenced by Wright-Giemsa staining. Furthermore, wefound that the protein level of phosphorylated STAT3 was decreasedwhen cells were treated with oTR, while phosphorylated STAT1 wasactivated. Moreover, the protein level of phosphorylated STAT3 andits upstream kinase, Janus kinase 2, were also inhibited when cellswere treated with oTR after increased time. Additionally, the levelsof phosphorylated SHP-1 were increased while phosphorylated SHP-2was decreased.Conclusion: Collectively, our data indicate a differentiationinduced mechanism underlying the inhibition of STAT3 signalingupon treatment with oTR. Therefore, oTR may constitute a noveldifferentiation-induced therapeutic for use in clinical treatment ofAML.