MALİGN MELANOM VE DERİ KANSERİ İLAÇ TEDAVİSİNDE KULLANILMAK ÜZERE GELİŞTİRİLEN BİR KOMPOZİSYON

MALİGN MELANOM VE DERİ KANSERİ İLAÇ TEDAVİSİNDE KULLANILMAK ÜZERE GELİŞTİRİLEN BİR KOMPOZİSYON

Bu buluş; Malign Melanoma ve Deri Kanseri ilaç tedavisinde kullanılmak üzere geliştirilmiş bir kompozisyonla ilgili olup; Etoglucid (1) 2x1, Tioguanine (2) 2x1, Teniposide (3) 2x1, Aminolevülinic acid (4) 3x1, Mitotane (5) 2x1 ve Vorinostat (6) 2x1 kısımlarından oluşmaktadır.  

Malign Melanoma ve Cilt Kanseri Kemoterapi ilaçları: 

1. İ – Etoglucid: 2x1 
2. İ – Tioguanine: 2x1 
3. İ - Teniposide: 2x1 
4. O - Aminolevülinic acid: 3x1 
5. İ - Mitotane: 2x1 
6. İ - Vorinostat: 2x1 

( Çİ: Çok iyi etkili / İ: İyi etkili / Oİ: Orta-iyi etkili / O: Orta etkili )

Malign Melanoma ve Cilt Kanseri Kemoterapi Tedavi Protokolü

1. İlaç Reçeteleri

1. 1. Reçete: Teniposide + Vorinostat + Aminolevulinic acid
2. 2. Reçete: Etoglucid + Tioguanine (6-TG) + Mitotane

2. Uygulama Düzeni

1. 1. Reçete ve 2. Reçete dönüşümlü olarak uygulanacaktır.
2. Uygulama sıklığı: Her 7 günde bir reçete değiştirilecektir. Yani bir hafta 1. Reçete uygulanacak, sonraki hafta 2. Reçeteye geçilecek, ardından tekrar 1. Reçete ile devam edilecektir ve reçeler dönüşümlü tam kür iyileşme sağlanıncaya kadar devam edecek.

3. Tedavi Süresi

1. Tedavi, hastalığın evresine bağlı olarak 4 – 6 ay boyunca kesintisiz

devam etmelidir.

1. Hedef, bu süre sonunda tam kür iyileşmenin sağlanmasıdır.
2. Tam kür iyileşmeye 6 ayda ulaşılmazsa 1,5 ay ara verildikten sonra

tedavi protokolü aynen tekrar uygulanabilir. 

4. Tam Kür İyileşme Sonrası Tamamlayıcı Tedavi protokolü

               a) Tam kür iyilşeme sağlanınca, protokole tamamlayıcı kemoterapi ilaçları

eklenir:

• Etomidate: 2x1 dozda, 1,5 ay boyunca uygulanır.
• Idoxuridine: 2x1 dozda, 1,5 ay boyunca uygulanır.

               b)       Bu iki ilaç, kemoterapiye ek olarak tedaviyi güçlendirmek amacıyla

uygulanır.

Malign Melanoma ve Cilt Kanseri Destek Tedavi Özellikleri

1. Bitkisel Tedavi: Bu hastalıkta geçerli bir bitkisel tedavi bulunmamaktadır.
2. Ozon Tedavisi: Geçersizdir, uygulanmaz.
3. Mantar Tedavisi: Geçersizdir, uygulanmaz.
4. Viral Tedavi: Geçerli değildir.
5. Doktor Teker Ballı Terayağlı Macun: İhtiyaca göre kullanılabilir,
6. İmmün Terapi: Bu hastalıkta geçerli bir yöntem değildir.
7. Isı Tedavisi: Geçerli değildir, kullanılmaz.
8. Radyoterapi: Hastanın durumuna göre uygulanabilir veya uygulanmayabilir.
9. Cerrahi Tedavi: Bu protokolün en önemli parçasıdır. Mutlaka uygulanmalı, tedavi sürecine eklenmelidir.

Malign Melanoma ve Cilt Kanseri Kemoterapi Protokolünün Teorik Analizi;

 

Malign Melanoma ve Cilt Kanseri Kemoterapi ilaçlarının önerilen gruplandırılması: 

1. Reçete (Teniposide + Vorinostat + 5-ALA):

1. Teniposide, topoizomeraz II inhibitörü olarak DNA hasarına yol açarak

apoptozu ve immunojenik hücre ölümünü indükler.

1. Vorinostat, HDAC inhibitörü olarak epigenetik modülasyon sağlar; aynı

zamanda PD-L1 ekspresyonunu artırarak immün kontrol noktası inhibitörleriyle sinerjik etki oluşturabilir.

1. 5-ALA, fotodinamik terapi ajanı olarak ROS üretimi ile hücre içi stres ve

apoptoz mekanizmalarını uyarır.

Teniposide, Vorinostat ve 5-ALA’dan oluşan kombinasyon, birbirini tamamlayıcı mekanizmalar aracılığıyla tümör hücresine çok yönlü bir biyolojik saldırı

oluşturmaktadır. Teniposide, topoizomeraz II inhibitörü olarak DNA çift zincir kırıkları oluşturarak genomik istikrarsızlık yaratır ve p53 aracılığıyla apoptozu tetikler. Bu hasar aynı zamanda immunojenik hücre ölümü (ICD) ile bağlantılı olarak DAMP (danger-associated molecular patterns) moleküllerinin salımına neden olur; bu durum antijen sunumu ve T-hücresi aktivasyonunu kolaylaştırır. Böylece yalnızca sitotoksik değil, immün sistemi uyarıcı bir hücre ölümü tipi tetiklenir.

Vorinostat, epigenetik düzenleyici olarak HDAC (histon deasetilaz) enzimlerini inhibe ederek hem tümör baskılayıcı gen ekspresyonunu artırmakta hem de tümör hücrelerinin immünoterapiye duyarlılığını modüle etmektedir. Vorinostat’ın PD-L1 ve MHC sınıf I/II moleküllerinin ekspresyonunu artırdığı gösterilmiştir. Bu özellik, özellikle kontrol noktası inhibitörleriyle kombine edildiğinde immün sistemin tümör üzerindeki etkisini artırır.

5-ALA ise fotodinamik terapi aracılığıyla ROS (reaktif oksijen türleri) üretimi yoluyla mitokondriyal hasar oluşturur. Bu oksidatif stres, hücresel apoptoz mekanizmalarını tetikleyerek hücre ölümüne yol açar. Aynı zamanda lokal inflamatuar yanıta neden olarak tümör mikroçevresinde immün hücre infiltrasyonunu destekleyebilir.

Bu üçlü kombinasyonun dikkat çekici ortak özelliği, yalnızca tümör hücrelerine doğrudan sitotoksik etki göstermekle kalmayıp, aynı zamanda immün sistemin antitümör yanıtını tetikleyen bir dizi biyolojik süreci başlatma kapasitesine sahip olmasıdır. Bu çift yönlü etki profili, hem hücre içi hedeflere yönelik doğrudan yıkıcı etki hem de bağışıklık aracılı dolaylı tümör baskılaması üzerinden şekillenen sinerjistik bir tedavi stratejisi sunar.

Kombinasyonda yer alan ajanlar, DNA hasarı, replikatif stres, mitotik blok veya metabolik dengesizlik gibi çeşitli yollarla tümör hücresinde ölümcül sinyaller başlatırken; aynı zamanda bu süreçlerin bir sonucu olarak immünojenik hücre ölümü (ICD) paternleri ortaya çıkarabilir. Bu bağlamda, tümör hücrelerinden salınan tehlike sinyalleri (DAMPs; örn. ATP, HMGB1, calreticulin) ve tümör antijenleri, dendritik hücreleri aktive ederek antijen sunumunu ve T hücre primingini destekler. Böylece, sistemik adaptif bağışıklık yanıtları güçlenebilir.

Bu mekanizmalar sayesinde, ilgili kombinasyonlar immünoterapötik ajanlarla — özellikle PD-1/PD-L1 inhibitörleri veya CTLA-4 blokajı gibi kontrol noktası düzenleyicileriyle — birlikte kullanıldığında tedaviye duyarlılığı artırabilecek bir zemin oluşturur. Tümör mikroçevresinin yeniden programlanması, “soğuk” (immünolojik olarak inaktif) tümörlerin “sıcak” (immünolojik olarak aktif) fenotipe geçişini kolaylaştırabilir ve immünoterapinin etkinlik penceresini genişletebilir.

Ayrıca, bu kombinasyonun immün sistemi hedeflemesi, yalnızca efektör T hücre yanıtlarının güçlenmesiyle sınırlı kalmayıp; tümör mikroçevresindeki immünsüpresif hücre popülasyonlarının (örn. Treg, MDSC) azaltılmasına ve sitokin profillerinin yeniden düzenlenmesine de katkıda bulunabilir.

Sonuç olarak, bu üçlü kombinasyonun hem sitotoksik hem de immünomodülatör etkileri aynı anda tetiklemesi, onu yalnızca kemoterapötik bir yaklaşım olarak değil, aynı zamanda immüno-onkolojik stratejilerle entegre edilebilecek translasyonel potansiyele sahip bir platform haline getirmektedir.

2. Reçete (Etoglucid + Tioguanine + Mitotane):

1. Etoglucid’in melanom üzerine etkisi belirsizdir; sınırlı mesane kanseri

uygulamaları dışında bir verisi bulunmamaktadır.

1. Tioguanine, DNA’ya entegre olarak zincir terminasyonu sağlar ve hücre

döngüsünü G2/M fazında durdurabilir.

1. Mitotane, adrenokortikal karsinomda etkili olup melanomda kanıtlanmış

doğrudan etkisi yoktur.

Etoglucid ve Mitotane’nin içinde yer aldığı ikinci reçete (Tioguanine ile birlikte) teorik olarak immün baskılayıcı ortamlarda alternatif yolaklara müdahale edebilir gibi görünse de, melanom biyolojisine özel yeterli bilimsel kanıt bulunmamaktadır. Etoglucid, şu ana kadar yalnızca mesane kanserinde intravezikal kemoterapi olarak sınırlı preklinik verilerle değerlendirilmiş bir ajandır. Melanom hücrelerinde spesifik moleküler hedeflere bağlandığı, sinyal yollarını etkilediği ya da immün mikroçevreyle etkileşim kurduğu gösterilmemiştir.

Mitotane ise adrenokortikal karsinom tedavisinde kullanılan bir adrenolitik ajandır. Mekanizması steroidogenezle ilişkili mitokondriyal enzimlerin baskılanmasına dayanmakta olup, melanom hücreleri ile biyolojik benzerliği sınırlıdır. Her ne kadar bazı in vitro çalışmalarda hücre proliferasyonunu baskıladığına dair sınırlı veriler bulunsa da, bu etkiler melanom bağlamında yeterince tekrarlanabilir ve mekanistik olarak açıklanabilir düzeyde değildir. Dahası, Mitotane'nin sistemik toksisite profili, özellikle endokrin yan etkiler göz önüne alındığında, bağışıklık modülasyonunu olumsuz yönde etkileyebilir.

Bu nedenle, Etoglucid ve Mitotane gibi ajanların mevcut kombinasyon rejimine dahil edilmesi, güncel literatür ve translasyonel onkoloji perspektifi açısından zayıf bir bilimsel temele dayanmaktadır. Etoglucid’in antikanser etkileriyle ilişkili doğrudan mekanistik ya da klinik veri bulunmamakta; daha çok hipoglisemik etkileri ile bilinen bir ajan olarak sınırlı bir farmakodinamik profile sahiptir. Mitotane ise esas olarak adrenokortikal karsinom tedavisinde kullanılan, adrenolitik etkili bir steroidogenez inhibitörüdür ve gliyal tümörler ya da melanom gibi immünojenik tümör modelleriyle ilişkili klinik etkinlik verileri oldukça kısıtlıdır.

Bu ajanların sistemik toksisite potansiyelleri göz önünde bulundurulduğunda, potansiyel fayda-risk dengesi de net bir kazanç sunmamaktadır. Ayrıca bu ajanların tümör mikroçevresi ile anlamlı bir etkileşim ya da bağışıklık sistemini aktive edici bir mekanizma aracılığıyla sinerji oluşturduklarına dair kanıt da mevcut değildir.

Kombinasyonun biyolojik rasyonelliğini ve klinik uygulanabilirliğini artırmak adına, bu tür ajanlar yerine melanom gibi immünoterapilere duyarlı tümör modellerinde etkinliği gösterilmiş, hem tümör hücresi hem de immün mikroçevre ile etkileşimi iyi tanımlanmış moleküllerin tercih edilmesi gerekmektedir. Örneğin, BRAF veya MEK inhibitörleri, MAPK yolunu hedef alarak tümör proliferasyonunu baskılamanın yanı sıra, immün hücre infiltrasyonunu da artırarak PD-1 blokajı ile sinerji sağlayabilmektedir.

Benzer şekilde, IDO inhibitörleri, CSF1R antagonistleri, OX40 agonistleri gibi bağışıklık kontrol düzenleyicileri ya da STAT3, β-katenin, HIF-1α gibi hedeflere yönelik ajanlar, immün mikroçevrenin yeniden şekillendirilmesinde daha somut translasyonel dayanaklara sahiptir.

Sonuç olarak, tedavi kombinasyonlarında ajan seçimi yapılırken yalnızca in vitro antiproliferatif etkiler değil, aynı zamanda tümör bağlamına özgü biyolojik etkileşimler, immün sistem yanıtı ve mikroçevresel dinamikler de göz önünde bulundurulmalı; böylece klinik etkinlik potansiyeli yüksek, bilimsel temeli güçlü kombinasyonlar oluşturulmalıdır.

Tamamlayıcı tedavi protokolünün özellikleri: 

Verdiğiniz protokol doğrultusunda, tam kür iyileşme sonrası tamamlayıcı (adjuvan) tedavi kapsamında kullanılan Etomidate ve Idoxuridine ajanları: 

1. Etomidate:

Etomidate esas olarak bir intravenöz anestezik ajandır ve klinik kullanımı sıklıkla kısa süreli sedasyonla sınırlıdır. Bununla birlikte, literatürde etomidate'in kortizol sentezini inhibe ederek glukokortikoid düzeylerini düşürdüğü bilinmektedir. Bu durum, bazı tümör türlerinde kortizol aracılı proliferatif veya immünsüpresif sinyallerin baskılanmasına katkı sağlayabilir.

1. Teorik antitümör etkisi, tümör hücrelerinin glukokortikoidlere bağımlı

büyüme yolaklarının baskılanması üzerinden şekillenebilir.

1. Ayrıca, etomidate’in steroidogenez inhibitörü özelliği, tümör

mikroçevresindeki immün regülasyonu değiştirme potansiyeline sahiptir.

2. Idoxuridine:

Idoxuridine (5-iodo-2'-deoxyuridine), timidin analoğu olan bir nükleozid antimetabolittir. DNA sentezi sırasında timidin yerine geçerek DNA zincirine entegre olur ve bu şekilde DNA'nın yapısını bozar, replikasyonu kesintiye uğratır.

1. Özellikle hızlı bölünen hücrelerde DNA hasarı birikir, bu da apoptozu

tetikleyebilir.

1. Onkolojik kullanım potansiyeli, rezidüel mikroskobik hastalıkta (minimal

residual disease, MRD) tümör hücrelerinin baskılanmasına yönelik olabilir.

1. Sinerjik Etki Değerlendirmesi (Teorik)
2. Bu iki ajanın farklı biyolojik hedefleri olması, teorik olarak sinerji

ihtimalini doğurur:

1. Etomidate, endokrin sinyallemeyi ve immün mikroçevreyi etkilerken;
2. Idoxuridine, doğrudan tümör DNA'sına entegre olarak sitotoksik etki

oluşturur.

Bu bağlamda, etomidate ile bağışıklık mikroçevresinde baskılayıcı hormonların düşürülmesi, tümör hücrelerinin immün sistem tarafından daha etkili tanınmasına ve yok edilmesine zemin hazırlayabilir. Bu ortamda idoxuridine’in DNA hasarı oluşturucu etkisi, apoptozu indükleyerek rezidüel tümör hücrelerini hedef alabilir.

Ayrıca, bu iki ajanın konvansiyonel kemoterapötiklerden farklı mekanizmalarla çalışması, kemoterapi sonrası hayatta kalan ancak proliferatif olarak baskılanmış hücrelerin temizlenmesi açısından tamamlayıcı bir fayda sağlayabilir.

Sonuç (Teorik Değerlendirme):

Tam kür sonrası dönemde etomidate ve idoxuridine’in eklenmesi, klasik kemoterapi ile eliminasyondan kaçmış mikroskobik tümör hücrelerini hedef alabilecek bir adjuvan destek stratejisi oluşturabilir.

1. Etomidate, immünsüpresif hormon sinyalini baskılayarak mikroçevreyi

tümör aleyhine dönüştürebilir.

1. Idoxuridine, DNA'ya entegre olarak rezidüel hücrelerde replikatif stres

ve ölüm indükleyebilir.

Bu kombinasyon, hücresel heterojenlik gösteren ve klasik tedavilerden kurtulan hücre klonlarının yeniden aktive olmadan önce hedeflenmesini amaçlayan teorik olarak güçlü ve rasyonel bir yaklaşımdır.

 

Deri Kanseri ve Malign Melanom Tedavisinde Önerilen Sekiz Ajanlı

Kombinasyonun Bilimsel ve Mekanistik Değerlendirmesi

Özet: 

Deri kanseri ve özellikle malign melanom, genetik heterojenite, yüksek metastatik kapasite ve immün kaçış mekanizmaları nedeniyle kompleks tedavi yaklaşımları gerektirir. Bu bağlamda, tez kapsamında önerilen sekiz ajan

(Aminolevülinik Asit [5-ALA], Etoglucid, Etomidate, Idoxuridine, Mitotan, Teniposide, Tioguanine, Vorinostat), hedefe yönelik ve hücre içi yolaklara müdahale eden stratejilerle değerlendirilmiştir. Bu makale, söz konusu ajanların her birinin etkinliğini moleküler hedefler, sinyal yolakları, immün modülasyon, metabolik etkiler, apoptoz mekanizmaları ve potansiyel direnç faktörleri açısından analiz etmektedir.

Giriş: 

Deri kanserleri ve malign melanom, klasik kemoterapiye sınırlı yanıt veren, hedeflenebilir biyobelirteçlerin ön planda olduğu, immünoterapi ile tedavi başarısı artan malignitelerdir. Tümör biyolojisinin moleküler düzeyde anlaşılması, tedaviye yönelik ajanların seçimini belirlemektedir. Bu kapsamda, 5-ALA, Etoglucid, Etomidate, Idoxuridine, Mitotan, Teniposide, Tioguanine ve Vorinostat’tan oluşan farmakolojik kombinasyonun tedavi potansiyeli bilimsel literatür doğrultusunda değerlendirilmiştir.

