The mechanistic study of noble compounds on the inhibition of epithelial cell transformation and tumorigenesis in triple negative breast cancer

Abstract

ABSTRACT The mechanistic study of noble compounds on the inhibition of epithelial cell transformation and tumorigenesis in triple negative breast cancer

By Kim Min su Advisor : Prof. Choi Hong Seok, Ph.D. Department of Pharmacy, Graduate School of Chosun University

As triple negative breast cancer (TNBC) does not have a marker for treatment, general chemotherapy has little effect on patient treatment. Therefore, it is very important to find the new target for therapy. Recent studies have reported that B-RAF is a notable protein for targeting TNBC. In this study, we demonstrated that the proliferation and progression of MDA-MB231 cells induced by endothelial growth factor (EGF) were inhibited by noble B-RAF mutant inhibitors, M7 and M8. Moreover, the M7 and M8 inhibited mitogen-activated protein kinase/extracellular signal-regulated kinase kinases (MEK)1/2 induced by EGF in MDA-MB231 cells. In addition, the M7 and M8 inhibited associated activator protein-1 (AP-1) as well as c-fos promoter activity, and thus colony formation in MDA-MB231 cells. Consistent with these results, in vivo tumorigenicity assay showed that the M7 and M8 suppressed tumor growth in BALB/c mice. Also, the M7 and M8 inhibited the neoplastic cell formation of JB6 cells in soft agar and induced a cell cycle arrest at G1 phase in MDA MB231 cells. In conclusion, these results shows that M7 and M8 might produce chemotherapeutic effects through the inhibition of MAPK signaling pathway, and inducing the arrest of cell cycle at G1 phase, suggesting that B-RAF V600E mutant may be a key molecular marker of TNBC for therapy.|삼중 음성 유방암을 가지고 있는 환자의 경우 일반적인 항암 치료제로는 극복 하기가 어렵다. 그 원인은 아직 뚜렷한 표적이 발굴 되지 않았기 때문이다. 그러므로 치료를 위한 새로운 표적 단백질을 발굴 하는 것이 매우 중요하다. 최근 연구 들 에서 B-RAF의 돌연변이가 삼중 음성 유방암에서 매우 중요한 역할을 한다고 보고되고 있다. 본 연구에서는 B-RAFV600E 돌연변이를 표적으로 하는 M7과 M8이라는 신규 화합물을 이용하여, 삼중 음성 유방암 세포주인 MDA-MB231 세포에서 endothelial growth factor (EGF) 에 의한 증식과 성장을 억제할 수 있는지 규명 하였다. M7과 M8은 EGF에 의해 유도된 mitogen-activated protein kinase/extracellular signal-regulated kinase (MEK), extracellular signal-related kinase1/2 (ERK) 그리고 c-Fos 와 같은 신호전달 단백질의 인산화를 억제하였다. 또한 M7과 M8은 EGF에 의해 촉진된 c-Fos 와 AP-1 promoter 활성을 농도 의존적으로 억제 시켰다. 특히, JB6 C141 세포에서 M7과 M8은 EGF에 의해 유도하는 상피세포형질전환을 억제하였다. In vivo tumorigenicity assay 에서도 M7과 M8을 처리한 4T1 세포를 쥐의 유선에 주입하여 4T1의 종양성장을 비교하였는데, 대조군과 비교했을 때 매우 효과적으로 종양의 생장을 억제하는 것을 관찰 할 수 있었다. 나아가 M7과 M8은 MDA-MB231 세포주에서 p53의 인산화를 유도하여 세포 주기의 진행을 억제시키며 또한, 세포자멸과 관계있다고 알려진 poly (ADP-ribose) polymerase (PARP) 와 caspase-3의 cleaved를 증가시켜 세포의 사멸을 유도하는 역할을 하는 것으로 관찰 되었다. 결론적으로, 위와 같은 결과를 통하여 M7 과 M8 화합물이 MAPK 신호경로를 차단시키며, 또한 세포주기 중 G1 arrest를 유도하여 삼중 음성 유방암의 증식과 성장을 억제 한다. 따라서 B-RAFV600E 돌연변이체가 삼중 음성 유방암의 새로운 표적 단백질로서의 가능성을 제안한다.