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Wissenschaftliche Berichte Band 12, Artikelnummer: 11514 (2022) Diesen Artikel zitieren

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Das Hauptaugenmerk unserer Studie liegt auf der Beurteilung der krebshemmenden Wirkung von Cimetidin und Vitamin C durch die Bekämpfung der tumorunterstützenden Rolle von Mastzellmediatoren (Histamin, VEGF und TNF-α) in der Tumormikroumgebung und deren Wirkung auf die Proteinkinase A(PKA)/Insulinrezeptorsubstrat-1(IRS-1)/Phosphatidylinositol-3-kinase (PI3K)/Serin/Threoninkinase-1 (AKT)/Säugetierziel von Rapamycin (mTOR) als Hinweis auf Ehrlich-induzierten Brustkrebs bei Mäusen . Es wurde eine In-vitro-Studie durchgeführt, um die antiproliferative Aktivität und den Kombinationsindex (CI) der kombinierten Medikamente zu bewerten. Darüber hinaus wurde das Ehrlich-Modell bei Mäusen durch subkutane Injektion von Ehrlich-Aszites-Karzinomzellen (EAC) in das Brustfettpolster induziert, und dann wurden sie 9 Tage lang belassen, um einen offensichtlichen soliden Brusttumor zu entwickeln. Die Kombinationstherapie hatte die beste antiproliferative Wirkung und ein CI < 1 in der MCF7-Zelllinie weist auf eine synergistische Art der Arzneimittelinteraktion hin. In der In-vivo-Studie verringerte die Kombination die Erhöhung des Tumorvolumens und den Serumtumormarker-Spiegel des karzinoembryonalen Antigens (CEA). Der Serumspiegel des vaskulären endothelialen Wachstumsfaktors (VEGF) und die immunhistochemische Färbung von CD34 als Marker der Angiogenese wurden abgeschwächt. Darüber hinaus wurde der Zustand von oxidativem Stress und Entzündungen umgekehrt. Unterdessen führte es zu einem Anstieg der Apoptose, was das Überleben des Tumors verhindert. Darüber hinaus bekämpfte es die erhöhten Werte von Histamin und zyklischem Adenosinmonophosphat (cAMP) und verhinderte die Aktivierung des (PKA/IRS-1/PI3K/AKT/mTOR)-Signals. Abschließend kamen wir zu dem Schluss, dass die synergistische Kombination eine vielversprechende antineoplastische Wirkung hat, indem sie die Angiogenese und den oxidativen Stress reduziert, die Apoptose erhöht und die Aktivierung des PI3K/AKT/mTOR-Signals hemmt, und schlagen ihre Verwendung als Behandlungsoption für die Brust vor Krebs.

Brustkrebs ist eine der häufigsten Formen von Neoplasien, die bei Frauen weltweit zu Mortalität und Morbidität führt1. Trotz wirksamer konventioneller Krebsbehandlungen wie Chemotherapie, Bestrahlung und/oder Operation sind Patienten bei diesen Behandlungen in der Regel mit zahlreichen Nebenwirkungen konfrontiert. Es besteht ein dringender Bedarf, neue Behandlungsmöglichkeiten für Brustkrebs zu finden, um die Lebensqualität dieser Patientinnen zu verbessern.

Ehrlich-induzierter Brustkrebs ist ein aggressives undifferenziertes Adenokarzinom der Brust, das bei Mäusen auftritt. Es handelt sich um ein einfaches Modell, das eine kurze Induktionsdauer aufweist und der Pathogenese von Brustkrebs beim Menschen ähnelt. Daher wird es normalerweise zur Erforschung neuer vielversprechender Medikamente bei Krebs eingesetzt2.

Die Tumormikroumgebung (TME) wurde eingehend auf die Rolle ihrer residenten Zellen wie Fibroblasten, Endothelzellen, Krebsstammzellen und Immunzellen bei der Aufrechterhaltung, dem Wiederauftreten, der Invasivität und der Behandlungsresistenz der Krebszellen untersucht3. Paul Ehrlich war der erste, der über das Vorhandensein von Mastzellen, die auch als tumorassoziierte Mastzellen (TAMCs) bezeichnet werden, in verschiedenen Arten menschlicher solider Tumoren, insbesondere Brustkrebs, berichtete4. Die Rolle von TAMCs im TME ist immer noch umstritten. Einerseits berichteten einige Forscher, dass die Infiltration von Mastzellen eine verbesserte Prognose bei einigen Krebsarten vorhersagt5. Andererseits spielen TAMCs eine wichtige Rolle bei der Tumorprogression durch die Produktion proangiogener Faktoren wie Histamin, vaskulärer endothelialer Wachstumsfaktor (VEGF), Tumornekrosefaktor-alpha (TNF-α) und Fibroblasten-Wachstumsfaktor ( FGF)4. Das CD34 gilt als spezifischer Marker für die Tumorangiogenese, da es den Zustand der Bildung neuer Blutgefäße während des Tumorwachstums identifizieren kann6.

Histamin wird im TME hauptsächlich aus Basophilen und TAMC produziert. Der erhöhte Histaminspiegel und die Expressionsniveaus der Histaminrezeptoren (H1R-H4R) im TME spielen eine wichtige Rolle bei der Tumorprogression. Darüber hinaus kann Histamin mit den HRs interagieren, um immer mehr TAMCs zu rekrutieren, was zu einem Teufelskreis führt7.

Darüber hinaus gibt es im TME viele Immunzellen, die entzündungsfördernde Zytokine wie TNF-α und reaktive Sauerstoffspezies (ROS) produzieren können, die anschließend zu einem Entzündungszustand und oxidativem Stress führen. Oxidativer Stress ist dadurch gekennzeichnet, dass sich das Gleichgewicht stärker auf Oxidationssysteme (ROS und Malondialdehyd (MDA)) als auf Antioxidationssysteme (Superoxiddismutase (SOD) und reduziertes Glutathion (GSH)) verschiebt. Diese Faktoren wirken zusammen und verändern die Proteine, die für die DNA-Reparatur und Apoptose verantwortlich sind, und begünstigen so das Überleben, die Proliferation, die Migration und die Metastasierung von Tumoren4,8.

Darüber hinaus spielt die Aktivierung des PI3K/AKT/mTOR-Signals eine Rolle bei der Angiogenese, der Apoptoseresistenz und dem Überleben von Brusttumorzellen. Dieser Signalweg kann direkt über erhöhte ROS- und VEGF-Spiegel im TME9 aktiviert werden. Außerdem kann das vom TAMC freigesetzte Histamin indirekt den PI3K/AKT/mTOR-Signalweg aktivieren. Dies lässt sich wie folgt erklären: Das Histamin aus TAMC wirkt auf H2R und es kommt zu einem Anstieg des Spiegels von zyklischem Adenosinmonophosphat (cAMP), gefolgt von Proteinkinase A (PKA),10. Darüber hinaus kann die PKA die Phosphorylierung des Insulinrezeptorsubstrats 1 (IRS1) modulieren, um den PI3K/AKT/mTOR-Signalweg zu aktivieren11.

Apoptose ist ein programmierter Zelltod, der an verschiedenen physiologischen und pathologischen Zuständen beteiligt ist. Während der Karzinogenese erfolgt die Umgehung der Apoptose durch ein Ungleichgewicht zwischen proapoptotischen und antiapoptotischen Proteinen sowie durch eine Beeinträchtigung des Caspase-3-Enzyms. Dies führt zu einem verlängerten Überleben der Tumorzellen12.

Cimetidin (CIM) ist ein Antagonist des H2R und wird aufgrund seiner Fähigkeit, die Magensäuresekretion zu reduzieren, hauptsächlich zur Behandlung von Magen-Darm-Geschwüren eingesetzt. Es besitzt eine Antitumoraktivität gegen verschiedene Arten von Krebs, einschließlich Dickdarm-, Magen-, Nierenkrebs und Melanomen, indem es die Bindung von Histamin an H2R verhindert, das Tumorwachstum hemmt und die Wirkung von Selektinen antagonisiert, was die Krebsmetastasierung reduziert13,14.

