Perubahan transkriptom sel kanser glioma dengan perlakuan kombinasi bioaktif fitokimia

Abstract

Konsep berbilang sasaran terapeutik oleh kombinasi fitokimia adalah untuk mendapatkan terapi yang berkesan dan selamat dengan kesan sampingan yang rendah. Gama-tokotrienol (GTT), epigallocatechin-3-gallate (EGCG), dan hidroksikavikol (HC) mempamerkan aktiviti antikanser dalam pelbagai jenis kanser. Namun, kesan kombinasi dan mekanisme bioaktif tersebut ke atas kanser glioma masih belum dikaji sepenuhnya. Kesan sitotoksik fraksi kaya tokotrienol (TRF), [6]-gingerol (GING), asiatikosid (AS), GTT, EGCG, dan HC, ke atas sel glioma 1321N1 (Gred II), SW1783 (Gred III), dan LN18 (Gred IV) disaring menggunakan asai viabiliti sel (MTS). Interaksi setiap kombinasi kompaun dinilai oleh indeks gabungan (CI) melalui analisis isobologram dan mod kematian sel ditentukan melalui kehadiran kaspase-3 teraktif dan pewarnaan annexin V/FITC-PI. Perlakuan kombinasi terpilih, GTT+HC dan EGCG+HC dalam menghalang kitar sel, migrasi/invasi sel, penyembuhan luka, dan pembentukan koloni sel glioma telah dikaji. Modulasi profil transkriptom sel glioma oleh GTT+HC/EGCG+HC telah dikenal pasti melalui penjujukan RNA. Sel SW1783 dan LN18 paling rentan terhadap perlakuan GTT dan HC, manakala 1321N1 paling rentan terhadap EGCG dan HC. Perlakuan GTT+HC atau EGCG+HC merupakan kombinasi yang paling berkesan ke atas sel glioma, di mana ia menghasilkan kesan sinergi terhadap sel 1321N1 (CI = 0.55-0.88), SW1783 (CI = 0.51-0.54), dan LN18 (CI = 0.43-0.73). Pendedahan sel 1321N1, SW1783, dan LN18 kepada GTT+HC mengaruh apoptosis sel, dengan pengaktifan kaspase-3 sebanyak 27%, 7%, dan 79% masing-masing, dan 52%, 57%, dan 9.4% masing-masing bagi EGCG+HC. Penghentian kitar sel 1321N1 pada fasa G2M (25%) dan fasa S (44%) berlaku dengan perlakuan GTT+HC, manakala penghentian kitar sel SW1783 berlaku pada fasa G2M (16%), dan fasa S (42%) bagi sel LN18 berbanding sel kawalan. EGCG+HC pula menyebabkan penghentian kitar sel 1321N1 dan LN18 pada fasa S. Penurunan migrasi/invasi sel 1321N1 dan LN18 sehingga 47-58% dilihat daripada perlakuan GTT+HC. Hanya ~25% migrasi sel direncat, manakala 57% invasi sel SW1783 menurun selepas perlakuan GTT+HC. Bagi EGCG+HC pula, 48-65% penurunan migrasi/invasi sel 1321N1 dan LN18 berlaku. Pembentukan koloni sel glioma dengan perlakuan GTT+HC atau EGCG+HC menunjukkan penurunan pecahan kemandirian (SF) sebanyak 0.8-25.7% dan 10.5-11.84% masing-masing. Ekspresi gen yang diaruh oleh GTT+HC/EGCG+HC diklasifikasikan kepada regulasi kitar sel, apoptosis, migrasi/invasi sel, pertumbuhan sel, respon terhadap tekanan retikulum endoplasma (ER), dan pembaikpulihan DNA. Analisis sub-rangkaian gen aruhan GTT+HC mendedahkan gen pusat ATF4, XBP1, manakala gen pusat AKT1, ATF4 dan EIF2AK3 diaruh oleh EGCG+HC. Selain itu, GTT+HC/EGCG+HC memodulasi ekspresi transkrip, lncRNA/gen pseudo, dan pencantuman alternatif. Kebanyakan gen yang diko-ekspres oleh lncRNA LUCAT1, MIR22HG, NEAT1, dan SNHG1 diklasifikasikan ke dalam isyarat laluan MAPK. Kesimpulannya, kesan sinergi GTT+HC/EGCG+HC dipengaruhi oleh kedua-dua gen dan laluan yang sama dan unik, dan ia bergantung kepada status mutasi sel. GTT+HC/EGCG+HC menunjukkan potensi sebagai terapi atau kemo-pencegahan terhadap kanser glioma di mana ia mengubah ekspresi gen sel glioma dengan sasaran utama melibatkan respon terhadap tekanan ER, pembaikpulihan DNA, dan isyarat laluan MAPK, mempertingkatkan aruhan apoptosis, penghentian kitar sel, penurunan migrasi/invasi sel, dan pembentukan koloni sel.