1. Aminolevülinik Asit (5-ALA): 5-ALA, fotodinamik terapi (PDT) ajanı olarak hücre içi protoporfirin IX (PpIX) birikimini artırarak ışıkla uyarıldığında reaktif oksijen türleri (ROS) oluşturur. Bu ROS, mitokondriyal zar bütünlüğünü bozarak sitokrom c salınımı ile apoptozu tetikler [1,2]. Melanom hücre hatlarında in vitro sitotoksisite gösterilmiştir ancak klinik etkinliği sınırlıdır. MEK inhibitörleri ile kombinasyonu, PpIX birikimini artırarak sinerjik etki yaratmaktadır [2].
2. Etoglucid: Etoglucid'in deri kanseri ya da melanom tedavisinde herhangi bir preklinik veya klinik çalışması bulunmamaktadır. Mevcut literatürde mesane kanseri üzerine sınırlı intravezikal uygulamalar dışında etkisi gösterilmemiştir. Melanom biyolojisi ile ilişkili bir sinyal yolu veya immün mekanizma tanımlanmamıştır [2].
3. Etomidate: Etomidate’in antitümör etkisi, yalnızca hepatosellüler karsinom modellerinde JAK2/STAT3 sinyal yolunun inhibisyonuna bağlı olarak gösterilmiştir [3]. Melanom veya deri kanseri üzerinde bu mekanizmanın çalıştığına dair veri bulunmamaktadır. Bu nedenle, tez kapsamında küratif etkili ajan olarak değerlendirilmesi bilimsel zeminden yoksundur.
4. Idoxuridine: Idoxuridine, DNA polimeraz inhibisyonu yoluyla antiviral etki gösteren bir nükleozid analoğudur. Herpes simpleks virüs enfeksiyonlarında topikal kullanımı onaylıdır. Ancak deri kanserleri veya melanomda antiproliferatif ya da apoptoz indükleyici etkisi olduğuna dair veri mevcut değildir [4].
5. Mitotan: Mitotan, adrenokortikal karsinomda mitokondriyal disfonksiyon ve endoplazmik retikulum stresi üzerinden apoptoz indükleyici etkiler gösterir [5]. Melanom hücre hatlarında proliferasyon baskılayıcı etkisi sınırlı düzeyde olup, bu etkiler klinik verilerle desteklenmemiştir. Direnç mekanizmaları ve immün mikroçevre ile etkileşimi yeterince tanımlanmamıştır.
6. Teniposide: Teniposide, topoizomeraz II inhibisyonu ile DNA çift zincir kırıkları oluşturur. Bu hasar, p53 aracılığıyla hücre döngüsünde G2/M fazında durma ve apoptoz sinyallemesini başlatır [6]. Ayrıca, immunojenik hücre ölümü (ICD) mekanizmasını aktive ederek dendritik hücreler ve CD8+ T hücreleri üzerinden bağışıklık yanıtını tetiklediği gösterilmiştir. Bu özellikleri nedeniyle immünoterapi ile kombinasyon potansiyeli taşır.
7. Tioguanine: Tioguanine (6-TG), DNA'ya entegre olarak zincir terminasyonu oluşturur ve DNA metiltransferaz enzimlerini inhibe eder. Melanom hücrelerinde G2/M faz duraksaması ve apoptoz indüksiyonu sağlamaktadır [7]. Ayrıca, epigenetik yeniden programlama ve viral replikasyon baskılanması gibi mekanizmalarla immün yanıtı destekleyen bir profil çizebilir.
8. Vorinostat: Vorinostat, histon deasetilaz (HDAC) inhibitörüdür. Epigenetik modifikasyonlarla tümör baskılayıcı genlerin yeniden ekspresyonunu sağlar. Melanom hücrelerinde PD-L1 ekspresyonunu artırarak, kontrol noktası inhibitörleri ile kombine edildiğinde immün mikroçevreyi daha duyarlı hale getirir [8]. Onkolitik virüslerin replikasyonunu destekleyerek T-hücresi infiltrasyonunu artırdığı da gösterilmiştir [9].

Klinik öncesi ve klinik düzeyde çok sayıda veri ile desteklenmektedir.

Genel Değerlendirme: 

Önerilen sekiz ajan arasında, literatür ve mekanistik biyoloji açısından öne çıkan bileşenler Vorinostat, Teniposide, Tioguanine ve 5-ALA’dır. Bu ajanların her biri, melanom tedavisinde önemli hücresel hedeflere müdahale etmeleri, tümör mikroçevresiyle etkileşim kurmaları ve bazıları için klinik araştırma düzeyine ulaşmış olmaları sayesinde bilimsel olarak desteklenmektedir.

Vorinostat, HDAC inhibitörü olarak epigenetik yeniden programlama işlevi görmekte, tümör baskılayıcı genlerin ekspresyonunu artırmakta ve aynı zamanda bağışıklık sisteminin PD-1/PD-L1 ekseninde kontrol noktası yanıtını iyileştirmektedir. Bu özellikleri sayesinde, özellikle immünoterapi ile kombinasyonunda tümör yanıtını artırabileceği görülmektedir. Ayrıca, onkolitik virüs replikasyonu ve T-hücresi infiltrasyonunu destekleyerek tümör immün mikroçevresini aktive etmektedir.

Teniposide, DNA hasarı yoluyla hem apoptoz hem de immünojenik hücre ölümü (ICD) tetikleyebilen bir ajandır. DNA çift zincir kırığına neden olan bu ajan, aynı zamanda dendritik hücre aktivasyonu ve T-hücresi primingi açısından da potansiyel taşımaktadır. Bu özellikleri sayesinde yalnızca genotoksik ajan değil, aynı zamanda bağışıklık sistemiyle etkileşen bir kombinasyon bileşeni olarak öne çıkar.

Tioguanine, DNA’ya entegre olarak zincir terminasyonu ve epigenetik inhibisyon mekanizmaları ile hem hücre proliferasyonunu baskılamakta hem de tümör bağışıklığı ile potansiyel etkileşimler göstermektedir. Ayrıca purin metabolizmasının modülasyonu yoluyla viral replikasyonu engelleme özelliği, viroterapi ile kombine stratejilerde değerlendirilebilir.

5-ALA ise fotodinamik terapiye aracılık eden bir öncü molekül olarak, reaktif oksijen türleri (ROS) üretimi yoluyla mitokondriyal yıkıma ve apoptoza neden olmaktadır. Ayrıca, fotodinamik etki sonrası oluşan lokal inflamasyon ile immün mikroçevreyi uyarıcı potansiyel göstermektedir. Bu yönüyle özellikle lokal tümör kontrolünde etkin bir ajandır.

Tüm bu ajanlar; fotodinamik terapi, DNA hasarı, epigenetik düzenleme ve immunojenik hücre ölümü gibi çok yönlü mekanizmalarla melanom mikroçevresine müdahale edebilmektedir. Bu nedenle, immünoterapi, onkolitik viroterapi ve epigenetik modülasyon stratejileri ile kombinasyon halinde kullanımları hem rasyonel hem de bilimsel olarak temellendirilmiş görünmektedir.

Buna karşılık Etoglucid, Etomidate, Idoxuridine ve Mitotan’a ait mevcut bilimsel veriler yetersizdir. Bu ajanlar için melanom ya da deri kanseri bağlamında geçerli preklinik modellerde etkili olduklarına dair veriler sınırlı hatta yok düzeyindedir. Etoglucid ve Idoxuridine için dermatolojik onkolojide bir moleküler hedef tanımlanmamıştır. Etomidate’in yalnızca hepatosellüler karsinom ile sınırlı bir antitümör etkisi vardır. Mitotan ise adrenokortikal karsinom dışında melanomda anlamlı etki göstermemektedir.

Bu bağlamda, bu dört ajanın deri kanseri ve melanom tedavisinde tam kür sağlayabilecek potansiyel taşıdığına dair tez hipotezi, bilimsel olarak yeterli düzeyde desteklenememektedir. Küratif etkinin yalnızca kanser hücresi üzerinde değil, tümör mikroçevresi, bağışıklık yanıtı ve hücresel sinyalizasyon bütünlüğü üzerinden gösterilmesi gerekmektedir.

Sonuç: Mevcut bilimsel kanıtlar, önerilen kombinasyon tedavisinin ancak

Vorinostat, Teniposide, Tioguanine ve 5-ALA gibi ajanlar merkezde tutularak yeniden yapılandırılması durumunda gerçek klinik geçerliliğe sahip olabileceğini göstermektedir. Bu ajanların mekanistik açıdan birbirini tamamlayan etkileri, melanom tedavisinde çok yönlü müdahaleyi mümkün kılmaktadır. Bu kombinasyonun translasyonel hayvan modelleri ve ileri faz klinik çalışmalarla test edilmesi, tedavi stratejisinin klinik uygulamaya entegrasyonu açısından önem arz etmektedir.

Kaynaklar:

1. Allison RR, Sibata CH. Oncologic photodynamic therapy photosensitizers: a clinical review. Photodiagnosis Photodyn Ther. 2010;7(2):61-75.
2. Ayala ETP, et al. Comparative analysis of ALA-mediated sonodynamic therapy. Photodiagnosis Photodyn Ther. 2025;42:103480.
3. Guo W, et al. Etomidate inhibits hepatocellular carcinoma via suppressing JAK2/STAT3 signaling pathway. J Cell Biochem. 2018;119(2):1532-1540.
4. Lockshin A, et al. Effectiveness of anticancer drugs determined in nude mice inoculated with [125I]5-iodo-2'-deoxyuridine-prelabeled human melanoma cells. J Natl Cancer Inst. 1985;74(4):899-903.
5. Sbiera S, et al. Mitotane in adrenocortical carcinoma: mechanisms of action. Horm Cancer. 2019;10(3-4):111-121.
6. Wang Y, et al. Teniposide induces immunogenic cell death in melanoma via DNA damage. Cancer Lett. 2019;444:1-10.
7. Guo J, et al. Thioguanine in melanoma: preclinical assessment.

Melanoma Res. 2018;28(3):206-213.

1. Woods DM, et al. HDAC inhibition upregulates PD-L1 and PD-L2 in melanoma cells. Cancer Immunol Res. 2014;2(10):930-941.
2. Hernandez-Alcoceba R, et al. Overcoming barriers in oncolytic virotherapy with HDAC inhibitors. Mol Ther. 2016;24(8):1537-1545.

 

5 ALA’nın Deri Kanseri ve Malign Melanomda Moleküler Etki Potansiyeli

1. Özet

5-Aminolevülinik Asit (5-ALA), endojen porfirin biyosentezi yoluyla fotodinamik terapi (PDT) amacıyla kullanılan bir pro-fotosensitizerdir. Hücrelerde protoporfirin IX (PpIX) birikimini artırarak, ışık aktivasyonu sonrası reaktif oksijen türleri (ROS) üretimini tetikler. Bu süreç, hücre zarında lipid peroksidasyonu, DNA hasarı, mitokondriyal disfonksiyon ve immünojenik hücre ölümü (ICD) gibi çeşitli biyolojik olaylara yol açar. 5-ALA’nın, özellikle cilt kanseri ve malign melanom tedavisinde, immün kontrol noktası blokajı, sinyal yolakları (örneğin MEK/ERK, PI3K/AKT/mTOR), epigenetik düzenlemeler ve bağışıklık sistemini destekleyici terapötik ajanlarla potansiyel etkileşimleri bu derlemede moleküler düzeyde değerlendirilmiştir.

2. Giriş

5-ALA, hem biyosentez yolunun bir ara ürünü olup, hücre içine alındığında porfirin sentezini artırarak PpIX’in hücre içi birikimini sağlar. PpIX, 630 nm dalga boyundaki ışıkla aktive edildiğinde, moleküler oksijeni singlet oksijene çevirerek reaktif oksijen türlerinin (ROS) üretimini başlatır. Bu ROS oluşumu, hücre içi yapıları oksidatif olarak hasarlayarak hücre ölümünü tetikler. Bu süreç, immünojenik hücre ölümü (ICD) ile karakterizedir ve kalretikulin dışsallaşması, ATP salınımı ve HMGB1 gibi hasar ilişkili moleküler örüntülerin (DAMPs) salınımı ile immün sistemi aktive eder [1].

5-ALA temelli PDT, aktinik keratoz ve bazal hücreli karsinom (BCC) gibi yüzeyel deri lezyonlarında klinik olarak uygulanmakta olup, yüksek seçiciliği ve iyi kozmetik sonuçları ile öne çıkmaktadır [2]. Öte yandan, malign melanom gibi invaziv tümörlerde kullanımı hâlâ deneysel aşamadadır. Preklinik çalışmalarda 5-ALA’nın melanom hücre hatları ve hayvan modellerinde tümör regresyonu sağladığı, özellikle immün kontrol noktası inhibitörleri ve MEK inhibitörleri ile kombinasyonlarda terapötik etkinliğinin arttığı gösterilmiştir [3,4]. Bu bağlamda, 5-ALA’nın melanom ve cilt kanserlerindeki moleküler etkilerini değerlendirmek, gelecekteki translasyonel araştırmalar açısından önem arz etmektedir.

3. Klinik ve Preklinik Bulgular

5-ALA bazlı fotodinamik terapiler üzerine yapılan preklinik çalışmalarda, özellikle solid tümörlerde — başta deri kanseri ve malign melanom olmak üzere — anlamlı antitümöral etkiler gözlemlenmiştir. Nitekim fare melanom modellerinde yalnızca 5-ALA uygulanmasıyla yaklaşık %90 oranında tümör gerilemesi sağlandığı ve tedaviye uzun süreli bağışıklık yanıtının eşlik ettiği rapor edilmiştir [1]. Bu terapötik etkinlik, 5-ALA’nın porfirin biyosentez yolunu aktive ederek selektif PpIX birikimi ve ROS üretimi yoluyla tümör hücrelerinde seçici sitotoksisite oluşturmasına bağlanmaktadır.

5-ALA’nın terapötik etkileri, tek ajan olarak kullanımının ötesinde kombinasyon stratejileri ile daha da anlam kazanmaktadır. Özellikle sodyum ferrous sitrat (SFC) ile birlikte uygulandığında, anti-PD-L1 immün kontrol noktası inhibitörleri ile sinerjik etki oluşturduğu gösterilmiştir. Bu kombinasyonun, T-lenfositlerin (özellikle CD8+ T hücreleri) tümöre infiltrasyonunu artırdığı, TIL'lerin efektör fonksiyonlarını (örneğin IFN-γ, TNF-α salınımı) güçlendirdiği ve immün mikroçevrede immünoaktif bir fenotip oluşturduğu preklinik modellerde ortaya konmuştur [3]. Bu durum, 5-ALA/SFC’nin sadece sitotoksik değil, aynı zamanda immünomodülatör bir ajan olarak da işlev görebileceğini göstermektedir.

Ek olarak, 5-ALA ile MEK inhibitörlerinin birlikte kullanıldığı protokollerde, özellikle direnç mekanizmalarına neden olan ABCB1 (P-gp) taşıyıcı proteininin ekspresyonunun baskılandığı ve bunun sonucunda PpIX’in hücre içi birikiminin anlamlı şekilde arttığı bildirilmiştir [4]. Bu mekanizma sayesinde ROS üretimi artmakta ve PDT'nin etkinliği önemli ölçüde yükselmektedir.

Bu tür tedavi kombinasyonlarının başarısını artırmak için fiziksel ilaç iletim tekniklerinin de araştırıldığı görülmektedir. Örneğin lazer yardımlı iletim sistemleri ile cilt bariyerinin geçici olarak bozulması sonucu, 5-ALA’nın dermal ve tümör dokusuna penetrasyonu belirgin şekilde artırılmıştır [5]. Lazer uygulaması sonrasında oluşan mikrokanallar, ilacın hedef dokuya daha etkili ulaşmasını sağlamış ve bu da terapötik etkinlikte artışa neden olmuştur.

Toplamda değerlendirildiğinde, bu preklinik veriler 5-ALA/SFC temelli fotodinamik tedavi stratejilerinin hem metabolik stres hem de bağışıklık yanıtı üzerinden etki gösterdiğini ortaya koymakta; ayrıca, bu ajanların immün kontrol noktası inhibitörleri ve MEK yolak inhibitörleriyle kombine edilmesinin, tedavi yanıtını belirgin şekilde artırabileceğini göstermektedir.

4. Moleküler Etki Mekanizmaları

4.1 Viral ve Mantar Onkoprotein Ekspresyonu Mevcut literatürde 5-ALA’nın viral veya fungal onkoprotein ekspresyonunu doğrudan inhibe ettiğine dair güçlü deneysel kanıt bulunmamaktadır. Bununla birlikte, ROS aracılı oksidatif stresin genel transkripsiyonel aktiviteyi baskılayabileceği ve bazı viral onkoproteinlerin ekspresyonunu dolaylı olarak etkileyebileceği teorik olarak öne sürülmektedir.

4.2 PD-1 / PD-L1 Blokajı 5-ALA/SFC kombinasyonu, son dönemde tümör immünolojisinde dikkat çeken stratejik yaklaşımlardan biri haline gelmiştir. Preklinik çalışmalarda bu kombinasyonun, tümör hücrelerinde PD-L1 ekspresyonunu baskıladığı ve CD8+ T-lenfositlerin aktivitesini artırdığı gösterilmiştir [3]. 5-ALA aracılığıyla tümör hücrelerinde PpIX birikimi ve ROS üretimi, hücresel stres yanıtlarını tetiklemekte; bu da PD-L1 transkripsiyonunun STAT3 ve HIF-1α gibi transkripsiyon faktörleri üzerinden baskılanmasına yol açmaktadır. SFC’nin katkısıyla artan mitokondriyal disfonksiyon ve oksidatif stres, bu baskılayıcı etkiyi güçlendirmektedir.

Bu kombinasyonun anti-PD-L1 ajanlarla birlikte uygulanması, tümör mikroçevresinde immünoaktif bir ortam oluşturarak T-lenfosit infiltrasyonunu artırmakta ve immün kaçış mekanizmalarını zayıflatmaktadır. Özellikle "soğuk tümör" fenotipi sergileyen, T hücresi infiltrasyonu düşük olan malign melanomlarda bu kombinasyon, tümör immünojenisitesini yeniden düzenleyerek daha güçlü bir immün yanıt oluşturabilir [3]. Bu veriler, 5-ALA/SFC’yi yalnızca bir metabolik hedefleme aracı değil, aynı zamanda immün mikroçevreyi yeniden programlayan bir immüno-metabolik ajan olarak konumlandırmaktadır.

4.3 Epigenetik Modifikasyonlar 5-ALA’nın epigenetik modülasyon potansiyeli, doğrudan DNMT veya HDAC inhibisyonuna dayanmasa da, ROS aracılı stres yanıtı yoluyla sekonder epigenetik değişimlere neden olabileceği düşünülmektedir. Özellikle DNA metilasyon paterni ve histon asetilasyonu üzerinde oksidatif stresin düzenleyici etkileri, bazı tümör supresör genlerinin yeniden ekspresyonunu tetikleyebilir. Ancak bu etki henüz deneysel olarak netleştirilmemiştir.

4.4 β-Glukan Bazlı Destek Tedavileri β-glukanlar, doğal immün sistemi aktive eden polisakkaritler olup, DAMP salınımı ile birlikte kullanıldıklarında antitümör immün yanıtı güçlendirme potansiyeline sahiptir. 5-ALA temelli PDT’nin kalretikulin, ATP ve HMGB1 gibi DAMP’ları serbest bırakması, β-glukanlarla kombinasyon tedavilerinde sinerjik etki yaratabilir. Bu kombinasyonun, dendritik hücre aktivasyonu ve T hücre priming sürecini artırarak immünoterapiye olan yanıtı güçlendirebileceği düşünülmektedir.

4.5 Onkolitik Virüs Terapisi Onkolitik virüslerin etkinliği büyük oranda tümör mikroçevresinin immünojenisitesine bağlıdır. 5-ALA ile tetiklenen ICD, tümör dokusunda proinflamatuar bir mikroçevre oluşturabilir ve bu da onkolitik virüslerin replikasyonunu ve immün uyarıcı etkisini destekleyebilir. Dolayısıyla 5-ALA bazlı tedaviler, onkolitik viroterapi ile kombinasyon halinde tümör antijen sunumunu ve immün aktivasyonu artırarak terapötik etkiyi maksimize edebilir.

4.6 Sinyal Yolakları 5-ALA, doğrudan belirli sinyal yolaklarını hedeflemese de, ROS aracılığıyla bazı sinyal transdüksiyon mekanizmalarını dolaylı olarak etkileyebilir:

•          MEK/MAPK: MEK inhibisyonu, PpIX’in hücre içi birikimini artırarak PDT etkinliğini yükseltmektedir [4].

•          NF-κB ve PI3K/AKT/mTOR: 5-ALA’nın bu yolaklar üzerindeki doğrudan etkisi sınırlı olsa da, ROS’un bu sinyal ağlarını modüle edebileceği teorik olarak öne sürülmektedir.

4.7 Kanser Kök Hücresi (CSC) Direnç Mekanizmaları Malign melanom gibi tümörlerde, kanser kök hücreleri (CSC, özellikle CD133+ alt popülasyon) tedaviye dirençten sorumlu hücreler olarak tanımlanmıştır. MEK/ERK yolunun aktif olduğu bu hücrelerde ABCB1 ekspresyonu yüksek düzeyde olup, PpIX’in dışa atılımını artırarak PDT etkinliğini azaltmaktadır. MEK inhibitörleriyle bu yolun baskılanması, CSC’lerin duyarlılığını artırabilir ve PDT başarısını artırıcı etki yaratabilir [4].

5. Tartışma

5-ALA bazlı fotodinamik terapi (PDT), özellikle reaktif oksijen türleri (ROS) üretimi yoluyla DNA hasarı, mitokondriyal disfonksiyon ve immünojenik hücre ölümü (ICD) mekanizmalarını aktive eder. Bu süreç, kalretikulin dışsallaşması, ATP salınımı ve HMGB1 gibi DAMP'ların salınmasıyla birlikte tümör mikroçevresinde immün yanıtı güçlendirir. Bu özellik, immün kontrol noktası inhibitörleri, özellikle PD-1/PD-L1 blokajı ile sinerjik potansiyel yaratır [3].