Vitamin C, auch Ascorbinsäure genannt, ist ein wasserlösliches Vitamin, das für die Kollagen-, Katecholamin- und Carnitin-Biosynthese unerlässlich ist. Außerdem fungiert es als Cofaktor für mehrere Enzyme und als Antioxidans, um die Zellen vor Schäden durch oxidativen Stress zu schützen15. Darüber hinaus wurde gezeigt, dass Vitamin C zur Behandlung von Krebs und anderen pathologischen Erkrankungen eingesetzt werden kann15,16. Seine antineoplastische Aktivität wird durch die Hemmung des Tumorwachstums und die Induktion von Apoptose vermittelt. Darüber hinaus haben zahlreiche Studien einen umgekehrten Zusammenhang zwischen Vitamin C und Histamin festgestellt. Es kann als Mastzellstabilisator wirken, die Bildung von Histamin durch Hemmung der Histidindecarboxylase verhindern und den Abbau von Histamin durch Aktivierung der Diaminoxidase steigern15.

Das Hauptziel dieser Studie besteht darin, die Antitumoraktivität von Cimetidin und Vitamin C durch Abschwächung der tumorassoziierten Mastzellmediatoren im TME und Hemmung der Aktivierung der PI3K/AKT/mTOR-Trajektorie zu bewerten.

Die menschlichen MCF-7-Adenokarzinomzellen der Brust (86.012.803) wurden von (Sigma Aldrich, USA) gekauft. Die Zellen wurden in EMEM (EBSS) (Gibco) + 2 mM Glutamin (Gibco) + 1 % nicht-essentielle Aminosäuren (NEAA) (Gibco) + 10 % fötales Rinderserum (FBS)/FCS (Gibco) in 75 cm2 gezüchtet Kulturflasche. Die Zellen wurden bei 37 °C und 5 % CO2 in einer Luftatmosphäre inkubiert, bis die Zellen getestet wurden.

Jede Vertiefung wurde mit (1 × 104) Zellen in Kulturplatten mit 96 Vertiefungen ausgesät und 24 Stunden lang bei 37 ° C inkubiert. Anschließend wurden die Zellen mit seriellen Zweifachverdünnungen verschiedener Konzentrationen der folgenden Arzneimittel behandelt: Cimetidin, Vitamin C und einer Kombination aus Cimetidin/Vitamin C. Für jede Konzentration der getesteten Arzneimittel und die Inkubation wurden drei Vertiefungen verwendet wurde 48 Stunden lang fortgesetzt. Dann wurden 20 μl 5 mg/ml MTT (Invitrogen) in jede Vertiefung gegeben und 4 Stunden lang inkubiert. Bei 37 °C in der Kulturhaube wurde MTT durch 150 μL DMSO ersetzt. Die Platte wurde mit Alufolie abgedeckt und 15 Minuten lang auf einem Orbitalschüttler geschüttelt. Die optische Dichte wurde bei 490 nm mit einem Mikroplattenlesegerät (Biotek ELX-800, USA) gemessen. Die folgende Gleichung wurde verwendet: % der Zelllebensfähigkeit = At ​​Ac × 100, wobei (At) die Absorption des Arzneimittels und (Ac) die Absorption der Kontrolle ist17.

Die CompuSyn-Software (Version 1.0.1) wurde verwendet, um den Kombinationsindex (CI) von Cimetidin mit Vitamin C in vitro zu bewerten, der die Art der pharmakologischen Arzneimittelinteraktionen aufzeigt. Werte des CI < 1 spiegeln synergistische Wechselwirkungen wider, während CI = 1 auf additive Effekte hinweist. Ein Arzneimittelantagonismus wird durch CI-Werte > 118 angezeigt.

Weibliche Schweizer Albinomäuse (6–7 Wochen, 20–25 g Gewicht) wurden von der Pharos-Universität in Alexandria gekauft und vor der Studie eine Woche lang unter Beobachtung gehalten, mit freiem Zugang zu Futter und Wasser. Alle experimentellen Verfahren wurden in strikter Übereinstimmung mit dem Leitfaden für die Pflege und Verwendung von Labortieren (NIH) und den Richtlinien „Animal Research: Reporting of In Vivo Experiments“ (ARRIVE) durchgeführt und vom „Unit of Research Ethics Approval Committee, Pharos“ genehmigt Universität in Alexandria“ (PUA-0120219263029). Tierische und biologische Abfälle wurden am Ende der Studie sicher entsorgt.

Mäuse mit Ehrlich-Asziteskarzinom (EAC) wurden vom Egyptian National Cancer Institute (NCI; Universität Kairo, Ägypten) gekauft. Asziteslösung wurde aus der Bauchhöhle von Mäusen entnommen und die Anzahl der Tumorzellen in der Aszitesflüssigkeit mit einem Neubauer-Hämozytometer bestimmt. Darüber hinaus wurde die Lebensfähigkeit der Zellen nach der zuvor beschriebenen Methode19 bestimmt. Anschließend wurden Ehrlich-Asziteskarzinomzellen (EAC) in Phosphatpuffer-Kochsalzlösung (PBS) suspendiert. Jede Maus in der Versuchsgruppe erhielt am Tag 0 0,2 ml EAC-Kochsalzlösung (2,5 × 106 Zellen) subkutan in das Brustfettpolster. Den Mäusen wurde 9 Tage lang freier Zugang zu Wasser und Nahrung gelassen, um soliden Brustkrebs zu entwickeln20.

Jeweils 10 Mäuse wurden einer Gruppe zugeteilt, die 5 Gruppen bildete: Gruppe (1): beteiligte gesunde Mäuse (die negative Kontrollgruppe); Gruppe (2): umfasste die unbehandelten Ehrlich-induzierten Mäuse mit solidem Brustkrebs, die mit beiden Lösungsmitteln der verwendeten Arzneimittel behandelt wurden (die Positivkontrollgruppe). Gruppe (3): beteiligte Mäuse, die mit Cimetidin, gelöst in 0,5 % Carboxymethylcellulose-Natrium, behandelt und peritumoral in einer Dosis von (200 mg/kg/Tag) injiziert wurden4; Gruppe (4): beteiligte Mäuse, die mit Vitamin C behandelt, in Wasser gelöst und peritumoral in einer Dosis von 4 g/kg/Tag injiziert wurden8; Gruppe (5): Betroffen waren Mäuse, die sowohl mit Cimetidin als auch mit Vitamin C in den oben genannten Dosen behandelt wurden. Die getesteten Medikamente wurden 15 Tage lang täglich verabreicht, vom 10. Tag bis zum Ende der Studie.

Wir beurteilten das Tumorvolumen (V) jeden zweiten Tag bis zur letzten Aufzeichnung am 25. Tag nach der Implantation, kurz bevor wir die überlebenden Mäuse vertikutierten. Mit einem Messschieber wurde das Tumorvolumen nach folgender Formel berechnet: V = (Länge + [Breite]2)/221.

Am Ende der Studie wurden Serum- und Brustkrebsgewebeproben entnommen. Am 25. Tag wurden die Mäuse mit Ketamin und Xylol betäubt. Anschließend wurden Blutproben aus dem Sinus orbitalis in nicht heparinisierten Glasröhrchen entnommen und 30 Minuten bei Raumtemperatur zur Gerinnung belassen. Die Proben wurden dann 10 Minuten lang bei 5000 U/min zentrifugiert, um das Serum zu erhalten, das bei -80 °C gelagert wurde. Alle Mäuse wurden durch Zervixluxation getötet, und der Tumor wurde aus jeder Maus herausgeschnitten, sofort mit eiskalter Kochsalzlösung gewaschen und auf Filterpapier trockengetupft. Abschließend wurde die Tumorprobe in zwei Teile geteilt. Der erste Teil wurde über Nacht in 10 % Formaldehydlösung konserviert und zur Bildung von in Paraffin eingebetteten Blöcken verarbeitet, die für histopathologische und immunhistochemische Untersuchungen verwendet werden sollten. Der zweite Teil wurde zur Bestimmung verschiedener Parameter auf biologischer und molekularer Ebene bei −80 °C aufbewahrt.

Die Serumspiegel von CEA (Kat.-Nr. E4741, Biovision, Nordkalifornien) und VEGF (Kat.-Nr. BMS619-2, Thermofisher Scientific, USA) wurden mithilfe von ELISA-Kits (Enzyme-Linked Immun Sorbent Assay) gemäß bestimmt Herstelleranweisungen.

