A mutação recorrente JAK2V617F é a lesão molecular com maior impacto na fisiopatologia das neoplasias mieloproliferativas (NMP) BCR ABL1 negativas. A ausência de resposta clínica completa ao inibidor seletivo de JAK1/2, ruxolitinibe, indica a necessidade de novas abordagens terapêuticas. Dados recentes sugerem que IGF1R/IRS representa um potencial alvo de inibição para o tratamento das NMP: (i) o substrato do receptor de insulina 2 (IRS2) coopera com JAK2V617F na transformação maligna em NMP; (ii) a desregulação da via de sinalização de IGF1R induz NMP. O composto NT157 foi desenvolvido para inibir IRS1/2 e apresentou efeitos antineoplásicos em neoplasias sólidas. Os objetivos deste trabalho foram avaliar os efeitos celulares e moleculares do tratamento com o inibidor de IRS1/2, NT157, isolado e em combinação com ruxolitinibe, em NMP JAK2V617F. Células HEL e SET2 JAK2V617F foram tratadas com veículo, NT157 e/ou ruxolitinibe e submetidas à avaliação da viabilidade celular, apoptose, proliferação, clonogenicidade, ciclo celular, expressão gênica e/ou expressão/ativação proteica. Células primárias de pacientes com policitemia vera foram submetidos a tratamento com NT157 e avaliação de formação espontânea de colônias eritroides. O efeito do NT157 in vivo foi avaliado utilizando modelo de xenotransplante de células HEL em camundongos NSG. A análise estatística foi realizada através do teste ANOVA ou t de Student. Em células HEL e/ou SET2 JAK2V617F, o tratamento com NT157 promoveu redução da viabilidade, clonogenicidade e proliferação celular, aumentou a apoptose e resultou em parada do ciclo celular em G2/M (p?0,05). Exposição ao NT157 resultou em inibição da fosforilação de STAT3, STAT5 e ERK e na modulação da expressão de 23 oncogenes (CCND1, MYB e WT1) e genes supressores tumorais (CDKN1A, JUN e FOS) em células HEL (p?0,05). O tratamento combinado com ruxolitinibe não apresentou efeito potencializador, sendo que a redução da viabilidade nas condições de combinação corresponde ao efeito das monoterapias nas linhagens celulares avaliadas. Em células primárias de pacientes com policitemia vera (n=3), NT157 reduziu a formação espontânea de colônias eritroides (p?0,05). O tratamento in vivo com veículo ou NT157 na dose de 70mg/kg, 3 vezes por semana, via intraperitoneal, em modelos de xenotransplante com células HEL em camundongos NSG (n=5 para cada grupo) não apresentou efeitos antineoplásicos. Em conclusão, a inibição farmacológica de IRS1/2 apresentou efeitos antineoplásicos significativos em modelos de linhagens celulares e amostras primárias de pacientes com NMP JAK2V617F. A inibição farmacológica combinada de IRS1/2 e JAK1/2 não potencializou o efeito antineoplásico das monoterapias nos processos celulares investigados. Os resultados dos estudos in vivo em modelos de xenotransplante indicam a necessidade de estudos de farmacocinética e farmacodinâmica para o NT157. Os efeitos moleculares identificados permitiram uma melhor compreensão sobre os mecanismos de ação da droga NT157 em NMP. / The recurrent V617F mutation in JAK2 is a major contributor to the pathogenesis of BCR-ABL1 negative myeloproliferative neoplasms (MPN). Absence of complete clinical response to ruxolitinib, a JAK1/2 inhibitor, highlights the need for targeting other signaling pathways that contribute to JAK2. Recent data indicate that IGF1R/IRS is a potential target in MPN: (i) insulin receptor substrate 2 (IRS2) cooperates to malignant transformation induced by JAK2V617F, (ii) IGF1R signaling upregulation induces MNP phenotype. NT157 is a synthetic compound designed as IRS1/2 inhibitor and was able to induce anti-neoplastic effects in solid tumors. We, herein, aimed to characterize the molecular and cellular effects of NT157 treatment, combined or not with ruxolitinib, in MPN JAK2V617F. HEL and SET2 JAK2V617F cells were treated or not with vehicle, NT157 and/or ruxolitinib and submitted to evaluation of cell viability assay, apoptosis, proliferation, clonogenicity, cell cycle, gene expression and protein expression/activation. Primary cells from polycythemia vera (PV) patients (n=3) were exposed to NT157 treatment and evaluated for erythropoietin-independent colony formation. NT157 effects in vivo were evaluated in a xenograft model of leukemogenesis induced by HEL cells in NSG mice. Statistical analysis was performed using ANOVA or Student\'s t test. In MPN cell lines, NT157 treatment significantly decreased cell viability, clonogenicity and cell proliferation, increased apoptosis and cell cycle arrest in G2/M (all p<0.05). NT157 exposure resulted in inhibition of STAT3, STAT5 and ERK phosphorylation. NT157 also modulated the expression of 23 oncogenes (CCND1, MYB and WT1) and suppressor tumor genes (CDKN1A, FOS and JUN) in HEL cells (p?0.05). In both cell lines, the combined treatment, NT157 plus ruxolitinib, did not potentiate the effects of monotherapies. In primary cells from polycythemia vera patients, NT157 exposition reduced spontaneous erythroid colony formation (all p<0.05). In vivo treatment with vehicle or NT157 (70mg/kg intraperitoneal), three times a week, showed no antineoplastic effects in NSG mice transplanted with HEL cells (n = 5 for each group). In summary, the IRS1/2 pharmacological inhibitor NT157 displayed remarkable antineoplastic effects in JAK2V617F cells lines and MPN primary cells. The combined treatment of NT157 plus ruxolitinib did not present potentializing effects when compared to the monotherapy. The results of in vivo treatment using a xenograft model highlight the need for pharmacokinetic and pharmacodynamic studies for the NT157 compound. The molecular effects identified allowed a better understanding about the mechanisms of NT157 action in MPNs.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:teses.usp.br:tde-02042018-111147 |
| Date | 29 June 2017 |
| Creators | Bruna Alves Fenerich |
| Contributors | Fabíola Traina, Kelen Cristina Ribeiro Malmegrim de Farias, Daniella Marcia Bahia Kerbauy, Fernanda Maris Peria |
| Publisher | Universidade de São Paulo, Medicina (Clínica Médica), USP, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP, instname:Universidade de São Paulo, instacron:USP |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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