چکیده:

استفاده از سلول ها بنیادی بالغ به عنوان ابزارهای تحویل ژن، راهکاری جدید و جالب برای درمان سرطان می باشد. سلول های بنیادی مزانشیمی (MSCs) یک منبع سلولی امیدبخشی را برای انجام ژن درمانی برپایه سلول های بنیادی فراهم می کنند. اینترلوکین-24 (IL-24) به عنوان یک عامل ضد سرطان موثر شناخته شده است. هرچند، عدم امکان تحویل هدفمند به تومور و ایجاد پاسخ ایمنی میزبان به ناقلین ویروسی، از کاربرد آن ها برای درمان سرطان ممانعت به عمل می آورد. در این مطالعه، ما به ارزیابی اثرات IL-24 تحویل داده شده توسط MSCها به عنوان یک رویکرد درمانی برای سرطان ریه می پردازیم. ما جهت تحویل کارای IL-24 قابل ترشح، MSCهای مشتق از بند ناف انسان (UC-MSCs) را مهندسی کردیم. مشاهده کردیم که UC-MSCهای حامل IL-24 (IL24-MSCs)، رشد سلول های سرطانی ریه A549 را از طریق القای آپوپتوز و توقف چرخه سلولی مهار می کنند. پروتئین های IL-24 که توسط IL-24 MSCs ترشح می شوند، در تنظیم مسیرهای پیام رسانی JNK، AKT و ERK-1/2 دخالت دارند. علاوه براین، بیان IL-24 با واسطه MSCs منجر به افزایش میزان برش کاسپازهای 3/8/9 و PARP، Bax/Bcl-2 و نیز بیان p21 در سلول های A549 گردد. ما همچنین نشان دادیم که تزریق IL24-MSCs به طور قابل توجهی رشد تومور زنوگرفت را سرکوب می کند. علاوه براین، IL24-MSCs دارای اثرات ضدرگ زایی در هر دو شرایط in vitro و in vivo هستند. در مجموع، یافته های ما نشان می دهند که IL-24 تحویل داده شده توسط UC-MSCs از پتانسیل کاربردی به عنوان یک راهکار جایگزین برای درمان سرطان ریه برخوردار می باشد.

Experimental Therapy for Lung Cancer: Umbilical Cord-Derived Mesenchymal Stem Cell-Mediated Interleukin-24 Delivery.

Zhang X, Zhang L, Xu W, Qian H, Ye S, Zhu W, Cao H, Yan Y, Li W, Wang M, Wang W, Zhang R.

Source

Wenrong Xu, School of Medical Science and Laboratory Medicine, Jiangsu University, 301 Xuefu Road, Zhenjiang, Jiangsu 212013, China. icls@ujs.edu.cn.

Abstract

The use of adult stem cells as gene delivery vehicles is a novel and attractive strategy for cancer therapy. Mesenchymal stem cells (MSCs) provide a promising source for stem cell-based gene therapies. Interleukin-24 (IL24) has been suggested as an effective anticancer agent. However, a lack of tumor-targeted delivery and a host immune response to viral vehicles has hindered its application for cancer therapy. In this study, we evaluated the effects of IL24 delivered by MSCs as a therapeutic approach for lung cancer. We engineered human umbilical cord-derived MSCs (UC-MSCs) to efficiently deliver secretable IL24. We observed that IL24-transduced UC-MSCs (IL24-MSCs) inhibited the growth of A549 lung cancer cells by induction of apoptosis and cell cycle arrest.The IL24 proteins secreted by IL24-MSCs were involved in regulating the ERK-1/2, AKT and JNK signaling pathways. Additionally, MSCs-mediatedIL24 expression led to an increase in the cleavage of caspases-3/8/9 and PARP, the Bax/Bcl-2 ratio, as well as the p21 expression in A549 cells. We also demonstrated that injection of IL24-MSCs significantly suppressed xenograft tumor growth. Moreover, the IL24-MSCs had anti-angiogenic effects both in vitro and in vivo. Taken together, our findings indicate that IL24 delivered by human UC-MSCs has the potential to be used as an alternative strategy for lung cancer therapy.