Normales Brustdrüsengewebe und Tumorgewebe wurden mit eiskaltem 1,15 % KCl und 0,01 mol/L Natrium-Kaliumphosphat-Puffer (pH 7,4) homogenisiert, gefolgt von einer 20-minütigen Zentrifugation bei 4 °C und 10.000 × g.

Der aus dem Homogenisierungsprozess erhaltene Überstand wurde verwendet, um die Tumorgewebewerte der folgenden oxidativen Stressparameter zu bestimmen: GSH (Kat.-Nr. MBS026635, My BioSource, USA), MDA (Kat.-Nr. MBS741034, My BioSource, USA) und SOD (Kat.-Nr. MBS034842, My BioSource, USA) unter Verwendung kolorimetrischer Assay-Kits gemäß den Anweisungen des Herstellers.

Die TNF-α-Spiegel im normalen Brustdrüsengewebe sowie im Tumorgewebe wurden mit einem ELISA-Kit gemäß den Anweisungen des Herstellers geschätzt (Kat.-Nr. MBS825075, My BioSource, USA).

Gemäß den Anweisungen des Herstellers wurde die Histaminkonzentration in der Mikroumgebung der Brustdrüse und des Tumors mit einem kompetitiven, kolorimetrischen ELISA-Kit (Kat.-Nr. MBS005252, My BioSource, USA) bestimmt.

Der intrazelluläre cAMP-Spiegel wurde mit einem kolorimetrischen kompetitiven ELISA-Kit (Kat.-Nr. ab65355, Abcam, USA) gemäß den Anweisungen des Herstellers gemessen.

Die Gesamt-RNA wurde aus Homogenaten von Brustkrebs und normalem Brustgewebe mithilfe von RNAiso Plus (Takara Bio, Inc.) gemäß dem Protokoll des Herstellers extrahiert. Anschließend wurden die RNA-Proben 15 Minuten lang bei 37 °C revers in die cDNA transkribiert und anschließend wie folgt amplifiziert (35 Zyklen: 30 s bei 94 °C, 30 s bei 55 °C und 60 s bei 72 °C). das Superscript One-Step RT-PCR System (Kat.-Nr. 12594100, Invitrogen, USA) mit genspezifischen Oligonukleotidprimern (Tabelle 1). Die Stratagene MX3005P-Software ermittelte Amplifikationskurven und Ct-Werte. Die Primereffizienzen für alle verwendeten Primerpaare betrugen 98 %. Um die Variation der Genexpression auf der RNA der verschiedenen Proben abzuschätzen, wurde der Ct jeder Probe mit dem der Positivkontrollgruppe verglichen. Das relative IRS-1-mRNA-Expressionsniveau wurde mit der „2-ΔΔCt“-Methode berechnet.

In fixiertem Paraffin eingebettete Gewebeproben wurden entparaffiniert, in Xylol und absteigenden Alkohollösungen hydratisiert und mit PBS gespült. Die Proteine ​​wurden mit dem Qproteome FFPE Tissue Kit (Kat.-Nr. 37623, Qiagen, Italien) durch Inkubation in einem Extraktionspuffer bei 100 °C für 20 Minuten und anschließende Inkubation für 2 Stunden bei 80 °C gemäß dem Handbuch des Herstellers extrahiert. Die Probe wurde dann 5 Minuten lang auf 4 °C abgekühlt und zentrifugiert (14.000 × g, 15 Minuten, 4 °C). Der Überstand wurde in ein neues Sammelröhrchen überführt. Anschließend wurden die extrahierten Lysate 1 Stunde lang in einem BioRad Mini Protean-Tetrazellensystem bei 150 V in 10 % Polyacrylamid-SDS-PAGE-Gel aufgelöst. (Bio-Rad Protein-Assay-Kit) gemäß den Anweisungen des Herstellers. Elektrophoresierte Proteine ​​wurden in eine Nitrozellulosemembran übertragen und dann wurden die Membranen bei Raumtemperatur in TBST (100 mM Tris pH 7,5, 0,9 % NaCl, 0,1 % Tween 20) plus 5 % fettfreier Trockenmilch 1 Stunde lang blockiert und über Nacht inkubiert bei 4 °C mit den Primärantikörpern. Die primären Antikörper waren wie folgt: PKA-C α/β-Antikörper (Kat.-Nr. MAB5908, R and D Systems, Minneapolis, MN, USA), PI3K (Kat.-Nr. ab191606; Abcam), Phospho-PI3K p85 alpha (Tyr607). ) Polyklonaler Antikörper (Kat.-Nr. PA5-38905, Thermofisher Scientific, USA), AKT (Kat.-Nr. 4685; Cell Signaling Technology, Inc.), Phospho-AKT1 (Ser473) Monoklonaler Antikörper (Kat.-Nr. 44-621G, Thermofisher Scientific , USA), mTOR (Kat.-Nr. 2983; Cell Signaling Technology, Inc.) und Phospho-mTOR (Ser2454) Polyklonaler Antikörper (Kat.-Nr. PA5-105571, Thermofisher Scientific, USA). Anschließend wurden die Schnitte dreimal mit TBST gewaschen und mit Ziegen-Anti-Kaninchen-HRP-Sekundärantikörper (Kat.-Nr. 31460, Thermofisher Scientific, USA) in einer Verdünnung von 1:20.000 inkubiert und schließlich wurden immunmarkierte Proteine ​​durch Inkubation mit nachgewiesen Das ECL-Substrat und die Chemilumineszenzsignale wurden mit einem CCD-Kamera-basierten Imager erfasst. Mithilfe einer Bildanalysesoftware wurde die Bandenintensität der Zielproteine ​​im Vergleich zur Kontrollprobe nach Normalisierung durch Beta-Actin auf dem Chemi Doc MP-Imager22 abgelesen.

Fünf μm-Schnitte aus Tumorblöcken wurden geschnitten und mit Hämatoxylin-Eosin (H&E) zur histopathologischen Untersuchung, Mitosezählung in 10 Hochleistungsfeldern (HPF) und morphometrischer Beurteilung des Bereichs der Tumornekrose mit der Leica Application Suite, Version 4.12, gefärbt. 0 (Leica Microsystems CMS GmbH) Bildanalyseprogramm.

Wie zuvor beschrieben, wurden in Gewebe eingebettete Paraffinblöcke auf positiv geladenen Objektträgern geschnitten, entparaffiniert und rehydriert. Für die hitzeinduzierte Antigengewinnung wurde Citratpuffer (pH 6,0) verwendet. Endogene Peroxidase wurde mit H2O2 und endogenem Biotin mithilfe eines Blockierungspuffers (Kat.-Nr. 32052, Thermofisher Scientific, USA) blockiert. Die Schnitte wurden mit primären Antikörpern gegen Caspase-3 (Kat.-Nr. 9662, Cell Signaling Technology, MA, USA) in einer Verdünnung von (1:1000) und CD34 (Kat.-Nr. 3569, Cell Signaling Technology, MA, USA) mit behandelt eine Verdünnung von (1:1000). Immunreaktionen wurden mit dem Ultra-sensitive ABC Peroxidase Mouse IgG Staining Kit (Kat.-Nr. 32052, Thermofisher Scientific, USA) unter Verwendung des biotinylierten Sekundärantikörpers entwickelt. Als Chromogen wurde DAB (Kat.-Nr. 34065, Thermofisher Scientific, USA) verwendet und das Gewebe mit Mayer's Hämatoxylin gegengefärbt.

Mit Caspase-3 gefärbte Schnitte wurden durch Zählen der Anzahl positiv gefärbter Zellen (Zytoplasma) in 10 HPFs an der invasiven Vorderseite des Tumors, entfernt von den zentralen Nekrosebereichen, beurteilt. CD34-gefärbte Schnitte wurden durch Zählen der Anzahl positiv gefärbter Endothelzellen, die Gefäßräume innerhalb des Tumors in 10HPFs auskleiden, beurteilt. Alle Bewertungen wurden mit der Bildanalysesoftware Leica Application Suite, Version 4.12.0 (Leica Microsystems CMS GmbH) durchgeführt.

