siRNA knockdown of mitochondrial thymidine kinase 2 (TK2) sensitizes human tumor cells to gemcitabine
Notice bibliographique
Résumé
// Christine Di Cresce 1, 5 , Rene Figueredo 2, 5 , Mateusz Rytelewski 1, 5 , Saman Maleki Vareki 1, 5 , Colin Way 1, 5 , Peter J. Ferguson 2, 5 , Mark D. Vincent 2, 5 , James Koropatnick 1, 2, 3, 4, 5 1 Department of Microbiology and Immunology, The University of Western Ontario, London, Ontario, Canada 2 Department of Oncology, The University of Western Ontario, London, Ontario, Canada 3 Department of Pathology, The University of Western Ontario, London, Ontario, Canada 4 Department of Physiology and Pharmacology, The University of Western Ontario, London, Ontario, Canada 5 Cancer Research Laboratory Program, Lawson Health Research Institute and London Regional Cancer Program, London, Ontario, Canada Correspondence to: James Koropatnick, e-mail: jkoropatnick@gmail.com Keywords: cancer, gemcitabine, thymidine kinase, deoxycytidine kinase, mitochondria Received: January 27, 2015 Accepted: June 03, 2015 Published: June 15, 2015 ABSTRACT Nucleoside metabolism enzymes are determinants of chemotherapeutic drug activity. The nucleoside salvage enzyme deoxycytidine kinase (dCK) activates gemcitabine (2′, 2′-difluoro-2′-deoxycytidine) and is negatively regulated by deoxycytidine triphosphate (dCTP). Reduction of dCTP in tumor cells could, therefore, enhance gemcitabine activity. Mitochondrial thymidine kinase 2 (TK2) phosphorylates deoxycytidine to generate dCTP. We hypothesized that: (1) TK2 modulates human tumor cell sensitivity to gemcitabine, and (2) antisense knockdown of TK2 would decrease dCTP and increase dCK activity and gemcitabine activation. siRNA downregulation of TK2 sensitized MCF7 and HeLa cells (high and moderate TK2) but not A549 cells (low TK2) to gemcitabine. Combined treatment with TK2 siRNA and gemcitabine increased dCK. We also hypothesized that TK2 siRNA-induced drug sensitization results in mitochondrial damage that enhances gemcitabine effectiveness. TK2 siRNA and gemcitabine decreased mitochondrial redox status, DNA content, and activity. This is the first demonstration of a direct role for TK2 in gemcitabine resistance, or any independent role in cancer drug resistance, and further distinguishes TK2 function from that of other dTMP-producing enzymes [cytosolic TK1 and thymidylate synthase (TS)]. siRNA knockdown of TK1 and/or TS did not sensitize cancer cells to gemcitabine indicating that, among the 3 enzymes, only TK2 is a candidate therapeutic target for combination with gemcitabine.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».