Different Types of Cell Cycle- and Apoptosis- Related Gene Expressions Alter in Corticosteroid-, Vincristine-, and Melphalan-Resistant U-266 Multiple Myeloma Cell LinesPelin Mutlu1, Ali Uğur Ural2, Ufuk Gündüz31Middle East Technical University, Central Laboratory, Molecular Biology And Biotechnology R&d Center, Ankara, Turkey
2Bayındır Hospital, Clinic Of Hematology, Ankara, Turkey
3Middle East Technical University, Department Of Biological Sciences, Ankara, Turkey
OBJECTIVE: Deregulation of the cell cycle and apoptosis mechanisms in normal cells causes many problems, including cancer. In this study, a genome-wide expression analysis of cell cycle- and apoptosis-related genes in corticosteroid-, vincristine-, and melphalan-resistant U-266 multiple myeloma cell lines was conducted.
METHODS: Resistant U-266 sublines were induced by application of each drug by stepwise dose increments. Resistance gained by the cells was confirmed with XTT cytotoxicity assay and microarray analyses were carried out. Among the cell cycle- and apoptosis-related gene expressions, alterations of more than 2-fold were considered significant.
RESULTS: Cyclin E2 was drastically overexpressed in the vincristine-resistant subline and a general upregulation was observed for various cyclin-dependent kinases. Some of the cyclin-dependent kinase inhibitor encoding genes were downregulated in resistant sublines in general. Tumor necrosis factor receptor genes were generally downregulated in corticosteroid- and melphalan-resistant U-266 sublines. Different types of effector caspases were downregulated in all resistant sublines. Ceramide metabolism genes seemed to be changed in favor of survival, especially in the melphalan-resistant subline.
CONCLUSION: This report shows that different types of chemotherapeutic drugs alter different apoptotic and cell cycle-related gene expressions and, as a result, may cause drug-resistant phenotypes in U-266 multiple myeloma cell lines. Among those gene expressions, the most drastic increase in cyclin E2 could be important for the survival of vincristine-resistant U-266 cell lines, whereas alteration of ceramide metabolism genes could be important in melphalan resistance.
Keywords: Drug resistance, Multiple myeloma, Cell cycle, Apoptosis
Hücre Döngüsü ve Apoptoz ile İlgili Gen İfadelerinin Kortikosteroid, Vinkristin ve Melfalan Dirençli U-266 Multipl Myelom Hücre Hatlarında AnaliziPelin Mutlu1, Ali Uğur Ural2, Ufuk Gündüz31Middle East Technical University, Central Laboratory, Molecular Biology And Biotechnology R&d Center, Ankara, Turkey
2Bayındır Hospital, Clinic Of Hematology, Ankara, Turkey
3Middle East Technical University, Department Of Biological Sciences, Ankara, Turkey
AMAÇ: Normal hücrelerde hücre döngüsü ve apoptoz mekanizmalarının düzensiz çalışması kanser de dahil olmak üzere pek çok soruna neden olmaktadır. Bu çalışmada; kortikosteroid, vinkristin ve melfalan’a dirençli U-266 multipl miyelom hücre hatlarında hücre döngüsü ve apoptoz ile ilgili genlerin ifade düzeylerindeki farklılıklar incelenmiştir.
YÖNTEMLER: İlaç dirençli U-266 hücre hatları her bir ilacın artan dozlarda U-266 hücrelerine uygulanması ile geliştirilmiştir. Dirençlilik gelişimi XTT sitotoksisite testleri ile gösterilmiş ve mikroarray analizi gerçekleştirilmiştir. Hücre döngüsü ve apoptoz ile ilgili olan gen ifadelerinden iki katın üzerinde olan değişiklikler anlamlı olarak kabul edilmiştir.
BULGULAR: Vinkristin dirençli U-266 hücre hattında siklin E2 gen ifadesinin büyük ölçüde arttığı ve çeşitli siklin bağımlı kinaz genlerinin ifadelerinde genel olarak artış olduğu gözlenmiştir. Dirençli hatlarda, bazı siklin bağımlı kinaz inhibitörü kodlayan gen ifadelerinde azalma saptanmıştır. Tümör nekroz faktörü reseptör genlerinin ifadeleri kortikosteroid ve melfalan dirençli U-266 hücre hatlarında genellikle azalmıştır. Tüm dirençli hücrelerde farklı tiplerdeki efektör kaspaz gen ifadelerinde azalma gözlenmiştir. Seramid metabolizması gen ifadelerinde ise melfalan dirençli U-266 hücrelerinin hayatta kalmalarını sağlayacak şekilde değişimler saptanmıştır.
SONUÇ: Bu sonuçlar, farklı kemoterapötik ilaçların farklı apoptoz ve hücre döngüsü ile ilgili gen ifadelerini değiştirerek U-266 multipl myeloma hücre hatlarında dirençliliğe neden olabileceğini göstermektedir. Bu gen ifadeleri arasında, siklin E2’deki yüksek artış vinkristine dirençli U-266 hücrelerinin hayatta kalımı için önemli olabilecekken, seramid metabolizması ile ilgili gen ifade değişiklikleri melfalan direnci açısından önemli olabileceği düşünülmektedir.
Anahtar Kelimeler: İlaç direnci, Multipl myelom, Hücre döngüsü, Apoptoz
Pelin Mutlu, Ali Uğur Ural, Ufuk Gündüz. Different Types of Cell Cycle- and Apoptosis- Related Gene Expressions Alter in Corticosteroid-, Vincristine-, and Melphalan-Resistant U-266 Multiple Myeloma Cell Lines. Turk J Hematol. 2014; 31(3): 231-238
Corresponding Author: Ufuk Gündüz, Türkiye |
|