Alle statistischen Analysen wurden mit der Software GraphPad Prism v. 5.03 (GraphPad Software, San Diego, CA, USA) durchgeführt. Die Daten wurden als Mittelwert ± SD (n = 8) ausgedrückt. Statistische Unterschiede zwischen den Gruppen wurden mithilfe einer einfaktoriellen ANOVA ermittelt, gefolgt von Tukeys Post-hoc-Mehrfachvergleichstest. Ein p-Wert von weniger als 0,05 wurde als signifikant angesehen. Die CompuSyn-Software (Version 1.0.1) wurde verwendet, um die synergistischen Wirkungen verschiedener Arzneimittelkombinationen abzuschätzen, indem der Kombinationsindex (CI) generiert wurde, wobei CI < 1, CI = 1 und CI > 1 Synergismus, additive Wirkung und Antagonismus bezeichneten , jeweils. Mithilfe des Spearman-Koeffiziententests wurden statistische Korrelationen zwischen verschiedenen Parametern mit dem IBM SPSS-Softwarepaket Version 20.0 (Armonk, NY: IBM Corp) durchgeführt. Ein p-Wert von weniger als 0,05 wurde als signifikant angesehen.

Das Versuchsprotokoll und die Verfahren entsprachen den Vorschriften der ARRIVE-Richtlinien (Animal Research: Reporting of In Vivo Experiments). Das Protokoll wurde vom „Unit of Research Ethics Approval Committee, Pharos University in Alexandria“ genehmigt (PUA01202109263029).

Die IC50-Werte von Vitamin C und Cimetidin nach Zugabe zum Kulturmedium der MCF7-Zelllinie betrugen (373,73 bzw. 144,17 μmol/L) (Tabelle 2, Abb. 1 und Ergänzung 6). Andererseits führte die Zugabe einer Kombination aus Vitamin C/Cimetidin zum Kulturmedium der MCF7-Zelllinie zu einer 3,42-fachen Reduzierung von IC50 (42,16 μmol/L) im Vergleich zum mit Cimetidin behandelten Medium.

Auswirkungen serieller Zweifachverdünnungen von Vitamin C, Cimetidin und ihrer Kombination auf den Prozentsatz der Zelllebensfähigkeit von MCF7-Zellen unter Verwendung des MTT-Assays.

Die CI-Analyse mit der CompuSyn-Software (Version 1.0.1) verschiedener Konzentrationen von Cimetidin in Kombination mit Vitamin C auf der menschlichen Zelllinie MCF-7 zeigte einen synergistischen Effekt (CI < 1) (Tabelle 3 und Abb. 2).

Kombinationsindexdiagramm von Vitamin C kombiniert mit Cimetidin mit seriellen zweifachen Verdünnungen in einem konstanten Verhältnis (1:1) in der menschlichen Zelllinie MCF7. Werte des CI < 1 spiegeln synergistische Wechselwirkungen wider.

Die Auswirkungen einer medikamentösen Behandlung auf das Brustkrebswachstum sind in (Tabelle 4, Abb. 3 und Ergänzung 6) dargestellt. Das Brustkrebswachstum wurde durch Messung des Tumorvolumens mit einem Messschieber vom 9. Tag bis zum Ende der Studie beurteilt. Alle unbehandelten Mäuse zeigten am 9. Tag einen erkennbaren soliden Tumor im Brustfettpolster. Dementsprechend wurden die getesteten Medikamente am 10. Tag verabreicht. Bei den unbehandelten Mäusen nahm das Tumorvolumen bis zum Ende des Behandlungszeitraums kontinuierlich zu. Cimetidin, Vitamin C und ihre Kombination kehrten das Fortschreiten des Tumorvolumens im Vergleich zur unbehandelten Gruppe an allen Nachbeobachtungstagen signifikant um. Am 25. Tag verursachte Cimetidin eine signifikantere Verringerung des Tumorvolumens als Vitamin C, P < 0,05. Allerdings verursachte die Kombination beider Arzneimittel die deutlichste Verringerung des Tumorvolumens im Vergleich zu Cimetidin oder Vitamin C allein, P < 0,05.

Die Veränderungen im Tumorvolumen von Ehrlich lösten bei Mäusen nach 15-tägiger Behandlung mit Cimetidin in einer Dosis von 200 mg/kg/Tag, Vitamin C in einer Dosis von 4 g/kg/Tag und deren Kombination soliden Brustkrebs aus. Jeder Punkt stellt den Mittelwert ± SD von 10 Mäusen dar. * unterscheidet sich deutlich von der unbehandelten Ehrlich-Gruppe, P < 0,05. @ unterscheidet sich deutlich von der mit Vitamin C behandelten Gruppe, P < 0,05. $ unterscheidet sich deutlich von der mit Cimetidin behandelten Gruppe, P < 0,05.

Das CEA ist ein Tumormarker, in dem die Veränderungen seines Serumspiegels in verschiedenen Gruppen in (Abb. 4 und Ergänzung 6) dargestellt sind. Unsere Ergebnisse zeigten eine signifikante Erhöhung des CEA-Serumspiegels in der Ehrlich-induzierten Brustkrebsgruppe (12 ± 0,80 pg/ml) im Vergleich zu normalen Mäusen (0,4 ± 0,05 pg/ml). Behandlungen mit Cimetidin/Vitamin C in Dosen von 200 mg/kg/Tag und 4 g/kg/Tag milderten den erhöhten CEA-Serumspiegel (5,52 ± 0,48 pg/ml) bzw. (7 ± 0,71 pg/ml). Die Kombinationstherapie bewirkte die deutlichste Abwendung des erhöhten Serumspiegels des oben genannten Parameters (4,6 ± 0,44 pg/ml).

Veränderungen der Serum-CEA-Konzentration nach Behandlung mit Cimetidin in einer Dosis von 200 mg/kg/Tag, Vitamin C in einer Dosis von 4 g/kg/Tag und deren Kombination für 15 Tage nach Ehrlich-Induktion von Brustkrebs bei Mäusen. Die Daten werden als Mittelwert ± SD dargestellt.* Deutlicher Unterschied zur normalen Kontrollgruppe, P < 0,05. @ unterscheidet sich signifikant von der unbehandelten Ehrlich-Gruppe, P < 0,05. $ unterscheidet sich deutlich von der mit Vitamin C behandelten Gruppe, P < 0,05. # unterscheidet sich deutlich von der mit Cimetidin behandelten Gruppe, P < 0,05.

Die Wirkung der Behandlung mit Cimetidin, Vitamin C und ihrer Kombination auf den Serum-VEGF ist in (Abb. 5 und Ergänzung 6) dargestellt. Im Vergleich zu normalen Kontrollmäusen kam es bei Ehrlich-Brustkrebsmäusen zu einem 3,02-fachen signifikanten Anstieg des VEGF-Serumspiegels. Cimetidin und Vitamin C unterdrückten die erhöhten Serum-VEGF-Spiegel deutlich um 53,64 % bzw. 43,71 % im Vergleich zu unbehandelten Mäusen. Die Kombinationstherapie verursachte den signifikantesten Rückgang des Serum-VEGF-Spiegels um 64,3 % im Vergleich zu unbehandelten Mäusen mit Ehrlich-induziertem Brustkrebs. Dabei wurde die vielversprechende antiangiogene Wirkung der eingesetzten Medikamente hervorgehoben, wobei der Schwerpunkt auf der Kombinationstherapie lag.

Die Veränderungen der Serum-VEGF-Konzentration nach der Behandlung mit Cimetidin in einer Dosis von 200 mg/kg/Tag, Vitamin C in einer Dosis von 4 g/kg/Tag und deren Kombination für 15 Tage nach Ehrlich-Induktion von Brustkrebs bei Mäusen. Die Daten werden als Mittelwert ± SD dargestellt. * unterscheidet sich deutlich von der normalen Kontrollgruppe, P < 0,05. @ unterscheidet sich signifikant von der unbehandelten Ehrlich-Gruppe, P < 0,05. $ unterscheidet sich deutlich von der mit Vitamin C behandelten Gruppe, P < 0,05. # unterscheidet sich deutlich von der mit Cimetidin behandelten Gruppe, P < 0,05.