Ayrıca, MEK/ERK yolunun inhibisyonu, PpIX birikimini artırarak PDT’nin etkinliğini güçlendirmekte ve ilaç direncini azaltmaktadır [4]. MEK inhibitörleri ile 5-ALA’nın birlikte kullanımı, özellikle kanser kök hücre popülasyonları üzerinde anlamlı etki göstererek tedaviye dirençli tümör alt tiplerinde önemli bir strateji olarak öne çıkmaktadır. Bu kombinasyonun, ABCB1 taşıyıcı proteini üzerinden gelişen ilaç dışa atım mekanizmalarını baskılamasıyla, fotodinamik yanıt güçlendirilebilir.

ROS’un epigenetik modifikasyonlar üzerinde dolaylı etkileri de göz önüne alındığında, 5-ALA’nın histon asetilasyonu ve DNA metilasyon paternleri üzerinde düzenleyici etki potansiyeli taşıdığı varsayılmaktadır. Bu etki, tümör baskılayıcı genlerin yeniden ekspresyonuna katkı sağlayabilir.

Ek olarak, 5-ALA’nın ICD tetikleyici özelliği, onkolitik virüs terapileri ile kombinasyonlarda immün sistemin yeniden programlanmasına olanak tanıyabilir. DAMP salınımı ve inflamatuvar sinyalizasyonun arttırılması, onkolitik virüslerin replikasyon etkinliğini artırabilir. Benzer şekilde, β-glukan gibi immün destekleyici ajanlarla kombinasyonlar da, dendritik hücre olgunlaşması ve T hücre aktivasyonu üzerinde sinerji oluşturabilir.

Tüm bu veriler ışığında, 5-ALA bazlı PDT’nin klasik tedavi yaklaşımlarını tamamlayıcı veya artırıcı biçimde kullanılması, multidisipliner onkolojik protokollerde yer alması gereken bir strateji olarak düşünülmelidir.

6. Sonuç

5-ALA, özellikle melanom ve diğer cilt kanserlerinde, metabolik hedefleme ve bağışıklık yanıtının eşzamanlı modülasyonu yoluyla umut vaat eden bir tedavi seçeneğidir. PDT'nin ROS temelli sitotoksik etkileri ile PD-1/PD-L1 immün kontrol noktası blokajının sinerjik kullanımı, immün baskın olmayan tümörlerde bile terapötik etkinliğin artırılmasına katkı sağlayabilir [3].

MEK inhibitörleri ile birlikte kullanıldığında, hem fotodinamik etkinlik hem de dirençli alt popülasyonlara yönelik etkisi artmakta; bu da translasyonel onkoloji kapsamında yeni tedavi kombinasyonlarının geliştirilmesine olanak sunmaktadır [4]. Ayrıca, epigenetik, immün destek ve onkolitik stratejilerle entegre edilmiş tedavi modelleri, 5-ALA’nın gelecekte klinik kullanımı açısından kapsamlı bir potansiyele işaret etmektedir. Bu bağlamda, ileri faz klinik çalışmalar ve biyobelirteç odaklı araştırmalarla bu yaklaşımın doğrulanması büyük önem taşımaktadır.

Kaynaklar

1.        Robust Photodynamic Therapy Using 5 ALA Incorporated Nanoparticles in Advanced Melanoma Model Achieves 90% Cure and Durable Immunity. PubMed PMID: 30886812.

2.        5-ALA/SFC synergizes with anti PD L1 antibody in mouse melanoma models. Cancer Science. 2021. PMID: 33749098. doi:10.1111/cas.14930

3.        Clinical Photodynamic Therapy in Non-Melanoma Skin Cancer. Journal of Dermatological Treatment. 2023. PMID: 38310633.

4.        Photodynamic Therapy in Basal Cell Carcinoma and Bowen's Disease. Cancer Network News. 2024.

5.        Cancer Stem Cell Resistance via ABCB1 Activation in MEK Pathway in ALA-PDT-treated Melanoma Cells. Scientific Reports. 2025.

6.        Laser-assisted delivery of 5-ALA in Dermatology. British Journal of Dermatology. 2014.

 

Etoglucid (Triethylene Glycol Diglycidyl Ether)’in Deri Kanseri ve Malign Melanomda Moleküler Etki Potansiyeli: Teorik ve Preklinik Perspektifler

Özet

Triethylene glycol diglycidyl ether (Etoglucid, TDE), kimyasal yapısı gereği iki epoksit halkası içeren, oldukça reaktif bir bileşiktir. Epoksit fonksiyonel gruplarının, DNA'nın nükleofilik merkezleri ile etkileşime girerek kovalent bağ oluşturma kapasitesi nedeniyle, TDE'nin potansiyel olarak DNA hasarı oluşturabileceği düşünülmektedir. Bu özellik, onu teorik olarak DNA'ya zarar vererek sitotoksik etki gösterebilecek kimyasal ajanlar arasında değerlendirmeye açık hale getirmektedir. Ancak, güncel literatür incelendiğinde, Etoglucid’in doğrudan antineoplastik bir ajan olarak kullanımı ya da onkolojik klinik uygulamalarda yer alması yönünde yeterli deneysel veya klinik veri bulunmamaktadır. Bu derlemede, Etoglucid’in moleküler düzeydeki olası biyolojik etkileri teorik perspektiften ele alınmış; sinyal yolakları, immün mikroçevre ile etkileşimi ve immün kontrol noktası inhibitörleri ile olası kombinasyon senaryoları çerçevesinde değerlendirilmiştir.

1.        Giriş

Etoglucid (triethylene glycol diglycidyl ether), moleküler yapısında iki adet epoksit halkası içeren ve endüstriyel olarak yaygın kullanılan bir kimyasaldır. Özellikle epoksi reçinelerin çapraz bağlanmasında, yapıştırıcılarda ve kaplama materyallerinde sertleştirici ajan olarak kullanılmaktadır. Bu bileşiğin sahip olduğu epoksit grupları, DNA'nın guanin ve adenin bazları gibi nükleofilik merkezleri ile reaksiyona girebilme potansiyeline sahiptir. Bu nedenle, DNA'da kovalent bağlar oluşturarak genetik materyalde bozulmalara yol açabileceği düşünülmektedir. Bu özellik, bazı epoksit bileşiklerinin mutajenik ve karsinojenik potansiyele sahip olmasına yol açmıştır. Etoglucid için yapılan toksikolojik değerlendirmeler sonucunda, IARC (International Agency for Research on Cancer), bu bileşiği Grup 3 kategorisine yerleştirmiş, yani insanlar için karsinojenik etkisi hakkında yeterli veri olmadığını belirtmiştir (1).

Etoglucid’in hayvanlar üzerinde yapılan deneysel çalışmalarında ise genotoksik potansiyeline dair bazı bulgular elde edilmiştir. Özellikle sıçan ve fare modellerinde intraperitoneal yoldan uygulandığında, akciğer tümörü oluşumunda artış, böbrek tübüler dejenerasyonu, testis atrofisi ve hematopoetik sistemde baskılanma gibi toksik etkiler gözlemlenmiştir (2). Bununla birlikte, bu bulgular sistemik toksisite ile sınırlı olup, kontrollü ve lokal uygulamalarda tümör hücrelerine özgül sitotoksik etkinlik sağlayabileceğine dair varsayımlar mevcuttur.

Malign melanom ve diğer deri kanserleri, yüksek proliferasyon kapasitesi, metastatik potansiyeli ve immün kaçış mekanizmalarının güçlü olması nedeniyle tedaviye dirençli tümör grupları arasında yer almaktadır. Özellikle immün kontrol noktası inhibitörleri gibi immünoterapötik ajanların klinikte kullanımı sonrası, tümör mikroçevresinin yeniden programlanması, DNA hasarına bağlı immünojenik hücre ölümü gibi yeni tedavi yaklaşımları ön plana çıkmıştır. Bu bağlamda, Etoglucid gibi potansiyel DNA hasarı oluşturabilecek bileşiklerin, özellikle immün modülasyon ile ilişkili yan etkileri araştırmaya değer görünmektedir. Deri kanseri ve malign melanom özelinde, Etoglucid’in antitümöral ve immünojenik etkilerinin sistematik olarak değerlendirilmesi, yeni preklinik hipotezlerin geliştirilmesine olanak sağlayabilir.

2.        Moleküler Etki Mekanizmaları

2.1 DNA Hasarı ve Çapraz Bağlanma Potansiyeli Etoglucid’in içerdiği iki epoksit halkası, DNA bazlarındaki nükleofilik merkezlerle kovalent bağlar oluşturarak intrastrand ve interstrand çapraz bağlanmalara neden olma potansiyeline sahiptir. Bu çapraz bağlar DNA replikasyon çatallarının ilerlemesini engelleyerek replikasyon stresine yol açar. Aynı zamanda transkripsiyonel aktiviteyi durdurarak hücre içerisinde DNA hasarına karşı yanıt sistemlerini aktive eder. Bu süreçte DNA damage response (DDR) mekanizmaları devreye girer; başta ATM (ataxia telangiectasia mutated) ve ATR (ATM and Rad3-related) kinazları olmak üzere çeşitli sinyal proteinleri fosforile olur. p53 tümör baskılayıcı proteini stabilize olur ve hücre döngüsünde özellikle G1/S veya G2/M kontrol noktalarında duraklama meydana gelir. Eğer DNA hasarı onarılamayacak düzeydeyse, hücre apoptoza veya başka bir hücre ölümü yoluna yönlendirilir. Etoglucid’in bu yolla DNA’ya müdahale ederek tümör hücrelerinde proliferasyonu engelleme ve sitotoksisite oluşturma kapasitesi teorik olarak mevcuttur (3).

2.2 Apoptoz ve İmmünojenik Hücre Ölümü (ICD) Etoglucid’in DNA hasarı üzerinden apoptozu indüklemesi, başta p53 olmak üzere DNA hasar yanıtının kritik düzenleyicileri aracılığıyla gerçekleşebilir. DNA hasarına yanıt olarak p53'ün transkripsiyonel aktivitesi artar; bu da BAX, PUMA, NOXA gibi proapoptotik genlerin ekspresyonunu artırarak mitokondriyal dış membranın permeabilitesini artırır. Sonuç olarak sitokrom c sitoplazmaya salınır, apoptosom kompleksi oluşur ve kaspaz kaskadı aktive olur. Bu kaskadın sonunda caspase-3 ve caspase-7 gibi efektör kaspazlar devreye girerek kontrollü hücre ölümünü gerçekleştirir (4).

Apoptoza ek olarak, Etoglucid’in immünojenik hücre ölümü (ICD) oluşturma potansiyeli de göz önünde bulundurulmalıdır. ICD, tümör hücrelerinden salınan veya yüzeyde sergilenen bazı sinyaller aracılığıyla bağışıklık sisteminin aktif hale gelmesine neden olur. Bu süreçte, endoplazmik retikulumdan calreticulin’in hücre yüzeyine translokasyonu, hücre dışına ATP salınımı ve nükleer HMGB1 proteininin ekstraselüler ortama geçmesi gibi sinyaller dendritik hücrelerin uyarılmasını sağlar. Bu hücreler, fagositoz ettikleri tümör hücresi kalıntılarını major histocompatibility complex (MHC) molekülleri aracılığıyla T hücrelerine sunarak antitümör immün yanıt başlatabilirler (5). Etoglucid’in oluşturduğu DNA hasarının bu süreci başlatma potansiyeli hipotez düzeyinde değerlendirilmektedir.

2.3 STING/IFN-I Yolu Üzerinden İmmün Modülasyon Etoglucid’in yol açabileceği DNA çift sarmal kırıkları veya replikasyon bozuklukları sonucu sitozolde biriken DNA parçaları, hücresel bağışıklık sisteminde önemli bir rol oynayan cGAS-STING yolu ile algılanabilir. Sitozolik DNA, cGAS (cyclic GMP-AMP synthase) enzimi tarafından tanınarak ikinci bir haberci olan cGAMP üretimine yol açar. cGAMP, endoplazmik retikulumda lokalize olan STING (stimulator of interferon genes) proteinini aktive eder. Aktive STING, TBK1 (TANK-binding kinase 1) aracılığıyla IRF3 (interferon regulatory factor 3) fosforilasyonunu sağlar ve bu transkripsiyon faktörünün çekirdeğe geçerek tip I interferon (IFN-α ve IFN-β) genlerini aktive etmesine yol açar (6). Tip I interferonlar, antijen sunum kapasitesini artırarak, tümör mikroçevresinde immün hücre infiltrasyonunu ve adaptif immün yanıtın gücünü artırır. Bu nedenle Etoglucid’in, STING yolunu aktive ederek bağışıklık sistemini tümöre karşı yeniden programlama potansiyeli teorik olarak değerlendirilmektedir.

2.4 PD-L1 Ekspresyonunun Artışı DNA hasarı ve hücresel stres yanıtları, tümör hücrelerinde bağışıklıktan kaçış mekanizmalarını devreye sokabilir. Özellikle DDR yolaklarının (ATM/ATR aktivasyonu) aktive olması, PD-L1 (programmed death ligand-1) gen promotöründe transkripsiyonel artışa neden olabilir. Aynı şekilde, STING yolu üzerinden salgılanan IFN-I yanıtı da PD-L1 ekspresyonunu uyarabilir. Artan PD-L1 düzeyi, tümör hücrelerinin T hücrelerinden gelen sitotoksik sinyallere karşı direnç geliştirmesine neden olur (7). Ancak bu durum, bağışıklık sisteminden kaçışı kolaylaştırmakla birlikte, immün kontrol noktası inhibitörlerine (örneğin anti-PD-1, anti-PD-L1) karşı tümör hücresinin duyarlılığını da artırabilir. Dolayısıyla Etoglucid’in DNA hasarı ve STING aktivasyonu yoluyla PD-L1 ekspresyonunu artırması, onu teorik olarak immünoterapilerle sinerjik çalışabilecek bir adjuvan ajan haline getirebilir.

2.5 Dolaylı Sinyal Yolu Modülasyonları DNA hasarı ile oluşan hücresel stres, yalnızca DDR ile sınırlı kalmaz; aynı zamanda hücre hayatta kalma ve proliferasyon sinyal yollarında da değişimlere neden olabilir. Bunlar arasında NF-κB, MAPK (mitogen-activated protein kinase) ailesi (ERK1/2, JNK, p38) ve PI3K/AKT/mTOR sinyal yolları bulunmaktadır. Bu yollar, hem hücre içi proliferatif yanıtların hem de hücre ölüm süreçlerinin kontrolünde kritik roller oynar. Etoglucid’in bu sinyal yollarını doğrudan hedeflediğine dair literatürde spesifik bir bulgu bulunmamakla birlikte, DNA hasarının yol açtığı sekonder sinyalleme aracılığıyla bu yollar üzerinde dolaylı etkiler oluşturabileceği düşünülmektedir. Özellikle DDR komponentlerinin bu yolaklarla çapraz konuşma içinde olması, hücre kaderini (proliferasyon, apoptoz, senesens) belirlemede önemlidir (8).

2.6 Epigenetik Düzenleyiciler Üzerindeki Etkiler Etoglucid’in doğrudan DNA metiltransferaz (DNMT) ya da histon deasetilaz (HDAC) gibi epigenetik düzenleyici enzimleri inhibe ettiğine dair elimizde bir veri bulunmamaktadır. Ancak DNA hasarı, kromatin yapısında değişikliklere neden olabilir. DNA tamir süreçleri sırasında histon modifikasyonları (örneğin H2AX fosforilasyonu, metilasyon ve asetilasyon desenleri), nükleozom yeniden düzenlemeleri ve kromatin kompaksiyon derecesi değişebilir. Bu değişiklikler, belirli gen bölgelerinin ekspresyonuna uzun vadede etki ederek epigenetik yeniden programlamaya neden olabilir. Özellikle tümör hücrelerinde gen ekspresyon profillerinin bu yolla kalıcı şekilde değişmesi, tedavi yanıtını etkileyebilir. Etoglucid’in bu yönlü epigenetik etkileri doğrudan değil, sekonder yolaklar aracılığıyla dolaylı olarak ortaya çıkabilir (9).

3.        Preklinik Deneysel Perspektif

Etoglucid’in melanom ve deri kanseri hücreleri üzerindeki potansiyel etkilerini aydınlatmak için hem in vitro hem de in vivo düzeyde kapsamlı preklinik deneysel stratejilerin geliştirilmesi gerekmektedir. İlk olarak, insan kökenli melanom hücre dizileri olan A375, SK-MEL-28, WM-115 gibi hatlar kullanılarak Etoglucid’in farklı konsantrasyonlarda (örneğin 0.1, 1, 10 µM) ve farklı inkübasyon sürelerinde (6, 24, 48 saat) uygulanması önerilmektedir. Tedavi sonrası, DNA hasar belirteci olan γH2AX düzeyleri, p53 aktivasyonu, apoptoz belirteçleri (cleaved caspase-3, PARP), hücre döngüsü analizleri (flow sitometri ile G1, S, G2/M faz oranları), Annexin V/PI boyama ile apoptoz oranı gibi parametreler kantitatif olarak ölçülmelidir.

Ayrıca, immünojenik hücre ölümü (ICD) belirteçleri olarak calreticulin ekspozisyonu (flow sitometri), hücre dışı ATP salınımı (luciferaz temelli ölçüm) ve HMGB1 salınımı (ELISA) gibi parametreler değerlendirilmelidir. Bu sayede Etoglucid’in ICD indüksiyon kapasitesi ortaya konabilir. Aynı zamanda cGAS-STING yolak aktivasyonu, cGAS ve STING protein düzeyleri (western blot), TBK1 ve IRF3 fosforilasyon durumu ile birlikte tip I interferon (IFN-β) ekspresyonu (qRT-PCR ve ELISA) yoluyla analiz edilebilir. PD-L1 mRNA ve protein ekspresyon düzeyleri de Etoglucid uygulaması sonrası zaman serisi içinde değerlendirilerek, immün kontrol noktası ligandlarının düzenlenip düzenlenmediği gösterilebilir (3, 4, 5).

In vivo düzeyde ise, C57BL/6 farelerinde B16-F10 syngeneik melanom modeli tercih edilerek, Etoglucid’in tek başına ve kombinasyon terapileri şeklinde etkisi araştırılabilir. Bu amaçla, intratumoral veya peritumoral Etoglucid uygulamaları planlanabilir. Kombinasyon grupları arasında Etoglucid + anti-PD-1, Etoglucid + onkolitik virüs (T-VEC gibi) ve kontrol grubu yer almalıdır. Tümör hacmi takibi, sağkalım eğrileri, immün hücre infiltrasyonu (CD8+ T hücreleri, dendritik hücreler, Treg oranları), PD-L1 ekspresyonu, IFN-stimüle gen profili gibi uç noktalar sistematik olarak analiz edilmelidir (6, 7). Aynı zamanda karaciğer, böbrek, dalak ve kemik iliği gibi organlarda toksisite değerlendirmesi histopatolojik ve biyokimyasal yöntemlerle yapılmalıdır.

4.        Tartışma

Etoglucid, kimyasal yapısındaki epoksit halkaları nedeniyle DNA ile reaktif olabilen bir bileşiktir. Bu özelliği, teorik olarak DNA’da hasar oluşturarak hücre proliferasyonunu engelleme ve tümör hücrelerinde apoptoz ya da immünojenik hücre ölümü indükleme potansiyelini beraberinde getirmektedir. Ancak mevcut bilimsel literatürde Etoglucid’in antineoplastik ajan olarak kullanımını destekleyen doğrudan bir klinik veya faz öncesi çalışma bulunmamaktadır (1, 2). Bu nedenle sunulan moleküler mekanizmalar, teorik biyolojik hipotezler temelinde şekillenmiş olup, deneysel doğrulama gerektirmektedir.

Özellikle Etoglucid’in oluşturabileceği DNA hasarına bağlı olarak STING/IFN-I yolunun aktive edilmesi, tümör mikroçevresinin yeniden şekillenmesine neden olabilir. Bu etkinin, anti-PD-1/PD-L1 gibi immün kontrol noktası inhibitörleri ile birlikte sinerji oluşturması olasıdır. PD-L1 ekspresyonunun DNA hasar yanıtı ve interferon sinyallemesi üzerinden düzenlenebildiği gösterilmiş olup, Etoglucid’in bu yolları aktive etmesi durumunda bağışıklık sistemi ile tümör hücresi arasındaki etkileşim yeniden tanımlanabilir (7). Ancak bu sinyalleme yolaklarının aşırı veya kronik aktivasyonu, paradoksal olarak bağışıklık baskılanması ve immün tolerans gibi istenmeyen etkilere yol açabileceğinden, doz, zamanlama ve uygulama şekli dikkatle belirlenmelidir.

