استفاده از سلول های بنیادی بالغ به عنوان ابزارهای تحویل ژن، یک راهکار جدید و جذاب برای سرطان درمانی می باشد. سلول های بنیادی مزانشیمی (MSCs)، منبع نویدبخشی برای ژن درمانی برپایه سلول های بنیادی هستند. اینترلوکین-24 (IL-24) به عنوان عامل ضدسرطان موثری شناخته شده است. با این وجود، فقدان روش تحویل هدفمند به تومور و ایجاد پاسخ ایمنی میزبان به حامل های ویروسی، کاربرد آن را در درمان سرطان محدود ساخته است. در این مطالعه، ما به ارزیابی اثرات IL24 تحویل داده شده توسط MSCها به عنوان یک رویکرد درمانی برای سرطان ریه پرداختیم. MSCهای مشتق از بند ناف (UC-MSCs) به گونه ای مهندسی شدند که بتوانند به طور کارایی IL24 قابل ترشح را تحویل دهند. ما مشاهده کردیم که UC-MSCهای حاوی IL24 (IL24-MSCs)، رشد سلول های سرطانی A549 ریه را از طریق القای آپوپتوز و توقف چرخه سلول مهار کردند. پروتئین های IL24 ترشح شده توسط IL24-MSCs در تنظیم مسیرهای پیام رسانی ERK-1/2، AKT و JNK دخیل بودند. علاوه براین، بیان IL24 به واسطه MSCها منجر به افزایش برش کاسپازهای 3/8/9 و PARP، نسبت Bax/Bcl-2 و نیز بیان p21 در سلول های A549 گردید. ما همچنین نشان دادیم که تزریق IL24-MSCها به طور قابل توجهی رشد تومورهای زنوگرفت را سرکوب کرد. علاوه براین، IL24-MSCها دارای اثرات ضد رگ زایی در هر دو شرایط in vitro و in vivo بود. در مجموع، یافته های ما نشان دادند که Il24 تحویل داده شده توسط UC-MSCهای انسان دارای پتانسیل قابل استفاده به عنوان راهکاری جایگزین برای درمان سرطان ریه 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

School of Medical Science and Laboratory Medicine, Jiangsu University, Zhenjiang, Jiangsu, China.

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-mediated IL24 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.

PMID:23170786