Die Variation der oxidativen Stressparameter (MDA, SOD, GSH) im Tumorgewebe nach Verabreichung von Cimetidin, Vitamin C und einer Kombination beider Arzneimittel ist in (Abb. 6 und Ergänzung 6) dargestellt. Die Ergebnisse unserer Studie zeigten, dass der MDA-Tumorspiegel im Vergleich zum Normalwert deutlich um das 4,5-Fache erhöht war. Das Cimetidin verursachte eine 50-prozentige Senkung, während das Vitamin C eine 34,44-prozentige Senkung des MDA-Tumorspiegels im Vergleich zu unbehandelten Mäusen verursachte. Die Kombination beider zuvor genannten Medikamente führte zu einer Verringerung des MDA-Tumorspiegels um 64,44 % im Vergleich zu unbehandelten tumortragenden Mäusen.

Die Veränderungen der Gewebewerte der oxidativen Stressparameter (MDA, GSH, SOD) nach der Behandlung mit Cimetidin in einer Dosis von 200 mg/kg/Tag, Vitamin C in einer Dosis von 4 g/kg/Tag und deren Kombination für 15 Tage nach Ehrlich-Induktion von Brustkrebs bei Mäusen. Die Daten werden als Mittelwert ± SD dargestellt.* unterscheidet sich deutlich von der normalen Kontrollgruppe, P < 0,05. @ unterscheidet sich signifikant von der unbehandelten Ehrlich-Gruppe, P < 0,05. $ unterscheidet sich deutlich von der mit Vitamin C behandelten Gruppe, P < 0,05. # unterscheidet sich deutlich von der mit Cimetidin behandelten Gruppe, P < 0,05.

Darüber hinaus waren die GSH- und SOD-Tumorspiegel im Vergleich zu ihren Spiegeln im Brustfettpolster normaler Mäuse signifikant um 81,53 % bzw. 68,75 % verringert. Die Behandlung mit Cimetidin, Vitamin C und deren Kombination verursachte einen signifikanten Anstieg des GSH-Tumorspiegels um das 2,86-, 2,45- bzw. 3,94-fache. Darüber hinaus war der SOD-Tumorspiegel nach der Behandlung mit Cimetidin um das 2,16-Fache, nach der Behandlung mit Vitamin C um das 1,56-Fache und nach der Kombinationstherapie um das 2,8-Fache im Vergleich zur unbehandelten Gruppe erhöht.

Die Veränderung des TNF-α-Spiegels im Tumorgewebe in verschiedenen Gruppen wurde bewertet, um einen Einblick in das Entzündungsmilieu zu erhalten (Abb. 7 und Ergänzung 6). Die Ergebnisse zeigten einen bemerkenswerten Anstieg des proinflammatorischen TNF-α-Spiegels im Tumorgewebe in der Ehrlich-Gruppe, was einer Veränderung von 1150 % gegenüber der normalen Kontrollgruppe entspricht. Allerdings führten Cimetidin, Vitamin C und die Kombination beider Medikamente zu 73,33, 62 und 80 % Veränderungen des Ehrlich-induzierten soliden Brusttumors. Dies zeigt, dass die Kombinationstherapie den größten Effekt auf die Reduzierung des TNF-α-Tumorgewebes hatte.

Die Veränderungen im Gewebespiegel von TNF-α nach der Behandlung mit Cimetidin in einer Dosis von 200 mg/kg/Tag, Vitamin C in einer Dosis von 4 g/kg/Tag und deren Kombination für 15 Tage nach der Ehrlich-Induktion von Brustkrebs in Mäusen. Die Daten werden als Mittelwert ± SD dargestellt.* unterscheidet sich deutlich von der normalen Kontrollgruppe, P < 0,05. @ unterscheidet sich signifikant von der unbehandelten Ehrlich-Gruppe, P < 0,05. $ unterscheidet sich deutlich von der mit Vitamin C behandelten Gruppe, P < 0,05. # unterscheidet sich deutlich von der mit Cimetidin behandelten Gruppe, P < 0,05.

Abbildung 8 und Ergänzung 6 veranschaulichen die Histaminspiegel im Brust- und Tumormikroumgebungsgewebe in verschiedenen Gruppen, entweder unbehandelt oder mit Vitamin C und/oder Cimetidin behandelt. Bei unbehandelten Brusttumor-tragenden Mäusen kam es zu einem signifikanten Anstieg des Histamin-Gewebespiegels, etwa um das 4,5-fache im Vergleich zur normalen Gruppe. Alle verabreichten Behandlungen konnten den Histaminspiegel im Gewebe senken, mit Ausnahme von Cimetidin, und es gab keinen signifikanten Unterschied zur unbehandelten Gruppe. Darüber hinaus gab es keinen signifikanten Unterschied zwischen der mit Vitamin C behandelten Gruppe und der mit der Kombinationstherapie behandelten Gruppe.

Die Veränderungen im Gewebespiegel von Histamin nach der Behandlung mit Cimetidin in einer Dosis von 200 mg/kg/Tag, Vitamin C in einer Dosis von 4 g/kg/Tag und deren Kombination für 15 Tage nach Ehrlich-Induktion von Brustkrebs bei Mäusen . Die Daten werden als Mittelwert ± SD dargestellt.* unterscheidet sich deutlich von der normalen Kontrollgruppe, P < 0,05. @ unterscheidet sich signifikant von der unbehandelten Ehrlich-Gruppe, P < 0,05. $ Signifikanter Unterschied zur mit Vitamin C behandelten Gruppe, P < 0,05. # unterscheidet sich deutlich von der mit Cimetidin behandelten Gruppe, P < 0,05.

Der cAMP-Spiegel im Brust- und Tumorgewebe bei normalen, Ehrlich-induzierten Brustmäusen und verschiedenen behandelten Gruppen ist in (Abb. 9 und Ergänzung 6) dargestellt. Es wurde beobachtet, dass der cAMP-Spiegel im Gewebe bei den Ehrlich-induzierten Mäusen im Vergleich zu normalen Mäusen um das 10,5-fache erhöht war. Alle verabreichten Behandlungen verringerten den cAMP-Gewebespiegel erheblich, wobei die deutlichste Verringerung in der mit der Kombinationstherapie behandelten Gruppe beobachtet wurde, eine Verringerung um 59,52 % in der mit Vitamin C behandelten Gruppe, eine Verringerung um 64,33 % in der mit Cimetidin behandelten Gruppe und eine Verringerung um 89,17 % in der mit der Kombinationstherapie behandelten Gruppe behandelte Gruppe.

Die Veränderungen im Gewebespiegel von cAMP nach der Behandlung mit Cimetidin in einer Dosis von 200 mg/kg/Tag, Vitamin C in einer Dosis von 4 g/kg/Tag und deren Kombination für 15 Tage nach Ehrlich-Induktion von Brustkrebs bei Mäusen . Die Daten werden als Mittelwert ± SD dargestellt.* unterscheidet sich deutlich von der normalen Kontrollgruppe, P < 0,05. @ unterscheidet sich signifikant von der unbehandelten Ehrlich-Gruppe, P < 0,05. $ unterscheidet sich deutlich von der mit Vitamin C behandelten Gruppe, P < 0,05. # unterscheidet sich deutlich von der mit Cimetidin behandelten Gruppe, P < 0,05.

Um die Mechanismen aufzuklären, durch die von TAMC produziertes Histamin den PI3K/AKT/mTOR-Signalweg modulieren könnte, wurde die mRNA-Expression von IRS-1 ausgewertet (Abb. 10 und Ergänzung 6). Die relative mRNA von IRS-1 war in der Ehrlich-Gruppe im Vergleich zu der der normalen Kontrollmäuse signifikant um das 12,5-fache erhöht. Die Behandlung mit Vitamin C reduzierte die relative mRNA-Expression des Zielgens im Vergleich zu tumortragenden unbehandelten Mäusen signifikant um 38,3 %. Außerdem war Cimetidin in der Lage, die relative mRNA-Expression von IRS-1 um 53,5 % im Vergleich zu den Mäusen in der Ehrlich-Gruppe deutlich zu verringern. Schließlich verursachte die Kombination beider Medikamente den deutlichsten Rückgang des zuvor genannten Gens um 73,1 %.