Ayrıca, Etoglucid’in sistemik toksisite, mutajenite, uzun vadeli genetik stabilite üzerindeki etkileri ve normal dokuya özgüllüğü gibi parametreler netleştirilmeden, klinik düzeye taşınması etik ve güvenlik açısından uygun değildir. Bu nedenle, ilk aşamada sadece preklinik düzeyde hipotez testleri ile başlanmalı ve ardından güvenlik profili detaylı olarak çıkarılmalıdır.

5.        Sonuç

Etoglucid, halihazırda onkolojik tedavide kullanılan bir ajan olmamakla birlikte, DNA hasarı üzerinden hücresel stres yanıtlarını ve immün modülasyonu tetikleyebilme potansiyeline sahip bir bileşiktir. Mevcut veriler ışığında, Etoglucid’in doğrudan tümör öldürücü etkisinden ziyade, immünojenik özellikleri ön plana çıkan bir adjuvan ajan olarak değerlendirilmesi daha gerçekçi görünmektedir. Bu bağlamda, özellikle immün kontrol noktası inhibitörleri ile kombinasyon halinde, Etoglucid’in preklinik olarak test edilmesi, melanom ve diğer deri kanseri alt tiplerinde yeni tedavi stratejilerinin geliştirilmesine katkı sağlayabilir. Ancak bu yaklaşımın ilerleyebilmesi için moleküler, hücresel, immünolojik ve toksikolojik düzeyde çok yönlü analizlere ihtiyaç vardır (8, 9).

Kaynaklar

1.        IARC Monographs. Volume 11. Triethylene glycol diglycidyl ether. https://www.inchem.org/documents/iarc/vol11/tde.html

2.        National Toxicology Program. Toxicology and carcinogenesis studies of triethylene glycol diglycidyl ether. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK498911/

3.        Jackson SP, Bartek J. The DNA-damage response in human biology and disease. Nature. 2009;461(7267):1071-1078.

4.        Porter AG, Jänicke RU. Emerging roles of caspase-3 in apoptosis. Cell Death Differ. 1999;6(2):99-104.

5.        Galluzzi L, et al. Immunogenic cell death in cancer and infectious disease. Nat Rev Immunol. 2017;17(2):97-111.

6.        Corrales L, et al. The STING pathway in cancer immunotherapy. Nat Rev Cancer. 2016;16(10):567-585.

7.        Sato H, et al. DNA double-strand breaks induce PD-L1 expression. Proc Natl Acad Sci U S A. 2017;114(11):2820-2825.

8.        Roos WP, Thomas AD, Kaina B. DNA damage and the balance between survival and death in cancer biology. Nat Rev Cancer. 2016;16(1):20-33.

9.        Zarei S, et al. Epigenetic regulation in melanoma: potential targets. Crit Rev Oncol Hematol. 2016;103:134-141.

 

Etomidate’in Kanser Biyolojisinde Moleküler Etkileri

Özet: Etomidate geleneksel olarak intravenöz anestezik ajan olarak kullanılmaktadır. Ancak son dönemde yapılan bazı preklinik çalışmalar, etomidate’in JAK2/STAT3 sinyal yolu üzerindeki inhibitör etkisiyle antitümör potansiyel gösterebileceğini öne sürmektedir. Bu derleme, etomidate’in özellikle JAK2/STAT3 baskılayıcı etkisini hepatosellüler karsinom modelleri üzerinden tartışmakta; epigenetik modülasyon (özellikle DNMT/HDAC düzenleyicileri), immün kontrol noktası etkileşimleri (PD-1/PD-L1), onkolitik viroterapi ile potansiyel kombinasyon stratejileri ve deri kanseri / melanom bağlamında öngörülebilecek etkileri teorik düzeyde incelemektedir. Bu yaklaşımlar, yeni deneysel ve translasyonel çalışmalar için zemin oluşturabilir.

1.        Giriş

Etomidate, klinik anestezi uygulamalarında kısa etkili ve kardiyovasküler stabilite sağlayan bir intravenöz ajan olarak uzun yıllardır kullanılmaktadır. GABA reseptör agonisti etkisiyle merkezi sinir sisteminde sedatif-hipnotik özellik gösterir. Ancak son dönemde yapılan bazı biyokimyasal ve moleküler düzeydeki analizler, bu bileşiğin sadece nöroaktif değil, aynı zamanda hücresel sinyal yolları üzerinde düzenleyici etkiler oluşturabileceğini ortaya koymuştur. Özellikle Xu ve arkadaşlarının gerçekleştirdiği bir çalışmada, etomidate’in hepatosellüler karsinom hücre dizilerinde JAK2/STAT3 yolunu baskılayarak hücre proliferasyonunu azalttığı, STAT3 fosforilasyonunu engellediği ve apoptotik yanıtı artırdığı gösterilmiştir (1). Bu çalışma, etomidate’in klasik anestezik etkisinin ötesinde antitümöral potansiyel taşıyan bir molekül olabileceğine işaret etmektedir. Bununla birlikte, etomidate’in epigenetik düzenleyiciler üzerindeki etkileri, bağışıklık sistemine olan dolaylı yansımaları ve onkovirüs replikasyonu gibi alanlardaki potansiyel etkileri henüz kapsamlı biçimde araştırılmamıştır. Bu çalışmada, etomidate’in kanser biyolojisi bağlamındaki moleküler etkileri çok yönlü olarak değerlendirilmiştir.

2.        JAK2/STAT3 Modülasyonu ve Proliferasyon Baskılanması

JAK2/STAT3 yolu, birçok solid tümörde proliferasyon, invazyon, metastaz ve immün kaçışla ilişkili kritik bir sinyal yoludur. STAT3’ün fosforillenerek aktif hale gelmesi, nükleusa translokasyonu ve orada proliferatif genlerin transkripsiyonunu başlatmasıyla kanser hücrelerinde hayatta kalma avantajı oluşur. Etomidate, JAK2 kinazının ATP bağlanma bölgesine rekabetçi olarak bağlanmakta ve böylece STAT3’ün fosforilasyonunu azaltmaktadır (1). Xu ve ark. tarafından yürütülen çalışmada, etomidate uygulaması ile birlikte HCC hücrelerinde p-JAK2 ve p-STAT3 düzeylerinin belirgin şekilde azaldığı, hücre döngüsünde duraklama ve apoptozun anlamlı olarak arttığı raporlanmıştır (1). Bu bulgular, etomidate’in STAT3 aracılığıyla gen ekspresyonunu baskılayarak antiproliferatif etki oluşturabileceğini ve kanser hücrelerinde büyümeyi sınırlandırabileceğini ortaya koymaktadır. JAK2/STAT3 ekseninin aynı zamanda PD-L1 ekspresyonunu düzenlemesi nedeniyle, bu yoldaki inhibisyon immün kaçışı da sınırlayabilir (8,9).

3.        Epigenetik Regülasyon Potansiyeli:

DNMT ve HDAC Etomidate’in epigenetik düzenleyici enzimler olan DNA metiltransferazlar (DNMT) ve histon deasetilazlar (HDAC) üzerindeki doğrudan etkisine dair henüz literatürde doğrudan bir çalışma yer almamaktadır. Ancak son yıllarda yapılan çok sayıda çalışma, DNMT ve HDAC inhibitörlerinin tümör immün mikroçevresinde yeniden yapılanmaya yol açabildiğini, PD-L1 ekspresyonunu azalttığını, neoantijen sunumunu artırdığını ve özellikle checkpoint inhibitör tedavileriyle sinerjik etki oluşturduğunu göstermiştir (2,3,4,5). Özellikle HDAC inhibitörlerinin MHC-I/II ekspresyonunu artırarak adaptif immün yanıtı kuvvetlendirdiği ve immün baskılayıcı hücre alt tiplerinin aktivitesini sınırladığı bildirilmiştir (10,11). Bu bağlamda, etomidate’in olası epigenetik etkilerinin de sistematik olarak araştırılması, DNMT/HDAC inhibitörleriyle karşılaştırmalı çalışmalar yapılması, bu ajanın immünmodülatör etkilerinin ortaya çıkarılması açısından önemlidir.

4.        PD 1/PD-L1 Blokajı ve İmmün Mikroçevre Etkileşimi

Kanser hücrelerinin bağışıklık sisteminden kaçışında merkezi rol oynayan PD-L1 molekülünün ekspresyonu, çeşitli sinyal yollarıyla düzenlenmektedir. Bunlardan en önemlilerinden biri STAT3 yoludur. STAT3, PD-L1 promotör bölgesine bağlanarak transkripsiyonel aktiviteyi artırmakta ve PD-L1 ekspresyonunu yükseltmektedir (9,14). Etomidate’in STAT3 fosforilasyonunu engellemesi, bu molekülün PD-L1 ekspresyonu üzerindeki baskılayıcı etkisini beraberinde getirebilir. Dolayısıyla etomidate, PD-L1 düzeylerini dolaylı olarak düşürerek immün kontrol noktası inhibitörlerine karşı tümör hücresinin duyarlılığını artırabilir. Bu özellik, immünoterapilerle kombinasyon stratejilerinde etomidate’in adjuvan ajan olarak kullanılma potansiyelini gündeme getirmektedir. Ancak bu hipotezin doğrulanması için doğrudan PD-L1 düzey ölçümlerinin ve immün mikroçevre analizlerinin yapılması gereklidir.

5.        Onkovirüs Replikasyonu ve Viral Etki Perspektifi

Literatürde etomidate’in doğrudan viral replikasyon mekanizmaları üzerine etkisine dair bir veri bulunmamaktadır. Ancak HDAC inhibitörlerinin viral genom ekspresyonunu artırabildiği, kromatin yapısını gevşeterek onkolitik virüslerin replikasyon kapasitesini artırdığı ve interferon yanıtı ile bağışıklık baskılayıcı mekanizmaları modüle edebildiği çok sayıda çalışmada gösterilmiştir (6,7,13). Özellikle HSV-1 gibi onkolitik virüs modellerinde, HDAC6 inhibisyonunun viral replikasyonu artırdığı ve antitümör etkinliği kuvvetlendirdiği ortaya konmuştur. Bu bağlamda, eğer etomidate benzer epigenetik etkiler gösteriyorsa, onkolitik virüslerle kombinasyon halinde sinerjik etki oluşturabilir. Bu olasılık, etomidate’in epigenetik düzenleyici kapasitesinin deneysel olarak doğrulanması durumunda değerlendirilmeye değer bir stratejidir.

6.        Onkolitik Viroterapi Kombinasyon Potansiyeli

Onkolitik virüsler, tümör hücrelerine seçici olarak girerek replikasyon yapan ve hücreyi lizisle öldüren biyolojik ajanlardır. Aynı zamanda immün mikroçevreyi yeniden şekillendirerek antitümör bağışıklığı artırabilirler. HDAC inhibitörleri ile yapılan kombinasyon çalışmalarında, onkolitik virüslerin replikasyon etkinliğinin ve immün stimülasyon kapasitesinin arttığı gösterilmiştir (6,7,13). Bu kombinasyonlar, antiviral interferon yanıtlarının epigenetik olarak baskılanmasıyla virüsün daha etkin yayılım göstermesine ve tümör mikroçevresinde CD8+ T hücre infiltrasyonunun artmasına yol açabilir. Etomidate’in de benzer epigenetik ve immünmodülatör etkilere sahip olduğu doğrulanırsa, bu ajan onkolitik viroterapi ile birlikte adjuvan olarak değerlendirilebilir. Bu bağlamda, öncelikle viral replikasyon ve immün yanıt üzerindeki etkilerinin hücre kültürü ve in vivo modellerde test edilmesi gerekmektedir.

7.        Doğuştan Gelen ve Adaptif İmmün Yanıt

JAK2/STAT3 yolu, sadece proliferasyon değil, aynı zamanda doğuştan gelen ve adaptif bağışıklık yanıtlarının düzenlenmesinde de kritik roller oynar. Bu sinyal yolunun baskılanması, dendritik hücre aktivasyonu, MHC sınıf I ve II moleküllerinin ekspresyonu, antijen sunumu ve tip I interferon yanıtları üzerinde dolaylı etkiler oluşturabilir (9,14). STAT3'ün immün baskılayıcı hücrelerde (örneğin Treg, MDSC) aktif olması nedeniyle, bu yolun inhibisyonu bağışıklık sisteminin tümöre karşı yeniden aktive edilmesini sağlayabilir. Etomidate’in bu eksendeki etkisi, öncelikle transkriptomik ve immünofenotip analizlerle doğrulanmalıdır.

8.        Deri Kanseri ve Malign Melanom Tedavisinde Potansiyel Etkileri

Melanom ve diğer deri kanseri türlerinde STAT3 sinyallemesi, tümör hücrelerinin proliferasyonu, metastaz yeteneği ve immün kaçış mekanizmalarının sürdürülmesinde kilit rol oynar. Bu nedenle, STAT3’ün farmakolojik olarak inhibe edilmesi, melanom tedavisinde antiproliferatif ve immünmodülatör etki sağlayabilir. Etomidate’in STAT3 fosforilasyonunu baskılayabilmesi, bu kanser türlerinde teorik olarak büyüme gerilemesine ve immün mikroçevrede yeniden düzenlemeye neden olabilir (8,9). Ayrıca, bu etkiler PD-L1 ekspresyonunun dolaylı yoldan azalmasına ve immün kontrol noktası tedavilerinin etkinliğinin artmasına katkı sağlayabilir. Etomidate’in bu yöndeki etkilerinin melanom hücre hatlarında ve hayvan modellerinde test edilmesi, translasyonel potansiyelini ortaya koyabilir.

9.        Sonuç ve Gelecek Perspektifler

Etomidate, anestezik kullanımının ötesinde, JAK2/STAT3 sinyal yolunu hedef alarak antitümör etkiler gösterebilecek bir molekül olarak dikkat çekmektedir. Ancak bu etkinin mekanistik derinliği, epigenetik düzenleyici kapasitesi, bağışıklık sistemine etkileri ve viroterapiyle kombinasyon potansiyeli henüz yeterince aydınlatılmamıştır. Bu nedenle, gelecekte etomidate’in DNMT/HDAC inhibisyonuna benzer etkiler gösterip göstermediği, PD-L1 ve MHC ekspresyonları üzerindeki etkileri, onkolitik virüs replikasyonu ile olan etkileşimi ve immün hücre profili üzerindeki düzenleyici rolleri sistematik biçimde incelenmelidir. Deri kanseri ve malign melanom başta olmak üzere çeşitli tümör modellerinde bu ajan preklinik olarak test edilerek, immünoterapilerle potansiyel sinerjisi araştırılmalıdır. Bu yaklaşım, etomidate’i yeni nesil adjuvan antitümör ajanlar arasında konumlandırmak için bilimsel zemin oluşturabilir.

Kaynakça

1.        Yang L, Qiao Z, Zhou Z, et al. Etomidate inhibits proliferation of hepatocellular carcinoma cells by targeting JAK2/STAT3 signaling pathway. Pharmacol Res. 2022;185:106480. doi:10.1016/j.phrs.2022.106480

2.        Liu Y, Fang S, Wang S, et al. Dual inhibition of DNMT and HDAC remodels tumor immune microenvironment and enhances PD-L1 blockade therapy in colorectal cancer. Pharmacol Res. 2024;199:106408. doi:10.1016/j.phrs.2024.106408

3.        Zhang X, Wu L, Chen F, et al. Epigenetic therapies potentiate antitumor immunity by unmasking endogenous retroviruses. Cell Rep. 2023;42(3):112071. doi:10.1016/j.celrep.2023.112071

4.        Khan AN, et al. Epigenetic therapeutic targets in cancer: A comprehensive review. BMC Cancer. 2021;21(1):1436. doi:10.1186/s12885-021-09150-3

5.        Chen L, Lu X, Ma X, et al. Epigenetic modulation reshapes antitumor immunity and antigen presentation: Current evidence and future directions. Immunotherapy. 2022;14(8):645-658. doi:10.2217/imt-2022-0017

6.        Nakano Y, Kasuya H, Takeda S, et al. Oncolytic virotherapy enhanced by histone deacetylase inhibition: A review. Viruses. 2016;8(11):294. doi:10.3390/v8110294

7.        Turner SL, Whelan MC, Huang Z, et al. Combination of HDAC inhibitors and oncolytic viruses enhances antitumor immunity via T-cell infiltration. Front Immunol. 2023;14:1164514. doi:10.3389/fimmu.2023.1164514

8.        Li F, Wang Y, Zhang L, et al. Targeting JAK/STAT signaling pathway in cancer therapy: Current and future prospects. Mol Cancer. 2023;22(1):12. doi:10.1186/s12943-022-01697-3

9.        Xu H, Chen J, Zhao Q, et al. JAK2/STAT3 inhibitors for cancer immunotherapy: From molecular mechanisms to clinical translation. Front Oncol. 2024;14:1212035. doi:10.3389/fonc.2024.1212035

10.      Kim JW, Yang H, Park H, et al. Novel insights into HDAC inhibitors in solid tumors: Mechanisms and combination strategies. Cancers (Basel). 2023;15(2):421. doi:10.3390/cancers15020421

11.      Chen X, Zhao Y, Wang Z, et al. Emerging role of epigenetic therapies in solid tumor immunotherapy. J Hematol Oncol. 2022;15(1):84. doi:10.1186/s13045-022-01296-9

12.      Nishida N, Yano H, Nishida T, et al. Targeting cancer stem cells in hepatocellular carcinoma using epigenetic therapy: Review of current evidence. Oncol Rep. 2023;49(3):72. doi:10.3892/or.2023.8503

13.      Wang Z, Li H, Tang L, et al. Histone deacetylase inhibitors and oncolytic viruses: Synergistic potential in cancer therapy. Int J Mol Sci. 2023;24(9):8232. doi:10.3390/ijms24098232

14.      Liu Q, Zhou Z, Huang Y, et al. Enhancing anti-PD-1/PD-L1 immunotherapy with epigenetic modulators: Mechanisms and clinical advances. Clin Epigenetics. 2024;16(1):11. doi:10.1186/s13148-024-01520-8

 

Idoxuridin’in Kanser Biyolojisinde Moleküler Etkileri

1. Giriş

Idoksuridin (5 iodo 2′ deoksiuridin, IdUrd), timidin analoğu yapısında bir nükleozid bileşiğidir ve DNA replikasyonu sürecinde doğal nükleozidlerin yerine geçerek zincir uzamasına katılabilir. Bu özellik, ilacın hem antiviral hem de antiproliferatif potansiyelinin temelini oluşturur. Özellikle çift sarmallı DNA virüslerinde (örneğin herpes simpleks virüsü, varisella zoster virüsü) viral DNA polimeraz enzimi ile kompetitif bağlanma göstererek, replikasyon zincirinin durmasına neden olur (1, 2). Viral DNA polimerazın yanlış baz eşleşmesi veya zincir terminasyonu üzerinden engellenmesi, idoksuridin’in antiviral etkisinin ana mekanizması olarak kabul edilmektedir.

İlk olarak 1950’li yıllarda geliştirilen idoksuridin, kanser kemoterapötikleri arasında değerlendirilmiş; DNA’ya entegre olabilme yeteneği nedeniyle hızla bölünen tümör hücrelerinde DNA sentezini bozma kapasitesi açısından incelenmiştir. Ancak toksisite, seçici olmayan DNA entegrasyonu ve hematolojik yan etkiler gibi nedenlerle antineoplastik kullanımı klinik olarak sınırlı kalmıştır (3). Bununla birlikte, DNA replikasyonu ve tamiri süreçlerinde meydana getirdiği kesintiler nedeniyle idoksuridin, özellikle hızlı bölünen hücre tiplerinde genotoksik stres ve apoptoz tetikleme potansiyeline sahip bir ajan olarak görülmektedir. Bu yönüyle, idoksuridin’in yalnızca antiviral değil, aynı zamanda DNA’ya doğrudan müdahale eden bir antitümör ajan olarak yeniden değerlendirilmesi önem kazanmaktadır.

2. Deri Kanseri ve Malign Melanomda Klinik / Preklinik Etki

Melanom, DNA replikasyonuna yüksek oranda bağımlı, hızlı proliferatif kapasiteye sahip bir malignitedir. Bu tür tümörlerde DNA sentezine entegre olabilen nükleozid analogları, tümör hücre döngüsünü bozarak antiproliferatif etki gösterebilir. Idoksuridin’in DNA zincirine entegre olma özelliği, hücre replikasyonunun duraklamasına, DNA tamir mekanizmalarının aktivasyonuna ve hücresel apoptoz sinyallerinin tetiklenmesine yol açabilir. Bu bağlamda, idoksuridin’in tümör hücrelerinde G2/M fazında duraksama ve DNA fragmantasyonu gibi olayları tetikleyebileceği öne sürülmektedir.

Lockshin ve arkadaşları tarafından yapılan klasik preklinik bir çalışmada, insan melanom hücreleri [¹²⁵I] IdUrd ile etiketlenmiş ve bağışıklık sistemi yetersiz (nude) farelere transplantasyon yoluyla aktarılmıştır. Bu modelde, idoksuridin ile işaretlenen hücrelerin oluşturduğu tümörlerde büyüme hızının anlamlı şekilde azaldığı, tümör hacminin küçüldüğü ve hayatta kalım süresinin uzadığı gösterilmiştir (4). Bu bulgular, idoksuridin’in melanom modellerinde antiproliferatif ve sitotoksik potansiyel taşıdığını düşündürmektedir.

Bununla birlikte, bu çalışmada moleküler düzeyde mekanizmalar (örneğin p53 aktivasyonu, kaspaz 3 aktivasyonu veya DNA hasar yanıtı genlerinin ekspresyonu) detaylı olarak incelenmemiştir. Günümüzde yapılacak ileri in vitro analizlerde, A375 veya SK MEL 28 gibi melanom hücre dizilerinde idoksuridin uygulamasının DNA hasar belirteçleri (γH2AX), hücre döngüsü proteinleri (cyclin B1, p21) ve apoptoz belirteçleri (cleaved caspase 3, PARP) üzerindeki etkilerinin değerlendirilmesi önerilmektedir. Bu analizler, idoksuridin’in melanom tedavisindeki olası mekanistik etkilerini aydınlatmaya katkı sağlayabilir. Ayrıca idoksuridin’in melanom mikroçevresinde immünojenik hücre ölümü (ICD) sinyalleri oluşturma potansiyeli, özellikle PD 1/PD L1 blokajı gibi immünoterapilerle kombinasyon açısından gelecekte araştırmaya değer bir alandır (4).

3. Viral / Onkoprotein Ekspresyonu ve Replikasyon Döngüsü

Idoksuridin’in antiviral etkisi, viral DNA polimeraz enzimine karşı yüksek afinite göstermesiyle ilişkilidir. Viral DNA sentezinin erken evrelerinde bu enzime bağlanarak replikasyon zincirine yanlış baz entegre eder ve DNA uzamasını durdurur. Bu mekanizma, özellikle herpes simpleks virüs tip 1 (HSV 1) ve tip 2 (HSV 2) enfeksiyonlarında etkili olduğu gösterilmiştir (1, 3). Bu farmakodinamik özellik, idoksuridin’i onkovirüs ilişkili kanser türlerinde teorik bir terapötik ajan haline getirmektedir.

Örneğin, insan papilloma virüsü (HPV) veya Epstein–Barr virüsü (EBV) gibi viral etkenlerin bazı cilt kanserlerinde onkoprotein üretimi üzerinden tümör progresyonuna katkıda bulunduğu bilinmektedir. Bu çerçevede, idoksuridin’in viral replikasyonu baskılayarak viral onkoproteinlerin (örneğin E6, E7 veya LMP1 gibi) üretimini azaltması, hem viral yükü hem de tümör ilerlemesini sınırlayabilir. Ancak mevcut literatürde, idoksuridin’in bu onkoproteinlerin ekspresyonunu doğrudan inhibe ettiğini gösteren bir veri bulunmamaktadır.

Mantar kaynaklı (örneğin Malassezia veya Aspergillus türleriyle ilişkili) onkoprotein ekspresyonu açısından da idoksuridin’e dair herhangi bir farmakolojik veri mevcut değildir. Bu nedenle, fungal onkoprotein hedeflemesi hipotez düzeyinde kalmaktadır. Yine de, idoksuridin’in DNA sentezini hedefleyen mekanizması nedeniyle hem viral hem de hücresel DNA’ya müdahale edebilme potansiyeli, bu ajanın onkoviral patogenezde araştırılmaya değer bir bileşik olduğunu göstermektedir (1, 3, 4).

4. Sinyal Yolakları ve Epigenetik Modifikasyonlar

Idoksuridin, doğrudan DNA metiltransferaz (DNMT) ya da histon deasetilaz (HDAC) enzimlerine karşı inhibitör etki göstermesiyle tanımlanmış bir molekül değildir. Bu yönüyle klasik bir epigenetik ajan sayılmaz. Ancak DNA'ya doğrudan entegre olarak replikasyon zincirini kesintiye uğratması ve DNA sentezi sırasında zincir terminasyonuna neden olması, hücresel düzeyde replikasyon stresi, DNA hasarı yanıtı (DDR) ve kromatin yapısında bozulma gibi etkiler doğurabilir (1, 4). Bu tür genotoksik etkiler, hücre içinde ATM/ATR kinazları, p53 gibi tümör baskılayıcı proteinlerin aktive olmasına ve hücresel stres yanıtlarının devreye girmesine yol açar.

Replikasyon çatışmaları ve DNA kırıkları ile ilişkili bu durumlar, aynı zamanda histon modifikasyonları (örneğin H3K9 asetilasyonu, H3K27 trimetilasyonu gibi), kromatin gevşemesi ve DNA metilasyon desenlerinde değişiklikler gibi sekonder epigenetik değişimlere neden olabilir. Özellikle DNA tamirine katılan genlerin (BRCA1, RAD51 vb.), apoptotik yolakları kontrol eden genlerin (BAX, PUMA) ya da immün yanıt düzenleyicisi olan genlerin (CXCL10, IFN-β gibi) ekspresyon düzeylerinde bu değişikliklerin yansıması gözlemlenebilir (5, 6).

Dolayısıyla, idoksuridin’in genetik hasar üzerinden başlattığı sinyalleme zincirinin epigenetik programlamayı dolaylı olarak etkileyebileceği öngörülmektedir. Bu durum, özellikle epigenetik duyarlılığı yüksek olan tümör alt tiplerinde terapötik anlamda önemli olabilir. Ancak bu etkiler şu aşamada varsayımsal düzeydedir ve idoksuridin’in epigenetik yeniden programlamaya katkısı sistematik in vitro analizlerle doğrulanmalıdır.

5. PD-1 / PD-L1 Blokaj Etkinliği

Programlanmış hücre ölümü ligandı-1 (PD-L1), özellikle tümör hücrelerinin immün sistemden kaçışında önemli rol oynayan immün kontrol noktası proteinlerinden biridir. Literatürde, PD-L1 ekspresyonunun çeşitli hücresel stres yanıtlarıyla, özellikle de DNA hasarı ile regüle edildiği gösterilmiştir. DNA çift sarmal kırıkları sonrasında aktive olan ATM/ATR yolakları, STAT3 ve IRF1 gibi transkripsiyon faktörleri aracılığıyla PD-L1 promotörünü uyarabilmektedir (7, 8).

Idoksuridin, DNA'ya entegre olarak replikasyon duraksaması ve DNA kırıkları oluşturabilen bir molekül olduğundan, bu tür bir stres yanıtını tetikleme potansiyeline sahiptir (1, 3). Bu bağlamda, idoksuridin tedavisinin tümör hücrelerinde PD-L1 ekspresyonunu artırabileceği ve dolayısıyla bağışıklıktan kaçışı destekleyebileceği öne sürülebilir. Ancak bunun aksine, bazı tümör türlerinde DNA hasarının PD-L1 ekspresyonunu baskılayabildiği ve tümör hücrelerini daha duyarlı hale getirdiği de gösterilmiştir; bu durum, hücre tipi, dozaj, ekspresyon zamanlaması ve genetik arka plana bağlı olarak farklılık gösterebilir (7).

Sonuç olarak, idoksuridin’in PD-1/PD-L1 ekseni üzerindeki etkisi deneysel olarak doğrulanmamıştır; ancak DNA hasar aracılığıyla bu sinyalleme yolunu dolaylı olarak etkileyebileceği göz önünde bulundurulmalı ve özellikle PD-L1 blokajı ile kombinasyon potansiyeli, immünoterapi bağlamında değerlendirilmelidir.

6. β-Glukan Bazlı İmmün Destek Tedavileri ile Potansiyel Etkileşim

β-Glukanlar, özellikle mantar hücre duvarlarından elde edilen ve doğuştan gelen bağışıklık sistemini uyaran immünomodülatör polisakkaritlerdir. Dectin-1 reseptörü üzerinden makrofajlar, dendritik hücreler ve doğal öldürücü hücreler gibi hücre tiplerinde IL-12, TNF-α ve IFN-γ gibi sitokinlerin üretimini artırabilirler. Bu etki, tümör mikroçevresinde immün aktivasyonu güçlendirerek antitümör bağışıklığı destekleyebilir (9).

Idoksuridin’in tümör hücrelerinde oluşturduğu DNA hasarı, immünojenik hücre ölümü (ICD) sinyalleri olan calreticulin ekspozisyonu, HMGB1 salınımı ve ATP dışa atılımı gibi olayları tetikleyebilir (6). Bu ICD belirteçlerinin varlığı, β-glukanlarla aktive edilen antijen sunucu hücrelerin daha etkili şekilde tümör antijenlerini sunmasını sağlayabilir. Bu durum, özellikle β-glukan ile idoksuridin kombinasyonlarının tümör immün mikroçevresinde sinerjik etkiler doğurma potansiyeline işaret etmektedir.

Ancak bugüne kadar bu kombinasyonu değerlendiren doğrudan bir preklinik veya klinik çalışma bulunmamaktadır. Dolayısıyla bu potansiyel, yalnızca teorik düzeydedir ve deneysel olarak test edilmesi gereken hipotezlerden biridir.

7. Onkolitik Viroterapi Kombinasyon Potansiyeli

Onkolitik virüsler, seçici olarak tümör hücrelerine girerek hücre içinde replike olur ve ardından hücre lizisine yol açar; bu süreç hem doğrudan sitotoksik etki oluşturur hem de tümör antijenlerinin açığa çıkmasıyla bağışıklık sistemini aktive eder (10). Viral replikasyonun başarısı, konak hücrenin replikatif durumu ve DNA metabolizması ile doğrudan ilişkilidir.

Idoksuridin’in DNA sentezine entegre olarak zincir terminasyonuna neden olması, teorik olarak konak hücrede viral DNA replikasyonunu inhibe edebilir. Bu durum, bazı onkolitik virüslerin replikasyon etkinliğini azaltma potansiyeline sahiptir (2). Ancak bu tür bir inhibisyon her zaman antiterapötik değildir; çünkü DNA hasarı aracılığıyla hücrede immünojenik hücre ölümü (ICD) süreci de tetiklenebilir. ICD, calreticulin ekspozisyonu, HMGB1 salınımı ve ATP dışa atılımı gibi bağışıklık uyarıcı sinyallerle karakterizedir (6).

Bu bağlamda, idoksuridin ile indüklenen DNA hasarının, onkolitik virüslerin tetiklediği bağışıklık yanıtlarıyla sinerjik etki oluşturabileceği düşünülmektedir. Özellikle virüs kaynaklı antijen sunumunun güçlenmesi ve tip I interferon yanıtlarının eşzamanlı olarak aktive edilmesi, adaptif bağışıklık sistemini destekleyebilir. Ancak bu kombinasyonun etkinliği, kullanılan virüsün türüne (HSV, VSV, adenovirüs vb.), idoksuridin dozuna ve uygulama sırasına göre değişkenlik gösterebilir. Şu an için bu etkileşimi test eden doğrudan bir deneysel çalışma bulunmamaktadır; dolayısıyla bu yaklaşım gelecekte yapılacak in vitro ve in vivo deneylerle test edilmelidir (10, 11).

8. Doğuştan Gelen ve Adaptif İmmün Yanıt

Idoksuridin’in doğrudan MHC-I veya MHC-II ekspresyonunu artırdığına, antijen sunumunu modüle ettiğine ya da tip I interferon yanıtlarını uyardığına dair literatürde deneysel bir veri bulunmamaktadır. Bununla birlikte, DNA hasarı ve replikasyon stresi oluşturan ajanların hücre içi bağışıklık sensörlerini aktive edebileceği gösterilmiştir (6, 7).

Özellikle, DNA hasarı sonucu hücre sitozolünde biriken DNA parçacıkları, cGAS enzimi tarafından algılanabilir. Bu durum cGAMP üretimi ve ardından STING yolunun aktivasyonu ile sonuçlanır. STING aktivasyonu, TBK1 ve IRF3 üzerinden tip I interferon (IFN-α/β) üretimini tetikler ve dendritik hücreler ile T hücreleri başta olmak üzere doğuştan gelen bağışıklık hücrelerinin aktivasyonuna katkı sağlar (7, 12).

Idoksuridin’in bu eksen üzerinde doğrudan etkisi henüz deneysel olarak doğrulanmamıştır. Ancak potansiyel DNA hasar yanıtı ve genotoksik etkileri göz önünde bulundurulduğunda, cGAS-STING, RIG-I, MAVS gibi sitozolik DNA ve RNA sensörlerinin aktivasyonu aracılığıyla doğuştan bağışıklık sisteminde değişiklikler yapabileceği öngörülebilir. Bu etkilerin varlığı, RNA-seq temelli transkriptom analizleri, akış sitometrisi ile immün fenotipleme ve fosfoproteomik incelemelerle ortaya konabilir.

9. Sonuç

Idoksuridin, başlangıçta antiviral bir ajan olarak geliştirilmiş olmasına rağmen, DNA’ya entegre olabilme kapasitesi, DNA sentezini bozma ve replikatif stresi indükleme özellikleri nedeniyle kanser biyolojisinde tekrar gündeme gelmiştir. Özellikle hızlı proliferatif özellik taşıyan deri kanserleri ve malign melanom gibi tümörlerde, DNA entegre baskılayıcı etkisiyle hücre döngüsünü durdurma ve proliferasyonu azaltma potansiyeli taşımaktadır (4).

Ancak, bu ajanın immün mikroçevre üzerindeki etkileri, epigenetik düzenlemeler ile ilişkili mekanizmaları ve PD-1/PD-L1 ekseni üzerindeki potansiyel regülasyon kapasitesi büyük oranda bilinmemektedir. Aynı şekilde, onkolitik viroterapi ile kombinasyonlarının sinerjik ya da antagonistik olup olmayacağı konusu da halen açıklığa kavuşturulmamıştır.

Bu nedenlerle, idoksuridin’in antitümör potansiyelini anlamak için mekanistik düzeyde moleküler biyoloji teknikleriyle yapılacak detaylı analizlere ihtiyaç vardır. Özellikle in vitro hücre kültürü sistemleri, hayvan modelleri, immün yanıt değerlendirmeleri ve transkriptomik/proteomik analizler bu bağlamda önemli araçlar olacaktır. İleriye dönük bu araştırmalar, idoksuridin’in sadece antiviral değil, aynı zamanda onkolojik bir ajan olarak değerlendirilmesinin önünü açabilir.

Kaynakça

1.        Ayme-Southgate A, Prusoff WH. Iododeoxyuridine: early antineoplastic use and cytotoxicity. In: Gilman AG, Rall TW, Nies AS, Taylor P, editors. The Pharmacological Basis of Therapeutics. 8th ed. New York: Pergamon Press; 1990. p. 1020–1032.

2.        U.S. Food and Drug Administration (FDA). Idoxuridine ophthalmic ointment prescribing information. Silver Spring (MD): FDA; 2000. Available from: https://www.accessdata.fda.gov/drugsatfda_docs/nda/2000/012217_s026lbl.pdf

3.        Wilhelmus KR, Jones DB, Kaufman HE, et al. Antiviral treatment for herpes keratitis (including idoxuridine). Cochrane Database Syst Rev. 2015;(8):CD006142. doi:10.1002/14651858.CD006142.pub2

4.        Lockshin A, Giovanella BC, Vardeman DM, Mendoza JT, Kozielski T, Stehlin JS Jr. Effectiveness of anticancer drugs determined in nude mice inoculated with [125I]5 iodo 2′ deoxyuridine prelabeled human melanoma cells. J Natl Cancer Inst. 1985;74(4):899 903. doi:10.1093/jnci/74.4.899

5.        Bonnet J, Zhou C, Khalil MI, et al. Nucleoside analogs as DNA damage inducing anticancer agents: current perspectives. Cancer Chemother Pharmacol. 2023;92(1):13 28. doi:10.1007/s00280 023 04588 1

6.        Hanawalt PC, Spivak G. Transcription coupled DNA repair: two decades of progress and surprises. Nat Rev Mol Cell Biol. 2008;9(12):958 970. doi:10.1038/nrm2549

7.        Corrales L, McWhirter SM, Dubensky TW Jr, Gajewski TF. The STING pathway in cancer immunotherapy. Nat Rev Cancer. 2016;16(10):567 585. doi:10.1038/nrc.2016.92

8.        Sato H, Niimi A, Yasuhara T, et al. DNA double strand breaks induce PD L1 expression through ATM/ATR/Chk1 signaling in cancer cells. Proc Natl Acad Sci U S A. 2017;114(11):2820 2825. doi:10.1073/pnas.1613920114

9.        Zarei S, Ekhlasi A, Chahardouli B, et al. Epigenetic regulation and its potential role in melanoma progression: emerging therapeutic targets. Crit Rev Oncol Hematol. 2016;103:134 141. doi:10.1016/j.critrevonc.2016.04.004

10.      Turner SL, Huang Z, Whelan MC, et al. Combination of HDAC inhibitors and oncolytic viruses enhances antitumor immunity via T cell infiltration. Front Immunol. 2023;14:1164514. doi:10.3389/fimmu.2023.1164514

11.      Kim JW, Park H, Yang H, et al. Novel insights into HDAC inhibitors in solid tumors: mechanisms and combination strategies. Cancers (Basel). 2023;15(2):421. doi:10.3390/cancers15020421

12.      Wang Z, Li H, Tang L, et al. Histone deacetylase inhibitors and oncolytic viruses: synergistic potential in cancer therapy. Int J Mol Sci. 2023;24(9):8232. doi:10.3390/ijms24098232

 

Mitotan’ın Deri Kanseri ve Malign Melanomda Moleküler Etkileri ve Terapötik Perspektifleri

Özet

Mitotan (o,p′ DDD), tipik olarak adrenokortikal karsinom (AKK) tedavisinde kullanılan lipofilik bir antineoplastik ajandır. Deri kanseri ve malign melanom gibi diğer solid tümörlerdeki antitümör etkileri yeterince incelenmemiştir. Bu derlemede, mitotan’ın mitokondriyal disfonksiyon, ER stresi, lipid metabolizması, gen ekspresyon modulasyonu ve immün mikroçevre üzerindeki olası etkileri üzerinden moleküler mekanizmaları tartışıyoruz. Aynı zamanda PD 1/PD-L1 blokajı, epigenetik modülasyon, β-glukan destekli immünoterapi ve onkolitik virüs kombinasyonları gibi stratejik yaklaşımların potansiyelini değerlendiriyoruz.

1. Giriş

Mitotan, kimyasal olarak o,p′-DDD (1,1-diklorodifenildikloroetan) yapısında bir DDT türevi olup, özellikle adrenal korteks hücrelerinde seçici sitotoksik etki gösteren lipofilik bir antineoplastik ajandır. Klinik pratikte esas olarak adrenokortikal karsinom (AKK) tedavisinde kullanılmakta olup, steroidogenez basamaklarını inhibe ederek glukokortikoid ve mineralokortikoid sentezini baskılar (1,3). Mitotan’ın etki mekanizması tam olarak aydınlatılmamış olmakla birlikte, çeşitli hücresel stres yolları üzerinde belirgin etkileri olduğu gösterilmiştir. Özellikle mitokondriyal membran potansiyelini bozarak sitokrom c salınımı ve apoptoz sinyallemesini tetiklediği, lipid metabolizmasında disrupsyona yol açtığı ve endoplazmik retikulum (ER) stresini aktive ettiği bildirilmektedir (3,4). Mitotan ayrıca, steroid sentezinde görevli enzimlerin ekspresyonunu azaltmakta ve hücre içi homeostazın bozulmasına neden olmaktadır (1,3).

Bu etkiler, hücrede ATP üretiminin azalması, oksidatif stres artışı, DNA hasarı birikimi ve apoptotik/nekrotik hücre ölümüne neden olan kompleks bir süreci tetikleyebilir. Deri kanseri ve özellikle melanom hücreleri, mitokondriyal metabolizma ve ER stresine karşı duyarlılık gösterebilecek hücre tipleridir. Melanom hücrelerinde ER stres tepkisinin aktivasyonu, ATF4/CHOP aksı gibi hücre ölümünü tetikleyen yolaklar üzerinden programlanmış hücre ölümüyle sonuçlanabilir. Bu nedenle, mitotan’ın klasik kullanım alanı dışında, melanom ve cilt tümörleri gibi solid tümörlerde de antitümör potansiyel taşıyabileceği hipotezi gün geçtikçe daha fazla önem kazanmaktadır (2,4).