Das relative mRNA-Expressionsniveau von IRS-1 nach der Behandlung mit Cimetidin in einer Dosis von 200 mg/kg/Tag, Vitamin C in einer Dosis von 4 g/kg/Tag und deren Kombination für 15 Tage nach Ehrlich-Induktion von Brustkrebs in Mäuse. Die Daten werden als Mittelwert ± SD dargestellt.* unterscheidet sich deutlich von der normalen Kontrollgruppe, P < 0,05. @ unterscheidet sich signifikant von der unbehandelten Ehrlich-Gruppe, P < 0,05. $ unterscheidet sich deutlich von der mit Vitamin C behandelten Gruppe, P < 0,05. # unterscheidet sich deutlich von der mit Cimetidin behandelten Gruppe, P < 0,05.

(Abb. 11A, B und Ergänzung 1, 2, 3, 4, 5, 7, 8, 9) veranschaulichen die Änderung des Proteinexpressionsniveaus von PKA-C α/β, Gesamt- und phosphoryliertem PI3K, AKT und mTOR in verschiedenen Gruppen, was mit der Western-Blot-Technik durchgeführt wurde. Erstens zeigte der Ehrlich-induzierte solide Tumor in der Brustdrüse bei unbehandelten Mäusen einen signifikanten Anstieg der relativen Proteinexpressionsniveaus von PKA-C α/β, P-PI3K/T-PI3K, P-AKT/T-AKT, P- mTOR/T-mTOR, die eine wichtige Rolle in der Pathogenese der Krankheit spielen. Darüber hinaus verringerten alle in dieser Studie verabreichten Behandlungen die relative Expression aller oben genannten Proteine ​​deutlich. Die Wirkung von Cimetidin war bei allen zuvor genannten Parametern mit Ausnahme von PKA-C α/β deutlicher als die von Vitamin C. Es gab keinen signifikanten Unterschied zwischen den mit Vitamin C und Cimetidin behandelten Gruppen. Besonderer Schwerpunkt liegt auf der Wirkung der Kombinationstherapie, die die deutlichste Verringerung der zuvor erwähnten Proteinexpression verursachte, diesen Signalweg modulierte und ihre Rolle bei der Pathogenese der Krankheit abschwächte.

Die Veränderungen der PKA-C α/β-, Gesamt- und phosphorylierten PI3K-, AKT- und mTOR-Expressionsniveaus nach der Behandlung mit Cimetidin in einer Dosis von 200 mg/kg/Tag, Vitamin C in einer Dosis von 4 g/kg/Tag und ihre Kombination für 15 Tage nach Ehrlich-Induktion von Brustkrebs bei Mäusen. Die Daten werden als Mittelwert ± SD dargestellt.* unterscheidet sich deutlich von der normalen Kontrollgruppe, P < 0,05. @ unterscheidet sich signifikant von der unbehandelten Ehrlich-Gruppe, P < 0,05. $ unterscheidet sich deutlich von der mit Vitamin C behandelten Gruppe, P < 0,05. # unterscheidet sich deutlich von der mit Cimetidin behandelten Gruppe, P < 0,05.

Hämatoxylin- und Eosin-Färbung (H und E) wurde verwendet, um die histopathologischen Veränderungen im normalen Brustgewebe im Vergleich zu einem durch Ehrlich induzierten soliden Brusttumor und die Wirkung verschiedener medikamentöser Behandlungen zu beurteilen (Abb. 12). Die Untersuchung des normalen Brustfettpolsters ergab normale Brustläppchen und -gänge (Abb. 12A). Andererseits ergab eine Beurteilung der induzierten Gruppe aggressive infiltrative Tumoren, die aus Schichten, Massen und Strängen von polygonalen, zusammenhängenden Zellen mit vergrößerten unregelmäßigen Bläschenkernen mit hervorstehenden Nukleolen und reichlich eosinophilem bis amphophilem Zytoplasma bestanden (Abb. 12B).

Histopathologische und histomorphometrische Beurteilung unter Verwendung von H und E für normales Brustfettpolster und Ehrlich-induzierten soliden Brusttumor bei unbehandelten Mäusen und verschiedenen behandelten Gruppen mit Cimetidin in einer Dosis von 200 mg/kg/Tag, Vitamin C in einer Dosis von 4 g/kg/Tag. Tag und deren Kombination für 15 Tage. Die Daten werden als Mittelwert ± SD dargestellt.* Deutlicher Unterschied zur normalen Kontrollgruppe, P < 0,05. @ unterscheidet sich signifikant von der unbehandelten Ehrlich-Gruppe, P < 0,05. $ unterscheidet sich deutlich von der mit Vitamin C behandelten Gruppe, P < 0,05. # unterscheidet sich deutlich von der mit Cimetidin behandelten Gruppe, P < 0,05. (A) Eine normale Kontrollmäusebrust zeigt normale Brustläppchen und -gänge. (B) Der Ehrlich-Tumor befällt das gesamte Brustgewebe. (C) Der unbehandelte Ehrlich-Tumor zeigt zahlreiche mitotische Figuren. (D) Eine leichte Verringerung der Mitosezahlen wird bei soliden Brusttumoren nach Behandlung mit Vitamin C gezeigt. (E) Eine mäßige Verringerung der Mitosezahlen wird bei soliden Brusttumoren nach Behandlung mit Cimetidin gezeigt. (F) Die deutlichste Reduktion zeigt sich bei soliden Brusttumoren nach der Behandlung mit der Kombination von Cimetidin und Vitamin C. (G) Der Ehrlich-Tumor besteht aus Schichten und Massen großer polygonaler Epithelzellen mit zentralen Nekrosebereichen. (H) Zeigt eine leichte Erhöhung des Ausmaßes der Nekrose innerhalb der Tumoren nach einer Vitamin-C-Behandlung. (I) Zeigt eine mäßige Erhöhung des Ausmaßes der Nekrose innerhalb der Tumoren nach der Behandlung mit Cimetidin. (J) Zeigt die deutlichste Erhöhung des Ausmaßes der Nekrose innerhalb der Tumoren nach der Behandlung mit der Kombinationstherapie an.

In den Ehrlich-induzierten Brustkrebsgeweben unbehandelter Mäuse waren die mitotischen Zahlen zahlreich und erreichten mittlere Zahlen von (55/10 HPFs) (Abb. 12C). Die Behandlung mit Vitamin C reduzierte die Mitoserate signifikant und erreichte mittlere Werte von (32/10 HPFs), P-Wert < 0,05, Abb. 12D. Außerdem zeigten mit Cimetidin behandelte Mäuse eine signifikantere Verringerung der Mitoserate und erreichten mittlere Werte von (24/10 HPFs), P-Wert < 0,05, Abb. 12E. Darüber hinaus verursachte die Kombinationsbehandlung die am häufigsten beobachtete signifikante Verringerung der Mitosezahlen und erreichte mittlere Werte von (9/10 HPFs), P-Wert < 0,05 (Abb. 12F).

Bei Mäusen mit solidem Brustkrebs wurden im Zentrum der Tumoren kleine Nekrosebereiche festgestellt (durchschnittliche Fläche 10 % der Tumormasse) (Abb. 12G).

Die Behandlung mit Vitamin C verursachte eine leichte Erhöhung der nekrotischen Bereiche (durchschnittliche Fläche 34 % der Tumormasse) (Abb. 12H). Gleichzeitig zeigte Cimetidin eine moderate Zunahme der nekrotischen Bereiche (mittlere Fläche 54 % der Tumormasse) (Abb. 12I). Bei den mit der Kombinationstherapie behandelten Mäusen zeigten die Tumore die größten Nekrosebereiche (durchschnittliche Fläche 75 % der Tumormasse), P-Wert < 0,05 (Abb. 12J). Es wurde festgestellt, dass sich alle erhöhten Nekrosebereiche hauptsächlich an den Grenzen des Tumorgewebes befanden.