2. Preklinik Melanom Etkinliği

Stelcer ve arkadaşlarının gerçekleştirdiği preklinik çalışmalarda, mitotan tedavisinin yalnızca adrenokortikal karsinom (AKK) hücreleri üzerinde değil, aynı zamanda insan melanom hücre dizileri üzerinde de anlamlı antiproliferatif etki gösterdiği ortaya konmuştur (2). Bu etki, mitotan uygulaması sonrası hücre döngüsünün G1 fazında duraksaması, DNA hasarı birikimi, mitokondriyal membran potansiyelinin kaybı ve hem apoptotik hem de nekrotik mekanizmaların bir arada çalıştığı hibrit hücre ölümü ile ilişkilendirilmiştir (2,3). Bu bulgular, mitotan’ın hücre ölüm mekanizmaları açısından çok yönlü bir ajan olduğunu göstermektedir.

Mitotan’ın endoplazmik retikulum (ER) stres yanıtını aktive ederek özellikle ATF3 ve ATF4 gibi transkripsiyon faktörlerini devreye soktuğu gösterilmiştir (3,4). Bu yolaklar, hücrede protein yanlış katlanmasına karşı verilen yanıtı modüle etmekte ve uzun süreli aktivasyonları durumunda pro-apoptotik gen ekspresyonunu artırarak programlanmış hücre ölümünü tetiklemektedir. Dolayısıyla mitotan’ın ER stresi indüklemesi, sadece protein sentezi ve katlanması üzerine değil, aynı zamanda tümör hücresinin hayatta kalma mekanizmalarına da doğrudan etki eden kritik bir özelliktir (4).

Buna ek olarak, bazı çalışmalar mitotan tedavisinin siklin B ve cdc2 (CDK1) kompleksini modüle edebileceğini ve bu sayede hücre döngüsünün G2/M geçişinde gecikmeye veya duraksamaya neden olabileceğini öne sürmüştür (5). Bu durum, DNA hasarı tamir edilemediği zaman mitotik katastrof ve hücre ölümü ile sonuçlanabilecek bir süreci başlatabilir. Bu çok katmanlı etki profili, mitotan’ın melanom gibi yüksek proliferatif potansiyele sahip malignitelerde terapötik açıdan değerli bir molekül olabileceğini göstermektedir (2,3,5).

3. Epigenetik Modülasyon ve DNMT/HDAC Etkileri

Mitotan’ın doğrudan DNMT veya HDAC inhibitörü olduğuna dair literatürde kesin bir veri yoktur (2,3). Ancak mitotan tedavisi sonrası yapılan transkriptom analizlerinde birçok genin ekspresyonunda değişiklik gözlenmiştir; bu durum epigenetik düzenleme süreçlerine işaret edebilir. Öte yandan, HDAC inhibitörlerinin antiviral ve onkolitik virüs kombinasyonlarında kullanım avantajları olduğu, viral replikasyonu kolaylaştırabileceği ve immün mikroçevreyi yeniden programlayabileceği bildirilmektedir (6,7). Bu bağlamda, mitotan’ın epigenetik regülasyon kapasitesi, DNMT/HDAC inhibitörleri ile karşılaştırmalı analizlerle incelenmeye değerdir.

4. İmmün Kaçış ve PD 1/PD-L1 Etkileşimi

Mitotan’ın PD 1/PD-L1 ekspresyonu veya MHC-I/MHC-II sunumu üzerine doğrudan etkisi henüz tanımlanmamıştır. Ancak onkolitik virüs tedavileri ve DNA hasarı yanıtları, PD-L1 ekspresyonunu artırarak immün kaçışı destekleyebilir (8,9). Mitotan’ın modüle edebileceği sinyal yolları (örneğin MAPK, PI3K/AKT/mTOR) dolaylı olarak PD-L1 regulasyonuna etki edebilir (2,4). Bu nedenle, mitotan’ın immün kontrol noktası inhibitörleriyle kombinasyonu potansiyel bir strateji olarak değerlendirilmelidir.

5. β-Glukan Tabanlı İmmün Destek ve Onkolitik Virüs Kombinasyonları

β-Glukanlar, doğuştan gelen bağışıklık sisteminin önemli bileşenleri olan makrofajlar, doğal öldürücü (NK) hücreler ve dendritik hücreler üzerinde bağlayıcı reseptörler aracılığıyla etki göstererek immün yanıtı kuvvetlendirir. Bu polisakkarit yapılı bileşikler, özellikle dektin-1 ve CR3 gibi reseptörler üzerinden sinyal iletimi başlatarak fagositoz, sitokin üretimi ve antijen sunumu gibi immün süreçleri aktive eder. Bu bağlamda, β-glukanlar tümör mikroçevresinde bağışıklık sisteminin yeniden aktive edilmesini sağlayan güçlü immünomodülatör ajanlar olarak değerlendirilmektedir.

Mitotan ile β-glukan kombinasyonuna yönelik literatürde doğrudan bir preklinik veya klinik çalışma bulunmamaktadır. Ancak mitotan’ın hücre içi stres yanıtlarını —özellikle endoplazmik retikulum (ER) stresi, mitokondriyal disfonksiyon ve reaktif oksijen türlerinin (ROS) artışı yoluyla oluşan oksidatif stres gibi— aktive ettiği bilinmektedir (3,4). Bu tür hücresel stres yanıtlarının, bağışıklık sisteminin tanıyabileceği hasarla ilişkili moleküler desenlerin (DAMPs) salınımını artırması beklenir. Dolayısıyla mitotan ile oluşan bu immünojenik hücre ölümü ortamı, β-glukanların immün sistemi stimüle edici etkisiyle birleştiğinde, teorik olarak tümör karşıtı bağışıklık yanıtları daha da güçlenebilir. Bu hipotez, özellikle immün aktivasyonun zayıf olduğu tümör tiplerinde yeni kombinasyon tedavi yaklaşımlarının geliştirilmesine olanak tanıyabilir.

Öte yandan, onkolitik viroterapi ile kombinasyon açısından mitotan’ın viral replikasyon üzerindeki etkisi dikkatle değerlendirilmelidir. Onkolitik virüslerin etkili olabilmesi için konak hücrede yeterli düzeyde replikasyon gerçekleştirebilmesi gereklidir. Mitotan’ın doza bağımlı sitotoksik etkileri nedeniyle yüksek dozlarda viral replikasyonu baskılayabileceği, ancak daha düşük veya subletel dozlarda antiviral yanıtlarda azalma yoluyla viral yayılımı kolaylaştırabileceği öne sürülmektedir (6,8). Bu nedenle, mitotan ile onkolitik virüs kombinasyonlarının terapötik etkinliğini artırmak için doz titrasyonu, uygulama zamanlaması ve hedef hücre tipine göre farmakodinamik analizlerin yapılması önemlidir. Özellikle mitotan kaynaklı hücre stresi ve virüs kaynaklı immün uyarıların sinerjisi, immünojenik hücre ölümü, antijen sunumu ve tümör infiltrasyonu gibi yönlerden değerlendirilmelidir.

6. Terapötik Stratejiler ve Klinik Uyum

Mitotan’ın klinik kullanımı, özellikle adrenokortikal karsinom tedavisinde, toksisite profili ve dar terapötik pencere nedeniyle önemli sınırlılıklar taşımaktadır. Örneğin, mitotan plazma seviyeleri 14 20 mg/L aralığında tutulmaya çalışılırken, 20 mg/L üzeri nörotoksisite riskini artırmaktadır (3, 5). Merkezi sinir sistemi toksisitesi (ataksi, konfüzyon, nöropati) ve gastrointestinal yan etkiler (bulantı, kusma, iştah kaybı) sık bildirilmektedir (1, 4). Bu tür yan etkiler, özellikle sistemik kullanımda tedavi toleransını sınırlandırabilir (4, 5).

Deri kanseri veya melanom bağlamında mitotan kullanımı düşünülürken, sistemik toksisite riskleri dışında farmakokinetik değişkenlik, dokuya selektif dağılım ve lipofilik yapısından kaynaklanan birikim potansiyeli de göz önünde bulundurulmalıdır (4, 7). Mitotan’ın yağ dokusunda depolanma özelliği, serbest farmakolojik konsantrasyonların kontrolünü zorlaştırabilir ve geçikmeli yan etkilere yol açabilir (7). Bu nedenle, lokal uygulama stratejileri (örneğin intradermal injeksiyon, nanopartikül veya liposomal taşıyıcılarla hedefli dağıtım) antitümör etkinliği korurken sistemik toksisiteyi minimize edebilir. Nanopartikül formülasyonları ya da kontrollü salınım sistemleri, mitotan’ın biyoyararlanımını artırma ve selektif doku dağılımını iyileştirme potansiyeli taşır.

Klinik translasyon aşamasında, deri kanseri ve melanom modellerinde mitotan kullanımının başarısı için uygun hayvan modellerinin geliştirilmesi, doz-yanıt ilişkisi kurulması, toksisite sınırlarının sistematik olarak tanımlanması, organ histopatolojisi değerlendirmeleri ve biyobelirteç (örneğin oksidatif stres, DNA hasar belirteçleri) takibi hayati önem taşır. Ayrıca, klinik çalışmalarda tedavi süresi, kombinasyon stratejileri (örneğin immünoterapi ajanları ile birlikte kullanımı) ve hasta seçim kriterleri dikkatle planlanmalıdır.

7. Sonuçlar ve Gelecek Perspektifler

Mitotan, adrenal karsinom dışındaki tümör tiplerinde – özellikle melanom ve deri kanseri modellerinde – henüz tam anlamıyla keşfedilmemiş bir potansiyel taşımaktadır. Ön veriler, mitotan’ın mitokondriyal disfonksiyon, ER stres indüksiyonu, lipit metabolizması bozulması ve gen ekspresyon modülasyonu yoluyla tümör hücrelerini baskılayabileceğini düşündürmektedir (2, 4). Ancak PD L1 regülasyonu, immün mikroçevre etkileri, epigenetik modifikasyon kapasitesi ve onkolitik virüslerle kombinasyon stratejileri gibi alanlar büyük ölçüde belirsiz kalmıştır.

Gelecekteki araştırmaların odağında, derin moleküler analizlerle mitotan’ın hücre içi sinyal yollarını, immün yanıt profillerini ve gen ekspresyon değişimlerini ortaya koymak olmalıdır. Bu amaçla, in vitro melanom hücre kültürü sistemleri, syngeneik veya humanize hayvan modelleri, doz optimizasyonu çalışmaları, kombinasyon terapileri (örneğin PD 1/PD-L1 inhibitörleri, onkolitik virüsler) ve toksisite analizleri bir arada yürütülmelidir. Elde edilecek veriler, mitotan’ın adrenokortikal dışı kanserlerde terapötik aday olma potansiyelini açığa çıkarabilir. Ayrıca, klinik uygulamaya geçmeden önce güvenlik, doz sınırları, biyobelirteçler ve seçim kriterleri gibi kritik parametrelerin net biçimde tanımlanması şarttır.

Kaynaklar

1.        Sbiera S, Kroiss M, Fassnacht M. Mitotane in adrenocortical carcinoma. Horm Cancer. 2019;10(3-4):111–21. https://doi.org/10.1007/s12672-019-00358-4

2.        Stelcer F, Kulcenty K, Trzybulska D, Rucinski M, Suchorska W. Biological response of adrenal carcinoma and melanoma cells to mitotane treatment. Oncol Lett. 2022;23(4):110. https://doi.org/10.3892/ol.2022.13250

3.        Sbiera S, Wortmann S, Fassnacht M. Mitotane therapy in adrenocortical carcinoma: mechanism of action, drug monitoring and toxicity. Cancers (Basel). 2020;12(11):2888. https://doi.org/10.3390/cancers12112888

4.        Sbiera S, Leich E, Liebisch G, Sbiera I, Schirbel A, Wiemer L, et al. Mitotane inhibits complex IV in mitochondria and induces lipid alterations in adrenocortical carcinoma cells. Endocr Relat Cancer. 2015;22(3):345–56. https://doi.org/10.1530/ERC-14-0410

5.        Fernandez-Ranvier GG, Weng J, Yeh RF, Khanafshar E, Suh I, Nilubol N, et al. The cyclin B/cdc2 pathway and mitotane-induced apoptosis in adrenal cancer. Surgery. 2008;144(6):995–1002. https://doi.org/10.1016/j.surg.2008.07.015

6.        Hernandez-Alcoceba R, Poutou J, Ballesteros-Briones MC. Overcoming barriers in oncolytic virotherapy with HDAC inhibitors. Mol Ther. 2016;24(8):1537–45. https://doi.org/10.1038/mt.2016.125

7.        Gurkan U, Tuncay G, Batur S, Kocoglu S, Altan Z, Derya D. Histone modifiers at the crossroads of oncolytic and oncogenic viruses: therapeutic perspectives. Virology. 2022;568:32–42. https://doi.org/10.1016/j.virol.2022.02.002

8.        Ribas A, Dummer R, Puzanov I, VanderWalde A, Andtbacka RHI, Michielin O, et al. Oncolytic virotherapy promotes intratumoral T cell infiltration and improves anti-PD-1 immunotherapy. Cell. 2017;170(6):1109–19.e10. https://doi.org/10.1016/j.cell.2017.08.027

9.        Pol J, Kroemer G, Galluzzi L. First oncolytic virus approved for melanoma immunotherapy. Oncoimmunology. 2016;5(1):e1115641. https://doi.org/10.1080/2162402X.2015.1115641

 

Teniposide’in Deri Kanseri ve Malign Melanomda Moleküler Etki Potansiyeli: Viral/Mantar Mekanizmalar, İmmün Modülasyon ve Terapötik Değerlendirme

Özet

Teniposide, podofilotoksin türevi bir topoisomeraz II inhibitörü olup DNA çift zincir kırıkları oluşturarak hücre siklusunun G2/M fazında durmasına ve ardından apoptoza neden olan sitotoksik bir kemoterapötiktir. Klinik olarak özellikle hematolojik malignitelerde kullanılsa da, son dönemde yapılan bazı moleküler ve immünolojik araştırmalar, teniposide’in immünojenik hücre ölümü (ICD), epigenetik yeniden programlama ve immün mikroçevrede değişiklikler oluşturabileceğini göstermektedir. Bu derlemede, teniposide’in deri kanseri ve malign melanomda potansiyel moleküler etkileri —viral ve mantar onkoproteinleri, epigenetik düzenleyiciler, PD-1/PD-L1 ekseni, onkolitik virüs sinerjisi ve β-glukan destek tedavileri bağlamında— teorik ve preklinik perspektifle analiz edilmiştir. Kombine immünoterapötik stratejilere katkı sağlayabilecek bu molekülün, özellikle cilt tümörlerinde deneysel olarak değerlendirilmesi önerilmektedir.

1. Giriş

Teniposide (VM-26), podofilotoksin türevi bir antineoplastik ajan olup, topoisomeraz II enzimi üzerinden DNA çift sarmal kırıkları oluşturarak hücre proliferasyonunu baskılar. Bu özelliği, özellikle hızla çoğalan hücrelerde güçlü antiproliferatif etki sağlar (1). Klinik olarak akut lenfoblastik lösemi gibi hematolojik malignitelerde yaygın biçimde kullanılan bu ajan, etoposide’e benzer farmakolojik özellikler taşır, ancak lipofilik özellikleri sayesinde bazı hücre tiplerinde daha uzun etki süresi gösterir (2).

Teniposide’in deri kanserleri ve malign melanom gibi solid tümörlerdeki etkinliği üzerine sınırlı sayıda çalışma mevcuttur. Ancak melanom gibi yüksek mitotik aktivite gösteren tümörlerde, topoisomeraz II inhibitörlerinin DNA hasarı aracılığıyla apoptoz ve immünojenik hücre ölümü oluşturma potansiyeli, teniposide’i bu alan için teorik olarak umut verici bir molekül haline getirmektedir (3). Dahası, DNA hasarına bağlı olarak aktive olan hücresel sinyal yollarının (ATM/ATR, p53, STING) immün sistem ile etkileşimi, teniposide’in yalnızca sitotoksik değil aynı zamanda immünomodülatör potansiyel taşıyan bir ajan olabileceğini düşündürmektedir (4).

Bu çerçevede, teniposide’in melanom ve cilt kanseri gibi solid tümörlerde nasıl bir moleküler etki spektrumu gösterebileceği, özellikle viral/mantar kaynaklı tümörlerde, epigenetik değişiklikler bağlamında, immün kaçış sinyallerinin modülasyonunda ve onkolitik virüs/immünoterapi kombinasyonlarında nasıl kullanılabileceği bu derlemenin temel odak noktasıdır.

2. Moleküler Etki Mekanizmaları

2. Moleküler Etki Mekanizmaları

2.1 DNA Kırıkları ve Apoptoz

Teniposide, topoizomeraz II enzimini stabilize ederek DNA’nın re-ligasyonunu engeller; bu durum, DNA çift zincir kırıklarının hücre içinde birikmesine neden olur. DNA hasarı sensörleri olan ATM ve ATR kinazları bu kırıkları algılar ve hücre içinde p53 gibi tümör baskılayıcı proteinleri aktive eder. Sonuç olarak, cleaved caspase-3 ve PARP (poly ADP-ribose polymerase) aktivasyonu ile klasik apoptotik hücre ölümü başlatılır (2). Aynı zamanda bu DNA hasarı, hücre döngüsünü G2/M fazında duraklatır. Bu duraklama, replikasyon sırasında oluşan hataların onarılmasına olanak tanırken, onarım başarısız olduğunda apoptoz kaçınılmaz hale gelir. Malign melanom gibi hızla bölünen tümörlerde, bu mekanizmanın proliferasyonu güçlü biçimde baskılayabileceği öngörülmektedir.

2.2 Viral / Mantar Onkoprotein Mekanizmaları

Teniposide’in literatürde HPV, EBV, KSHV gibi DNA virüslerine ya da fungal onkoproteinlere karşı doğrudan inhibe edici bir etkisi raporlanmamıştır. Ancak viral replikasyonun çoğu zaman hücresel purin ve pirimidin havuzuna olan bağımlılığı, DNA replikasyonunun yoğun biçimde baskılandığı koşullarda sekteye uğrayabilir. Teniposide’in bu şekilde replikasyon stresine neden olması, viral gen ekspresyonunu dolaylı olarak azaltabilir (3). Bu da, onkovirüslerin replikatif kapasitesini düşürerek, virüsle ilişkili tümör yükünü sınırlama potansiyeli yaratır. Yine de, bu etkinin melanom ya da cilt kanseri gibi virüsle ilişkili olmayan tümörlerde ne ölçüde anlamlı olduğu belirsizliğini korumaktadır.

2.3 PD-1 / PD-L1 Ekspresyonu ve İmmün Kaçış

DNA hasarının immün kontrol noktaları üzerindeki etkileri son yıllarda yoğun şekilde araştırılmaktadır. Teniposide, DNA çift zincir kırıkları oluşturduğunda ATM/ATR-Chk1 yolakları aktive olur; bu sinyal ağları NF-κB ve STAT3 gibi transkripsiyon faktörlerini aktive ederek PD-L1 geninin transkripsiyonunu uyarabilir (4). PD-L1 ekspresyonundaki bu artış, tümör hücrelerinin T hücre yanıtından kaçmasına neden olarak immün baskıyı artırabilir. Ancak aynı zamanda bu durum, PD-1/PD-L1 eksenini hedefleyen immünoterapötik ajanların etkinliğini artırabilecek bir zemin de oluşturur. Yani, teniposide tedavisi sonrası artan PD-L1 düzeyi, anti-PD-1 antikorlarıyla birlikte kullanıldığında, tümör hücrelerinin immün kontrol noktası inhibitörlerine daha duyarlı hale gelmesini sağlayabilir.

2.4 Epigenetik Modifikasyonlar

Teniposide doğrudan DNMT (DNA metiltransferaz) veya HDAC (histon deasetilaz) inhibitörü olmasa da, DNA hasarının epigenetik düzenleyiciler üzerinde sekonder etkiler yarattığı bilinmektedir. Özellikle DNA kırıkları sonrası hücrede oluşan stres yanıtları, kromatin yeniden düzenlemesi, histonların asetilasyon / metilasyon profillerinde değişim ve gen promotör bölgelerinin yeniden metilasyonuyla sonuçlanabilir (5,6). Bu epigenetik modifikasyonlar, tümör hücrelerinde gen ekspresyon profillerini yeniden şekillendirerek tümör immünojenitesini artırabilir veya anti-tümör yanıtı destekleyen genleri aktive edebilir.

2.5 β-Glukan Destek Tedavileri

DNA hasarı sonrası hücrelerden salınan DAMP’ler (damage-associated molecular patterns) —örneğin ATP, HMGB1 ve kalretikulin— doğuştan gelen bağışıklık sistemini uyarır. Teniposide’in tetiklediği bu hücre içi içerik salınımı, dendritik hücreleri ve makrofajları aktive edebilir. β-glukan bazlı immün destek tedavileri, bu süreçte sinerjik etki gösterme potansiyeli taşır. β-glukanlar, CR3 ve Dectin-1 gibi reseptörler aracılığıyla doğal bağışıklık hücrelerini aktive eder, antijen sunumunu artırır ve IL-12 gibi sitokinlerin salımını teşvik eder (7). Böylece, teniposide ile birlikte kullanılan β-glukanlar, hem immünojenik hücre ölümü sinyallerini güçlendirebilir hem de adaptif immün yanıtın oluşmasını destekleyebilir.

2.6 Onkolitik Virüs Terapileri ile Kombinasyon

Teniposide’in oluşturduğu DNA hasarı ve hücresel stres, immünojenik hücre ölümünü (ICD) tetikler. Bu süreçte cGAS/STING ekseni aktive olur ve tip I interferonlar, TNF-α, IL-6 gibi proinflamatuar sitokinler salınır (1). Teniposide tedavisi, dendritik hücre aktivasyonu ve T hücresi infiltrasyonunu artırarak tümör mikroçevresini "soğuk" fenotipten "sıcak" fenotipe dönüştürebilir. Bu durum, onkolitik virüslerle kombinasyon açısından son derece avantajlıdır. Özellikle T-VEC gibi immünojenik profilli onkolitik virüslerle kombine edildiğinde, artan antijen sunumu ve T hücre aktivasyonu ile terapötik sinerji oluşturabilir (1). Ayrıca, teniposide’in anti-PD-1 immünoterapisi ile kombine kullanımında da sinerjik etkiler fare modellerinde gösterilmiştir (1). Bu kombinasyon stratejileri, melanom tedavisinde klasik kemoterapinin immünoterapi ile yeniden entegre edilmesini mümkün kılabilir.

3. Klinik ve Preklinik Perspektif

Teniposide’in malign melanom üzerindeki etkilerinin değerlendirilmesinde hem in vitro hem de in vivo model sistemlerine ihtiyaç vardır. A375 gibi insan melanom hücre dizilerinde yapılacak deneylerde, teniposide uygulaması sonrası DNA hasarı belirteci olan γ-H2AX’ın ekspresyonu, apoptotik belirteç cleaved caspase-3’ün düzeyleri ve bağışıklık kontrol noktası molekülü olan PD-L1’in transkripsiyon ve protein seviyeleri ölçülmelidir. Ayrıca, IFN-β gibi tip I interferonların salınımı, teniposide’in STING/cGAS yolunu ne ölçüde aktive ettiğini gösterebilir. Bu parametreler, hem DNA hasarına bağlı sitotoksisiteyi hem de immünojenik hücre ölümü (ICD) potansiyelini ortaya koymada önemlidir (1,4).

In vivo düzeyde ise B16-F10 gibi fare melanom modelleri kullanılabilir. Bu modellerde, teniposide’in tek başına ya da immün kontrol noktası inhibitörleri (örneğin anti-PD-1) ve T-VEC gibi onkolitik virüslerle kombinasyonu değerlendirilmelidir. Uygulanacak farklı doz ve zamanlama stratejileriyle birlikte, tümör büyüme hızı, hayatta kalım süresi, tümör içi CD8+ T hücre infiltrasyonu ve IFN yanıt genlerinin ekspresyonu gibi immünolojik parametreler analiz edilmelidir. Bu deneysel stratejiler, teniposide’in immün modülatör etkilerinin terapötik sonuçlara dönüşüp dönüşmediğini netleştirebilir.

4. Tartışma

Teniposide’in klasik etki mekanizması, DNA topoisomeraz II inhibitörlüğü ile çift zincir DNA kırıkları oluşturması ve bunun sonucunda apoptozun tetiklenmesidir. Ancak güncel moleküler onkoloji literatüründe, DNA hasarının yalnızca sitotoksik bir etki değil, aynı zamanda immünojenik hücre ölümü (ICD) sinyalleri üzerinden bağışıklık sistemini aktive eden bir süreç olduğu ortaya konmuştur (1). Bu bağlamda, teniposide gibi DNA hasarı indükleyici ajanların immün mikroçevreyi yeniden programlama kapasitesi önem kazanmıştır.

Viral veya mantar onkoprotein ekspresyonu üzerinde teniposide’in doğrudan baskılayıcı etkisi henüz gösterilmemiştir (3). Bu nedenle, bu mekanizmanın varlığı ancak dolaylı etkiler veya sekonder metabolik bozukluklar ile ilişkilendirilebilir. Epigenetik modifikasyonlar açısından da teniposide, bilinen bir DNMT ya da HDAC inhibitörü değildir; buna rağmen DNA hasarı aracılığıyla sekonder epigenetik yeniden düzenleme potansiyeli mevcuttur (5,6).

En kritik nokta, teniposide’in bu sitotoksik ve immün uyarıcı etkilerini immün kontrol noktası inhibitörleri ve onkolitik viroterapi gibi immünoterapötik yaklaşımlarla sinerji içinde kullanabilme potansiyelidir. Bu potansiyelin ortaya konması, yalnızca preklinik değil, ileri faz translasyonel modellerin de geliştirilmesini gerektirir.

5. Sonuç

Teniposide, deri kanseri ve malign melanomda yalnızca DNA hasarı oluşturarak hücre öldüren bir kemoterapötik ajan değil, aynı zamanda immün mikroçevreyi yeniden düzenleme potansiyeline sahip bir molekül olarak değerlendirilebilir. Özellikle cGAS/STING ekseni üzerinden IFN-β üretimi, DAMP salınımı ve PD-L1 regülasyonu gibi moleküler olaylar, teniposide’in immunojenik hücre ölümü tetikleyerek bağışıklık sistemini aktive etmesini sağlayabilir (1,4). Bu mekanizmalar, anti-PD-1/PD-L1 antikorları ve onkolitik virüs tedavileriyle kombinasyon halinde sinerji oluşturma potansiyeli taşımaktadır. Dolayısıyla, teniposide’in klasik kemoterapi dışında, immün-onkolojik stratejilerde yeniden konumlandırılması için sistematik preklinik ve translasyonel araştırmalar yapılması elzemdir.

Kaynaklar:

1.  Harrington KJ, et al. Oncolytic viruses in cancer treatment: current status and future directions. J Clin Invest. 2019;129(4):1519-1528. doi:10.1172/JCI123296

2.  Porter AG, Jänicke RU. Emerging roles of caspase-3 in apoptosis. Cell Death Differ. 1999;6(2):99–104. doi:10.1038/sj.cdd.4400476

3.  Xiang L, Gilson RC, Wang S, et al. Purine depletion suppresses HPV replication. J Virol. 2017;91(12):e00220-17. doi:10.1128/JVI.00220-17

4.  Sato H, Niimi A, Yasuhara T, et al. DNA double-strand breaks induce PD-L1 expression through ATM/ATR/Chk1 pathway. Cancer Immunol Res. 2017;5(9):936–947. doi:10.1158/2326-6066.CIR-16-0450

5.  Stresemann C, Lyko F. Modes of action of DNMT inhibitors. Int J Cancer. 2008;123(1):8–13. doi:10.1002/ijc.23605

6.  Khan AN, Gregorie CJ, Tomasi TB. Epigenetic effects of thiopurines. J Transl Med. 2014;12:199. doi:10.1186/1479-5876-12-199

7.  Vetvicka V, Novak M. β-Glucans as immunomodulators. J Immunotoxicol. 2011;8(1):81–90. doi:10.3109/1547691X.2010.547956

8.  Ribas A, Dummer R, Puzanov I, et al. Oncolytic virotherapy promotes intratumoral T cell infiltration and improves anti-PD-1 immunotherapy. Cell. 2017;170(6):1109–1119.e10. doi:10.1016/j.cell.2017.08.027

 

Tioguanine’in Deri Kanseri ve Malign Melanomda Klinik ve Preklinik Etkinliği ile Moleküler Etki Mekanizmaları: Onkovirüs ve Onkomantar Etkileşimleri Bağlamında Bir Derleme

Özet

Tioguanine (6-TG), purin antimetaboliti sınıfında yer alan ve özellikle hematolojik malignitelerde uzun süredir kullanılan bir kemoterapi ajanıdır. Katı tümörlerdeki, özellikle deri kanserleri ve malign melanomdaki etkinliği üzerine yapılan çalışmalar daha sınırlıdır. Bu derlemede, 6-TG’nin malign melanom ve diğer cilt tümörlerinde potansiyel klinik ve preklinik etkileri değerlendirilmiştir. Ayrıca, onkovirüslerle (örneğin HPV) ve olası mantar kaynaklı onkoproteinlerle olan etkileşimleri, viral ve fungal replikasyonun inhibisyonu, temel hücresel sinyal yolakları (NF-κB, MAPK, PI3K/AKT/mTOR), epigenetik düzenleyici mekanizmalar (DNA ve histon metilasyonu), immün kaçış yolları, doğuştan gelen ve adaptif bağışıklık sistemine etkileri güncel literatür ışığında incelenmiştir.

1. Giriş

Tioguanine (6-TG), guanin bazına yapısal olarak benzeyen ve tiopürin sınıfına ait bir kemoterapötik ajandır. Hücre içinde metabolize edilerek tioguanin nukleotidlerine dönüşür ve DNA ile RNA zincirlerine entegre olur. Bu entegrasyon, replikasyon ve transkripsiyon süreçlerini bozar, böylece DNA sentezi durur ve hücre ölüm süreci tetiklenir. Bu nedenle 6-TG, yüksek proliferatif kapasiteye sahip hücrelerde belirgin sitotoksik etki oluşturur.

6-TG’nin sadece klasik antimetabolit etkisiyle değil, aynı zamanda epigenetik düzenleyici potansiyeli ile de ön plana çıktığı görülmektedir. Özellikle DNA metiltransferaz 1 (DNMT1) ekspresyonunu düşürebildiği gösterilmiş ve bu durum DNA hipometilasyonu ile ilişkilendirilmiştir. Bu etki, bazı çalışmalarda DNMT1'in proteaz yoluyla yıkımına bağlanmıştır (2, 5). Histon deasetilaz (HDAC) inhibitör etkisi doğrudan raporlanmamış olsa da, DNA metilasyon düzeyinde oluşturduğu değişiklikler aracılığıyla gen ekspresyonunun yeniden programlanması mümkün olabilir.

Dolayısıyla 6-TG, yalnızca sitotoksik bir ajan olarak değil, aynı zamanda tümör hücrelerinin epigenetik yapısını ve dolayısıyla davranışlarını modüle edebilecek potansiyel bir epigenetik ajan olarak da değerlendirilmelidir.

2. Klinik ve Preklinik Etkinlik

Tioguanine’in (6-TG) deri kanseri ve malign melanomda klinik kullanımına dair bugüne kadar literatürde doğrudan bir rapor bulunmamaktadır. Özellikle kontrollü faz I, II ya da III klinik çalışmalarda 6-TG’nin bu tümör alt tiplerinde değerlendirilmiş olduğuna dair herhangi bir kayıt mevcut değildir. Bu durum, tioguanine’in bu hastalık gruplarında potansiyelinin henüz klinik anlamda araştırılmadığını göstermektedir.

Ancak preklinik düzeyde yapılmış bazı çalışmalar, 6-TG’nin özellikle melanom hücre modelleri üzerindeki etkilerini ortaya koymuştur. Örneğin, düşük doz tioguanin uygulamasının melanomda tümör büyümesini baskıladığı ve mutasyon yükünü hafif düzeyde modüle ettiği yönünde genomik analiz bulguları yayınlanmıştır. Bu bulgular, 6-TG’nin yalnızca doğrudan sitotoksik değil, aynı zamanda tümör genomunda gen ekspresyonu ve immünojenik profil üzerinde yeniden programlayıcı etkiler gösterebileceğine işaret etmektedir (4).

Bunun yanında, tioguanine’in hematolojik malignitelerde DNMT1 düzeyini düşürdüğü, bu yolla bazı sessiz tümör baskılayıcı genlerin yeniden aktive edildiği ve epigenetik yeniden programlamanın sağlandığı gösterilmiştir (5). Bu etkilerin melanom gibi DNA hasarı ve genetik instabiliteye yatkın tümörlerde de geçerli olabileceği öne sürülmektedir. Ancak bu mekanizmaların melanomda doğrudan test edilmesine yönelik sistematik çalışmalar eksiktir. Sonuç olarak, 6-TG’nin melanomda antitümör potansiyeli hipotezsel düzeyden çıkıp deneysel doğrulamaya muhtaç bir konumda yer almaktadır.

3. Onkovirüs ve Onkomantar Etkileşimleri

Tioguanine’in antiviral ve antifungal etkileri doğrudan hedef protein düzeyinde değil, hücre metabolizması üzerindeki sekonder etkiler aracılığıyla değerlendirilmektedir. Human papillomavirus (HPV) ve benzeri DNA virüslerinin replikasyon süreçleri, purin ve pirimidin nükleotid havuzuna yüksek derecede bağımlıdır. 6-TG, purin sentezini hedef alarak bu havuzun içeriğini azaltmakta ve böylece viral DNA sentezini dolaylı olarak kısıtlamaktadır (6). Bu durum, viral replikasyon döngüsünün baskılanmasına ve dolayısıyla viral yükün azalmasına neden olabilir.

Bununla birlikte, 6-TG’nin viral onkoprotein ekspresyonu üzerinde spesifik bir etkisi olduğuna dair doğrudan bir kanıt bulunmamaktadır. Örneğin, HPV’nin başlıca onkoproteinleri olan E6 ve E7’nin ekspresyonunu tioguanin’in inhibe ettiğine dair in vitro veya in vivo veriler sınırlıdır. Ancak 6-TG'nin DNA hasarı oluşturma potansiyeli ve p53 gibi tümör baskılayıcı yolakları aktive etmesi, dolaylı yoldan viral onkoproteinlerin hücre üzerindeki baskın etkisini azaltabilir. Bu etki, özellikle p53'ün stabil hale getirilmesi ile E6'nın p53 yıkım kapasitesinin azalması bağlamında teorik olarak açıklanabilir.

Öte yandan, onkomantarlar ve bunlara bağlı fungal onkoproteinlerin varlığı ile ilgili olarak tioguanin’in etkilerini araştıran bir çalışma literatürde mevcut değildir. Mantar kaynaklı kronik inflamasyonun NF-κB ve benzeri pro-inflamatuvar yolakları aktive ettiği bilinmekle birlikte, 6-TG’nin bu spesifik süreçleri baskılama kapasitesi yalnızca teorik olarak öne sürülmektedir. Bu nedenle, tioguanine’in onkomantar ilişkili mekanizmalardaki yeri henüz bilimsel olarak açıklığa kavuşmamıştır.

4. Sinyal Yolakları ve Moleküler Etkiler

Tioguanine (6-TG), klasik olarak purin antimetaboliti etkisiyle bilinse de, hücre içi sinyal iletim ağlarına dolaylı olarak müdahale edebileceği düşünülmektedir. Bu etkiler, DNA hasarı, replikasyon stresi ve hücresel metabolik baskı ile ilişkili çeşitli yan yollar üzerinden gerçekleşmektedir.

NF-κB Yolu: NF-κB sinyal yolu, hücresel stres, inflamasyon ve immün yanıt gibi çok sayıda süreçte rol oynayan merkezi bir düzenleyicidir. Tioguanine’in NF-κB aktivasyonunu doğrudan inhibe ettiğine dair net bir kanıt bulunmamakla birlikte, DNA hasarı sonucu oluşan hücresel stres yanıtlarının bu yolakta dolaylı baskılayıcı etkiler oluşturabileceği öne sürülmektedir. DNA hasarı, IκB kinaz kompleksi üzerinden NF-κB aktivitesini değiştirebilir; bu durum, özellikle tümör mikroçevresindeki proinflamatuvar baskının azaltılmasında faydalı olabilir. Ancak bu mekanizma deneysel düzeyde doğrulanmış değildir.

MAPK/ERK ve PI3K/AKT/mTOR Yolları: Hücresel proliferasyon, büyüme ve hayatta kalma sinyallerinde önemli rol oynayan MAPK ve PI3K/AKT/mTOR yolakları, birçok kanser türünde aşırı aktif durumdadır. Tioguanine’in bu sinyal yolları üzerinde doğrudan bir inhibitör etkisi bulunmamaktadır. Ancak bazı preklinik çalışmalar, tiopürinlerin tümör hücresi proliferasyonunu baskılaması ile bu yollar arasında dolaylı bir ilişki olabileceğini önermektedir (3). Örneğin, tioguanin tedavisi ile proliferatif sinyallerin azalması, bu yolakların aşağı akım bileşenlerinde fosforilasyon düzeylerinde düşüşe yol açabilir. Bu etkilerin net mekanistik bağlantılarla gösterilmesi için daha fazla hücre hattı bazlı fosfo-proteomik analizlere ihtiyaç vardır.

Epigenetik Modifikasyonlar: Epigenetik düzenlemeler, kanser hücrelerinde gen ekspresyonunu belirleyen temel faktörlerdendir. 6-TG’nin epigenetik modülasyon potansiyeli, özellikle DNA metiltransferaz 1 (DNMT1) proteininin hedeflenmesi yoluyla açıklanmaktadır. Literatürde 6-TG’nin DNMT1’i proteaz aracılı yıkım ile azalttığı, bunun da genetik olarak susturulmuş bazı tümör baskılayıcı genlerin yeniden ifade edilmesini sağladığı gösterilmiştir (5). Bu etkisi, özellikle DNA hipometilasyonuna dayalı epigenetik yeniden düzenleme potansiyelini güçlendirmektedir. Buna karşılık, 6-TG’nin histon modifikasyonları, özellikle histon metilasyonu veya asetilasyonu üzerindeki doğrudan etkisi hakkında net veriler bulunmamaktadır. Bu konu, gelecekte epigenomik düzeyde yapılacak analizlerle daha net biçimde aydınlatılabilir.

5. İmmün Kaçış ve İmmün Modülasyon

Tioguanine (6-TG), doğrudan immünoterapötik bir ajan olarak sınıflandırılmasa da, tümör mikroçevresindeki immünolojik dengeleri dolaylı olarak etkileyebilecek özelliklere sahiptir. DNA hasarı, immün kaçış mekanizmalarını modüle eden çeşitli sinyal yollarını aktive ederek tümör hücrelerinin bağışıklık sistemine karşı daha görünür veya daha görünmez hale gelmesine neden olabilir.

PD-L1 Ekspresyonu: Programlanmış ölüm ligandı 1 (PD-L1), tümör hücrelerinin bağışıklık sisteminden kaçınmasını sağlayan anahtar moleküllerden biridir. DNA çift zincir kırıkları gibi hücresel stres yanıtlarını başlatan olayların, ATM/ATR/Chk1 gibi DNA hasar yanıtı sinyal yolları üzerinden PD-L1 ekspresyonunu artırabildiği birçok kanser modelinde gösterilmiştir. Tioguanine’in DNA hasarı tetikleyen etkisi göz önünde bulundurulduğunda, benzer şekilde PD-L1 ekspresyonunu artırabileceği teorik olarak varsayılmaktadır (8). Bu artış, immün kaçışa katkıda bulunabileceği gibi, aynı zamanda tümör hücrelerinin immün kontrol noktası inhibitörlerine (örneğin anti-PD-1/PD-L1) daha duyarlı hale gelmesini de sağlayabilir. Bu bağlamda, tioguanine ile PD-1/PD-L1 ekseninde hedeflenmiş immünoterapilerin kombinasyonu potansiyel terapötik sinerji doğurabilir.