Die immunhistochemische Färbung für Caspase 3 und CD34 ist in (Abb. 13) dargestellt. Diese Immunfärbung zeigte das Ausmaß der Apoptose und Angiogenese im soliden Brusttumor nach Behandlung mit Vitamin C und/oder Cimetidin. Die mittlere Zahl von Caspase 3 bei unbehandeltem Brustkrebs bei Mäusen betrug 10/10HPF (Abb. 13A). Die Vitamin-C-Behandlung erhöhte den Caspase-3-Spiegel im Brusttumor leicht und erreichte einen mittleren Wert von 54/10 HPF (Abb. 13B). Die Cimetidin-Behandlung erhöhte den Caspase-3-Spiegel im Brusttumor moderat und erreichte einen mittleren Wert von 60/10 HPF (Abb. 13C). Die Kombinationstherapie verursachte den deutlichsten Anstieg des Caspase-3-Spiegels im Brusttumor und erreichte einen mittleren Wert von 87/10 HPF (Abb. 13D).

Die Veränderungen in der Caspase 3- und CD34-Immunfärbung bei Ehrlich-induzierten soliden Brusttumoren bei unbehandelten Mäusen und verschiedenen behandelten Gruppen mit Cimetidin in einer Dosis von 200 mg/kg/Tag, Vitamin C in einer Dosis von 4 g/kg/Tag und anderen Kombination für 15 Tage. Die Daten werden als Mittelwert ± SD dargestellt.* Deutlicher Unterschied zur normalen Kontrollgruppe, P < 0,05. @ unterscheidet sich signifikant von der unbehandelten Ehrlich-Gruppe, P < 0,05. $ unterscheidet sich deutlich von der mit Vitamin C behandelten Gruppe, P < 0,05. # unterscheidet sich deutlich von der mit Cimetidin behandelten Gruppe, P < 0,05. (A) zeigt Caspase-3-Immunfärbung im Tumor unbehandelter Mäuse. (B–D) Zeigt Caspase-3-Immunfärbung im Tumor nach Behandlung mit Vitamin C, Cimetidin bzw. der Kombinationstherapie. (E) zeigt CD34-Immunfärbung im Tumor unbehandelter Mäuse. (F–H) zeigt eine CD34-Immunfärbung in den Tumoren nach der Behandlung mit Vitamin C, Cimetidin bzw. der Kombinationstherapie.

Die CD34-Färbung hob die ausgedehnt gebildeten Tumorgefäße hervor, insbesondere an der invasiven Tumorfront (mittlere Anzahl von 39/10HPF) (Abb. 13E). Die Vitamin-C-Behandlung verursachte eine leichte Abnahme des CD34 und erreichte einen mittleren Wert von (25/10HPF) (Abb. 13F). Die Behandlung mit Cimetidin verursachte eine moderate Verringerung der Angiogenese als Vitamin C und erreichte einen mittleren Wert von 15/10HPF (Abb. 13G). Die Kombinationstherapie verursachte die signifikanteste Reduzierung des CD34 und erreichte einen mittleren Wert von 9/10HPF (Abb. 13H).

Statistische Korrelationen wurden mithilfe des Spearman-Koeffiziententests durchgeführt, um den Zusammenhang zwischen Mastzellmediatoren (Histamin, VEGF und TNF-α) und Mitgliedern des PI3K/AKT/mTOR-Signalwegs, Apoptose und Angiogenese innerhalb der mit Cimetidin und Vitamin C behandelten Gruppe zu untersuchen. Die Ergebnisse der statistischen Korrelationen zeigten eine positive Korrelation zwischen Mastzellmediatoren (Histamin, VEGF und TNF-α) und jeweils PI3K, AKT, mTOR, PKA, IRS1 und CD 34. Andererseits gab es eine negative Korrelation beobachtet zwischen Mastzellmediatoren (Histamin, VEGF und TNF-α) und Caspase-3-Spiegeln innerhalb des TME (Tabelle 5). Die vorgeschlagenen Mechanismen der Korrelationen und der vorgeschlagene Wirkungsmechanismus von Cimetidin und Vitamin C sind in (Abb. 14) zusammengefasst.

Zeigt die Rolle tumorassoziierter Mastzellen und ihrer Mediatoren (Histamin, VEGF und TNF-α) innerhalb der TME sowie den vorgeschlagenen Mechanismus der Antitumorwirkung von Cimetidin/Vitamin C durch Modulation von Mastzellmediatoren, was zu … Wiederherstellung des oxidativen Stressgleichgewichts, Hemmung der Angiogenese und Inaktivierung des PI3K/AKT/mTOR-Signalwegs, der zur Apoptose von Krebszellen führt. TAMC-tumorassoziierte Mastzelle, TME-Tumormikroumgebung, ROS-reaktive Sauerstoffspezies, H2R-Histaminrezeptor 2, VEGF-Gefäßendothelwachstumsfaktor, TNF-α-Tumornekrosefaktor Alpha, cAMP-zyklisches Adenosinmonophosphat, PKA-Proteinkinase A, IRS-1-Insulinrezeptorsubstrat -1, PI3K-Phosphatidylinositol-3-Kinase, AKT Serin/Threonin-Kinase-1, m-TOR Säugetierziel von Rapamycin.

Brustkrebs ist die häufigste bösartige Erkrankung bei Frauen und weltweit eine häufige Todesursache. Während frühe Stadien von Brustkrebs mit einer guten Prognose verbunden sind, sinkt die Überlebensrate schnell, sobald der Tumor metastasiert und sich auf entfernte Organe ausbreitet. Die herkömmlichen Behandlungsmöglichkeiten bei Brustkrebs sind wirksam, weisen jedoch viele Nebenwirkungen auf, die die Patientin in vielen Fällen nicht ertragen kann. Aktuelle Forschungsansätze zielen darauf ab, potenzielle pharmakologische Ersatzstoffe für herkömmliche Brustkrebsbehandlungen zu finden, um die Lebensqualität dieser Patientinnen zu verbessern1.

Das TME ist ein vielversprechendes Ziel für die Krebstherapie, da seine residenten Zellen eine entscheidende Rolle bei der Definition der Tumorimmunantwort spielen, indem sie entweder das Tumorwachstum und die Tumorproliferation fördern oder die Antitumorwirkung der Immuneffektorzellen verstärken. Mastzellen und ihre Mediatoren wurden zuvor mit dem Fortschreiten und der Metastasierung von Tumoren in Verbindung gebracht, wobei Histamin, der primäre Mastzellmediator, und seine Rezeptoren (HR1-HR4) bei vielen Krebsarten hochreguliert waren und mit der Metastasierung des Krebsüberlebens und der Rekrutierung unterdrückender Zellen in Zusammenhang standen TME4.

Cimetidin (CIM) ist ein H2RA, das zur Beschleunigung der Heilung von Magen-Darm-Geschwüren eingesetzt wird. In früheren Studien wurde gezeigt, dass es eine Antitumoraktivität gegen Dickdarm-, Magen- und Nierenkrebs sowie Melanome besitzt13. Ascorbinsäure ist ein wasserlösliches Vitamin und ein wirksames Antioxidans, das zur Behandlung vieler Erkrankungen eingesetzt wird23. Viele frühere Studien zeigten seine Wirksamkeit bei der Verzögerung des Tumorwachstums bei Menschen und murinen Tumormodellen und seine Fähigkeit, als Mastzellstabilisator zu wirken24,25,26.

Die in dieser Studie verwendeten Medikamente wurden auf der Grundlage dieser früheren Erkenntnisse ausgewählt. Unser Hauptziel bestand darin, die Antitumoraktivität von Cimetidin, Vitamin C und ihrer Kombination zu bestimmen, indem wir auf TAMC und seine Mediatoren (Histamin, VEGF und TNF-α) im TME abzielen und ihre Wirkung auf den PI3K/AKT/mTOR-Cue in untersuchen Ehrlich verursachte bei Mäusen Brustkrebs.

Das Ehrlich-induzierte Modell für soliden Brustkrebs bei Mäusen wurde aufgrund seiner Einfachheit, der kurzen Dauer der Induktionsmethode und seiner Nähe zur Pathogenese von menschlichem Brustkrebs ausgewählt27.