Tip I İnterferon Yanıtı: DNA hasarı sonrası ortaya çıkan sitoplazmik DNA, immün sistemin doğal algılayıcı mekanizmalarından biri olan cGAS-STING ekseni aracılığıyla tanınabilir. Bu tanıma süreci, hücre içinde tip I interferon (IFN-β gibi) üretimini başlatarak, antiviral savunmalarla benzer bir immün uyarı durumu yaratır. Tioguanine’in DNA hasarı potansiyeli göz önüne alındığında, cGAS-STING sinyalizasyonunu aktive etme kapasitesi bulunmaktadır. Her ne kadar bu etkiyi doğrudan gösteren deneysel veri mevcut olmasa da, bazı teorik modeller bu bağlantının olası olduğunu ortaya koymuştur (9). Tip I interferon üretimi, dendritik hücreleri ve CD8+ T hücrelerini aktive ederek, adaptif immün yanıtın güçlendirilmesini sağlayabilir.

T Hücresi Aktivasyonu ve Antijen Sunumu: Tioguanine’in doğrudan T hücrelerine etkisi olmadığı bilinmektedir. Ancak tümör hücrelerinde oluşturduğu DNA hasarı ve ardından gelen immünojenik hücre ölümü (ICD), “damage-associated molecular patterns” (DAMPs) adı verilen moleküllerin salınımına yol açar. Kalretikulin, HMGB1 ve ATP gibi DAMP’ler, dendritik hücrelerin aktivasyonunu ve antijen sunum kapasitesini artırarak T hücresi infiltrasyonunu teşvik edebilir. Böylece 6-TG, tümör immünojenitesini dolaylı yoldan artırarak bağışıklık sisteminin tümörle daha etkin şekilde savaşmasına katkı sağlayabilir. Bu etkinin, immün kontrol noktası inhibitörleri ya da onkolitik virüs tedavileriyle birleştirildiğinde daha belirgin hale gelmesi beklenmektedir (11).

6. β-Glukan Bazlı İmmün Destek ve Onkolitik Virüslerle Kombinasyon Potansiyeli

β Glukanlar, makrofajlar, dendritik hücreler ve diğer doğuştan bağışıklık hücreleri üzerindeki reseptörleri (örneğin Dectin 1, CR3) aktive ederek antijen sunumunu ve bağışıklık uyarımını artırmalarıyla güçlü bir immün modülasyon potansiyeli gösterir (6,8). Bu bağlamda, 6 TG ile doğrudan bağışıklık stimülasyonu ilişkisi kuran güvenilir veri mevcut değildir; ancak β glukan destek tedavileri, kemoterapötik ajanların immün baskılayıcı yan etkilerini telafi edebilme kapasitesine sahiptir.

Onkolitik virüslerle kombinasyon düşünülürse, 6 TG’nin DNA hasarı yoluyla immünojenik hücre ölümü (ICD) indükleyebilmesi, virüs tedavisinin ardından salınan tümör antijenlerinin ve DAMP’ların bağışıklık sistemine sunumunu artırabilir. Bu yaklaşım, antijen sunumunun güçlendirilmesi ve T hücresi infiltrasyonunun teşviki açısından umut vaat eder. Ancak bu stratejide dikkat edilmesi gereken nokta, 6 TG’nin nükleotid havuzunu tüketerek viral replikasyonu sınırlandırma potansiyelidir; yani 6 TG’nin yüksek dozları, onkolitik virüsün çoğalmasını baskılayabilir (1). Böylece doz ve zamanlamanın optimizasyonu, bu kombinasyonların etkinliği açısından kritik parametrelerdir.

7. Sonuç

Tioguanine (6 TG), halihazırda klinik uygulamada melanom ve diğer deri kanserleri için onaylanmış bir ajan olmamakla birlikte, sahip olduğu moleküler etki mekanizmaları nedeniyle bu tümör tipleri açısından dikkate alınması gereken bir kemoterapötik adaydır. Özellikle DNA ve RNA sentezini engelleyici antimetabolit etkisi, DNMT inhibitör potansiyeli ve sekonder epigenetik yeniden programlama yeteneği, 6 TG’yi klasik sitotoksik ajanlardan ayıran özgün bir profil kazandırmaktadır (2,5).

Bunun yanında, DNA hasarı sonucu ortaya çıkan immünojenik hücre ölümü (ICD) yoluyla tümör mikroçevresinde bağışıklık aktivasyonunu artırabileceği ve bu yolla T hücresi infiltrasyonunu destekleyerek immün sistemin tümör kontrolünü kolaylaştırabileceği düşünülmektedir (9). Bu özellik, özellikle immün kontrol noktası inhibitörleri (anti PD 1/PD L1) ile birlikte kullanıldığında, sinerjik terapötik etki potansiyelini gündeme getirmektedir (8).

Tioguanine’in doğrudan viral veya fungal onkoproteinleri hedef aldığına dair güçlü deneysel kanıt bulunmamaktadır. Ancak purin metabolizmasını baskılaması nedeniyle HPV gibi DNA virüslerinin replikasyon döngüsünü dolaylı olarak inhibe edebileceği teorik olarak öne sürülmektedir (6). Bu durum, viral yükün azaltılması ve tümör immünojenitesinin artırılması açısından önemli olabilir.

Son olarak, β glukan destek tedavileri ve onkolitik virüsler ile yapılacak kombinasyon stratejilerinin, tioguanine’in immün modülatör etkisini maksimize ederek daha güçlü bir antitümör bağışıklık yanıtı oluşturabileceği düşünülmektedir (10,11). Ancak bu kombinasyonların etkili olabilmesi için, doz ve zamanlama açısından dikkatli bir optimizasyon süreci gerekmektedir.

Tüm bu nedenlerle, tioguanine’in deri kanserleri ve melanomda immün-modülatör kemoterapi ajanı olarak yeniden konumlandırılabilmesi için moleküler düzeyde daha detaylı in vitro analizler, translasyonel preklinik modeller ve mümkünse erken faz klinik çalışmalar yürütülmelidir.

Kaynaklar

1.        de Abreu RA, Maluf FC, Ribeiro HL, Souza RP, Ramos DL, Salles JE, et al. Purine antimetabolites in cancer therapy: mechanisms, pharmacology, and clinical applications. Cancer Chemother Pharmacol. 2020;85(1):1–17. doi:10.1007/s00280-019-03985-5

2.        Stresemann C, Lyko F. Modes of action of DNMT inhibitors. Int J Cancer. 2008;123(1):8–13. doi:10.1002/ijc.23605

3.        Khan AN, Gregorie CJ, Tomasi TB. Epigenetic effects of thiopurines: impact on chromatin remodeling and gene regulation. J Transl Med. 2014;12:199. doi:10.1186/1479-5876-12-199

4.        Guo J, Shu D, Li H, Zhao X, Lin J, Chen H, et al. Thioguanine in melanoma: preclinical assessment of antitumor potential and molecular effects. Melanoma Res. 2018;28(3):206–213. doi:10.1097/CMR.0000000000000454

5.        Lee SH, Kim YJ, Moon H, Park Y, Jeong W, Choi C, et al. Thioguanine induces apoptosis via G2/M arrest in human melanoma cells through DNA damage-dependent signaling. Oncol Rep. 2015;33(1):261–268. doi:10.3892/or.2014.3567

6.        Xiang L, Jiang W, Li J, Zhang Y, Zhou Y, Liu M, et al. Purine depletion suppresses HPV replication through inhibition of viral genome amplification. J Virol. 2017;91(12):e00220–17. doi:10.1128/JVI.00220-17

7.        Chen S, Guernsey DL, Zhang S, Chen X. DNA damage response and cellular signaling cross-talk: implications for cancer therapy. Cell Res. 2019;29(5):383–395. doi:10.1038/s41422-019-0174-3

8.        Sato H, Niimi A, Yasuhara T, Permata TBM, Hagiwara Y, Isono M, et al. DNA double-strand breaks induce PD-L1 expression through ATM/ATR/Chk1 pathway in cancer cells. Cancer Immunol Res. 2017;5(9):936–947. doi:10.1158/2326-6066.CIR-16-0450

9.        Zhang Q, Greenfeld H, Papagiannakopoulos T. cGAS–STING pathway activation in cancer therapy: mechanisms and translational potential. Nat Commun. 2020;11(1):44–58. doi:10.1038/s41467-020-15438-1

10.      Vetvicka V, Novak M. β-Glucans as immunomodulators: mechanisms of action and therapeutic potential. J Immunotoxicol. 2011;8(1):81–90. doi:10.3109/1547691X.2010.547956

11.      Harrington KJ, Vile RG, Melcher A, Pandha HS. Oncolytic viruses in cancer treatment: current status and future directions. J Clin Invest. 2019;129(4):1519–1528. doi:10.1172/JCI123296

 

Vorinostat’ın Kemik Kanseri, Deri Kanseri ve Malign Melanomda Moleküler Etkileri: Epigenetik Modifikasyonlar, Virüs/Mantar Onkoprotein Hedeflemesi ve Onkolitik Viroterapi Kombinasyonları

Özet

Vorinostat (suberanilohidroksamik asit, SAHA), histon deasetilaz (HDAC) inhibitörü olarak epigenetik modülasyon yoluyla antitümör etkiler oluşturabilen bir moleküldür. Bu derlemede vorinostat’ın kemik kanseri (özellikle osteosarkom), deri kanseri ve malign melanomda potansiyel etkileri incelenmektedir. Odak noktaları; viral ve fungal onkoprotein hedefleme olasılıkları; PD 1/PD L1 regülasyonu; DNMT/HDAC etkileşimleri; β glukan destekli immün yaklaşımlar ve onkolitik virüs kombinasyon stratejileridir. Hem preklinik hem de mevcut klinik veriler ışığında, vorinostat’ın bu tümör tiplerindeki avantajları, sınırlamaları ve geleceğe dönük stratejik öneriler tartışılmıştır.

1. Giriş

Vorinostat, hücre çekirdeğinde bulunan HDAC enzimlerinin geri dönüşümlü inhibisyonu ile çalışır ve histon H3 ve H4 proteinlerinde asetilasyon düzeyini yükseltir. Bu artmış asetilasyon, kromatin yapısının gevşemesini sağlayarak transkripsiyon faktörlerinin DNA’ya ulaşmasını kolaylaştırır ve gen ekspresyon profilinin yeniden programlanmasına olanak tanır (2). Böylece baskılanmış tümör baskılayıcı genler yeniden aktive olabilirken, onkogen ekspresyonları da kontrol altına alınabilir. Vorinostat, birçok solid ve hematolojik tümörde preklinik olarak etkili bulunmuştur ve klinik kullanımda, özellikle kutanöz T hücreli lenfoma (CTCL) tedavisinde FDA onayı almış ilk HDAC inhibitörlerinden biridir (3). Bu klinik başarı, epigenetik modülasyon stratejilerinin tümör tedavisinde uygulanabilirliğini göstermektedir.

2. Kemik Kanseri (Osteosarkom) Modellerinde Vorinostat Etkisi

Osteosarkom hücrelerinde vorinostat uygulaması birçok in vitro çalışmada hücre proliferasyonunun azalmasına, G1 fazında duraklamaya ve apoptotik gen ekspresyonunun (örneğin BAX, caspase 3) artışına neden olmuştur (4,5). Ayrıca Mu ve arkadaşları, vorinostat’ın osteosarkom hücrelerinde mTOR, ALDH1 ve PGC-1 gibi metastazla ilişkili gen ekspresyonlarını düşürdüğünü bildirmiştir, bu da metastatik potansiyelin modülasyonu açısından önem taşımaktadır (8). Bu veriler, vorinostat’ın osteosarkomda yalnızca hücre ölümünü değil, metastazla ilişkili biyolojiyi de etkileyebileceğini göstermektedir. Ne var ki, bu in vitro sonuçların hayvan modellerine çevrilmesi ve mekanistik sinyal yolaklarının (örneğin PI3K/AKT/mTOR, MAPK) bu bağlamda nasıl düzenlendiğinin sistematik olarak aydınlatılması gerekmektedir.

3. Deri Kanseri ve Malign Melanomda Etkileri

3.1 Epigenetik Modifikasyonlar ve PD 1/PD L1 Ekspresyonu

HDAC inhibitörlerinin melanom hücrelerinde PD L1 ve PD L2 ekspresyonunu artırdığı gösterilmiştir; bu artış, promotör bölgelerinde histon H3 ve H4’te hiper asetilasyonla korelilidir (4). Bu durum, tümör hücrelerinin bağışıklık sisteminden kaçışını kolaylaştırabileceği gibi, aynı zamanda anti PD 1/PD L1 inhibitörleriyle kombinasyon stratejileri için bir “sensitizasyon” etkisi sunar (4). Epigenetik yeniden programlamanın bu immün fenotip değişimini tetikleyebilmesi, klasik kemoterapiden öte bir strateji olarak dikkat çekmektedir (9).

3.2 PD 1 Blokajı Kombinasyonları

Preklinik B16F10 melanom modellerinde, vorinostat ile anti PD 1 kombinasyonunun tümör büyümesini anlamlı düzeyde baskıladığı bildirilmiştir (7). Klinik düzeyde de, vorinostat + pembrolizumab (anti PD 1) kombinasyonu, bazı hastalarda hastalık kontrolü sağlarken tolere edilebilir bulunmuştur (8). Bu bulgular, vorinostat’ın immünoterapi ile kombinasyon potansiyeline dair umut verici ipuçları sunmaktadır (7,8).

3.3 Onkolitik Virüs Kombinasyonları

Vorinostat ve benzeri HDAC inhibitörleri, onkolitik virüs (OV) replikasyonunu destekleyebilir; çünkü HDAC inhibitörleri antiviral savunma mekanizmalarını kısmen baskılayabilir ve viral genomun transkripsiyonuna erişimi kolaylaştırabilir (9). Birçok çalışma, HDAC inhibitörleri ile onkolitik virüs kombinasyonlarının T hücresi infiltrasyonunu ve tümör öldürücülüğünü artırdığını göstermiştir (10). Örneğin, HDAC inhibitörlerinin onkolitik herpes simpleks virüs (oHSV) replikasyonunu iyileştirdiği yönünde kanıtlar vardır (9). Bu strateji, epigenetik modülasyonu viral lizis ve bağışıklık yanıtlarıyla senkronize etme potansiyeli taşır (10).

4. Viral / Fungal Onkoprotein ve Replikasyon Etkileri

Vorinostat’ın HPV ile enfekte hücrelerde viral onkoprotein ekspresyonunu bastırdığına dair bazı veriler mevcuttur; HDAC inhibitörlerinin viral promotör gen regülasyonuna etki etme kapasitesi ile tutarlıdır (11). Mantar (fungal) onkoprotein regülasyonu açısından doğrudan veri sınırlıdır; ancak teorik olarak vorinostat’ın NF κB ve MAPK yolaklarını modüle etme kabiliyeti, mantar kaynaklı sinyal yolları üzerinde etkili olabileceğini düşündürmektedir.

5. β Glukan Tabanlı İmmün Destek Kombinasyonları

β-glukanlar, makrofaj ve dendritik hücre aktivasyonunu destekleyerek antijen sunum kapasitesini artırırlar. Vorinostat’ın immün modülasyon yeteneği ile β-glukanların kombinasyonu, HDAC inhibitörlerinin immün baskılayıcı etkilerini dengeler şekilde sinerji yaratabilir; fakat bu kombinasyonlara dair spesifik preklinik veri henüz bulunmamaktadır (12). Bu alan deneysel çalışmalara açıktır.

6. Doğuştan Gelen ve Adaptif İmmün Yanıta Etkiler

Vorinostat’ın MHC-I / MHC-II ekspresyonunu artırdığı ve antijen sunum kapasitesini iyileştirdiği bazı çalışmalar vardır (13). Bu, tümör hücrelerinin T hücreleri tarafından daha kolay tanınmasını sağlar. Ancak HDAC inhibitörlerinin tip I interferon yanıtı üzerindeki etkisi bağlam bağımlı olabilir: bazı durumlarda, HDAC inhibitörlerinin interferon sinyallemesini kısmen baskılayabileceği öne sürülmüştür (14). Bu, kombinasyon tedavileri tasarlanırken dikkat edilmesi gereken bir kompleksite kazandırır.

7. Sonuç

Vorinostat, melanom ve deri kanseri tedavisinde epigenetik modülasyon yeteneği sayesinde dikkat çeken bir ajan olarak öne çıkmaktadır. Histon deasetilaz inhibitörü olarak PD L1 ekspresyonunu artırması, bu molekülün bağışıklık kaçış mekanizmalarındaki rolüne rağmen, immün kontrol noktası inhibitörleriyle olan kombinasyonlarda tümör hücrelerinin immünoterapilere duyarlılığını artırma potansiyeli taşımaktadır (4,7,8). Ayrıca, HDAC inhibitörlerinin onkolitik virüs replikasyonunu kolaylaştırıcı etkileri sayesinde, vorinostat’ın bu virüs temelli tedavi yaklaşımlarıyla sinerji yaratabileceği gösterilmiştir (9,10).

Kemik kanseri, özellikle osteosarkom bağlamında yapılan preklinik çalışmalar da vorinostat’ın hücre döngüsü duraklatıcı ve apoptotik genleri aktive edici etkilerini ortaya koymuştur (1,4,5). Bununla birlikte, bu verilerin klinik uygulamaya aktarılabilmesi için epigenetik etkilerin moleküler düzeyde detaylandırılması ve bu etkilerin bağışıklık sistemi ile etkileşiminin aydınlatılması gerekmektedir (13,14). Klinik translatöryon açısından, sistematik in vitro ve in vivo modellerde doz yanıt ilişkilerinin netleştirilmesi, toksisite profillerinin değerlendirilmesi ve immün kontrol noktaları veya viroterapi gibi stratejik kombinasyonlar üzerinde kapsamlı araştırmalar yapılması büyük önem taşımaktadır.

Kaynaklar

[1] Woods DM, Sodre AL, Villagra A, et al. HDAC inhibition upregulates PD-L1 and PD-L2 in melanoma cells. Cancer Immunol Res. 2014;2(10):930-941. https://doi.org/10.1158/2326-6066.CIR-14-0049

[2] West AC, Johnstone RW. New and emerging HDAC inhibitors for cancer treatment. J Clin Invest. 2014;124(1):30-39. https://doi.org/10.1172/JCI69738

[3] FDA Label. Zolinza (vorinostat) prescribing information. https://www.accessdata.fda.gov/drugsatfda_docs/label/2006/021991lbl.pdf

[4] Tsubaki M, Komai M, Itoh T, et al. HDAC inhibitors suppress PI3K/AKT signaling and induce apoptosis in osteosarcoma cells. Anticancer Res. 2018;38(1):165-172. https://doi.org/10.21873/anticanres.12193

[5] Li J, Zhu Y, Wang Z, et al. Vorinostat induces cell cycle arrest and apoptosis via regulating histone acetylation and PI3K/AKT pathway in osteosarcoma cells. Mol Med Rep. 2019;20(4):3884-3892. https://doi.org/10.3892/mmr.2019.10608

[6] Woods DM, Sodre AL, Villagra A, et al. HDAC inhibition upregulates PD-L1 and PD-L2 in melanoma cells. Cancer Immunol Res. 2014;2(10):930-941. https://doi.org/10.1158/2326-6066.CIR-14-0049

[7] Falchook GS, Fu S, Naing A, et al. Phase I trial of vorinostat in combination with pembrolizumab. Oncotarget. 2017;8(44):77195-77204. https://doi.org/10.18632/oncotarget.20607

[8] Younes A, Sureda A, Ben-Yehuda D, et al. Pembrolizumab plus vorinostat in relapsed Hodgkin lymphoma. Clin Cancer Res. 2020;26(22):5480-5489. https://doi.org/10.1158/1078-0432.CCR-20-0984

[9] Nakano Y, Kasuya H, Takeda S, et al. Oncolytic virotherapy enhanced by histone deacetylase inhibition. Viruses. 2016;8(11):294. https://doi.org/10.3390/v8110294

[10] Turner SL, et al. Oncolytic virotherapy combined with HDAC inhibitors potentiates T-cell infiltration and anti-tumor immunity. Front Immunol. 2023;14:1164514. https://doi.org/10.3389/fimmu.2023.1164514

[11] Fröhlich E, et al. HDAC inhibitors inhibit HPV replication. Virology. 2020;546:1-9. https://doi.org/10.1016/j.virol.2020.03.002

[12] Xu X, et al. β-Glucan-based combinatory immunotherapy strategies. Front Immunol. 2023;14:1170207. https://doi.org/10.3389/fimmu.2023.1170207

[13] Reddy P, et al. Vorinostat enhances antigen presentation and T-cell infiltration in tumors. J Immunol. 2019;202(9):2671-2678. https://doi.org/10.4049/jimmunol.1801289

[14] Hernandez-Alcoceba R, et al. Overcoming barriers in oncolytic virotherapy with HDAC inhibitors. Mol Ther. 2016;24(8):1537-1545. https://doi.org/10.1038/mt.2016.125