Bezüglich der TAMC-Mediatorspiegel im TME zeigten die aktuellen Daten einen Anstieg des Histaminspiegels im Tumor unbehandelter Mäuse im Vergleich zum normalen Brustfettpolster, was mit früheren Studien übereinstimmt28,29. Die Wirksamkeit von Cimetidin bei der Senkung des Histaminspiegels in der TME-Gruppe war deutlich geringer als in der Vitamin-C- und der Kombinationstherapie-Gruppe. Der deutlichste Rückgang wurde in der mit der Kombinationstherapie behandelten Gruppe festgestellt. Es wurde bereits früher berichtet, dass Cimetidin (H2R-Antagonist) die Wirkung von Histamin in Brustkrebs- und Melanomzelllinien abschwächt30; Allerdings spielen auch andere Histaminrezeptoren eine wichtige Rolle innerhalb des TME. HR4 war auf TAMC überexprimiert und entscheidend für die histaminvermittelte Rekrutierung von Mastzellen im TME. Daher hat Cimetidin in diesem Fall nicht die Fähigkeit, die Rekrutierung von Mastzellen zu verhindern31. Im Gegensatz dazu funktioniert Vitamin C anders; Es wirkt als Mastzellstabilisator und hemmt die Histidindecarboxylase, das Enzym, das für die Histaminproduktion unerlässlich ist. Schließlich reguliert es den Histaminabbau durch Erhöhung des Diaminoxidasespiegels15.

Hierin könnten wir vermuten, dass der erwartete Anstieg der Mastzellzahl in den Brusttumoren unbehandelter Mäuse nicht nur für den Anstieg des Histaminspiegels verantwortlich war, sondern auch für einen Anstieg der VEGF- und Angiogenesespiegel in unbehandelten Brusttumoren bei Mäusen. Beide erhöhten Parameter waren an der Pathogenese und dem Fortschreiten von Brustkrebs beteiligt32.

Angiogenese steigert das Tumorwachstum und die Tumorproliferation. Daher wurden die Serumspiegel von VEGF und die Anzahl von CD34 als primäre Marker der Angiogenese bewertet. Die aktuellen Ergebnisse zeigten einen erheblichen Anstieg der VEGF-Serumspiegel und der CD34-Zahl im Tumorgewebe bei unbehandelten Mäusen im Vergleich zum Normalzustand, was frühere Studien bestätigt20,33,34. Alle Behandlungen in unserer Studie führten zu einem deutlichen Rückgang der erhöhten VEGF-Serumspiegel und der Gewebezahl von CD34 bei Ehrlich-induziertem Brustkrebs bei Mäusen. Darüber hinaus zeigten frühere Ergebnisse, dass die erhöhte Akkumulation von Mastzellen zur Freisetzung von Histamin führte, was über den H2R/cAMP/PKA-Weg zur Angiogenese im Carrageenan-induzierten VEGF-Protein-Überexpressions- und Granulationsgewebe bei Ratten beitrug35,36.

Darüber hinaus wurde im oben genannten Modell gezeigt, dass Cimetidin die Angiogenese im Granulationsgewebe hemmt37. Darüber hinaus wurde festgestellt, dass Cimetidin sowohl den VEGF-Spiegel im Serum als auch im Gewebe bei Mäusen mit Colon 38 signifikant senkte38. Die Fähigkeit von Vitamin C, die VEGF-Produktion in murinen B16F10-Melanomzellen und im Xenograft-Modell von Dickdarmkrebs zu steigern, wurde nachgewiesen39,40. Dabei verursachte die Kombinationstherapie von Cimetidin und Vitamin C den deutlichsten Rückgang der VEGF-Serumspiegel und der CD34-Expression in Brustkrebsgeweben, was ihre vielversprechende antiangiogene Wirkung bei der Behandlung von Brustkrebs verdeutlicht.

TNF-α, der dritte untersuchte TAMC-Mediator, ist nicht nur ein proinflammatorisches Zytokin, das von den Entzündungszellen im TME produziert wird, sondern auch ein protumorigener Wirkstoff. Die vorliegenden Ergebnisse zeigen, dass Ehrlich-induzierter Brustkrebs die Tumor-TNF-α-Spiegel hervorrief, während Cimetidin, Vitamin C und ihre Kombination den oben genannten proinflammatorischen Zytokinspiegel senkten. Der deutlichste Rückgang wurde in der mit der Kombinationstherapie behandelten Gruppe beobachtet, was die Rolle dieser Therapie bei der Linderung von Entzündungen und der Verhinderung der Aktivierung weiterer molekularer Mechanismen, die am Fortschreiten des Brustkrebses beteiligt sind, unterstreicht41. Es wurde berichtet, dass Vitamin C TNF-α bei Patienten mit schwerer ambulant erworbener Pneumonie und LPS-induzierten Makrophagenzellen bekämpft42. Die Vorbehandlung mit Cimetidin vor dem Alkoholkonsum bei Ratten reduzierte den TNF-α-Spiegel in der Magenschleimhaut im Vergleich zu mit Alkohol behandelten Ratten43. Die Rolle von TNF-α innerhalb des TME ist vielseitig und unterstützt das Tumorwachstum in vielen Mechanismen. Es wurde festgestellt, dass es proangiogene Eigenschaften besitzt. Die statistischen Korrelationen zeigten einen positiven Zusammenhang zwischen den drei TAMC-Mediatoren und dem CD34-Angiogenesemarker. Darüber hinaus wurde beobachtet, dass TNF-α den oxidativen Stress innerhalb des TME verstärken kann, was zu einer erhöhten Proliferation und Rekrutierung hemmender Immunzellen innerhalb des TME führt, wie etwa regulatorischer T-Zellen (Treg) und myeloischer Suppressorzellen ( MDSC) und die Apoptose von Effektor-T-Zellen und unterstützen so die Immunumgehung des Tumors44.

Darüber hinaus wurde gezeigt, dass der Status des oxidativen Stresses eine entscheidende Rolle bei der Pathogenese der Brustkrebserkrankung spielt, da er durch eine Verschiebung des Gleichgewichts hin zu Prooxidantien und nicht zu Antioxidantien entsteht8. Diese Studie zeigte einen enormen Anstieg der MDA-Werte bei unbehandeltem Brustkrebs bei Mäusen, was mit den Ergebnissen früherer Studien übereinstimmt45,46. Darüber hinaus zeigten die Ergebnisse des Tumorspiegels von SOD und GSH bei den unbehandelten Brustkrebs-tragenden Mäusen einen sehr signifikanten Rückgang im Vergleich zum Brustfettpolster normaler Mäuse.

In Übereinstimmung mit früheren Arbeiten verbesserte Cimetidin den oxidativen Stress durch kumulative Bestrahlung mit niedriger Dosis, indem es die Aktivität der SOD- und GSH-Enzyme erhöhte und die MDA-Werte senkte47. Auch über die antioxidative Wirkung von Vitamin C wurde in vielen Untersuchungen berichtet48,49.

Interessanterweise bewirkte die Kombination den deutlichsten Stopp der erhöhten MDA-Spiegel und erhöhte die SOD- und GSH-Spiegel in Brustkrebsgeweben, was ihre vorteilhafte Rolle bei der Umkehrung des oxidativen Stresszustands verdeutlicht.

Der PI3K/AKT/mTOR-Signalweg wurde untersucht, um die Signalmechanismen aufzudecken, durch die die TAMC-Mediatoren das Tumorwachstum und -überleben unterstützen. Es wurde vermutet, dass die erhöhten Histaminspiegel H2R aktivieren könnten, was zu einem Anstieg des cAMP-Spiegels führt, der anschließend mit der Aktivierung von PKA7 einhergeht. Dieser Vorschlag stimmte mit unseren Ergebnissen überein und zeigte einen Anstieg sowohl der Histamin-Tumorspiegel als auch der mRNA-Expression von PKA bei unbehandelten tumortragenden Mäusen. Als H2R-Blocker bekämpfte Cimetidin die cAMP-PKA-Aktivierung, was durch verringerte PKA-Expressionsniveaus bei den mit Cimetidin behandelten Mäusen bestätigt wurde. Vitamin C war auch in der Lage, die Aktivierung von PKA zu reduzieren, was vermutlich zu einer Senkung des Histaminspiegels und anschließend zu einer Verringerung der Aktivierung von H2R führte. Die deutlichste Verringerung der PKA-Aktivität wurde in der mit der Kombination behandelten Gruppe beobachtet.

Die PKA kann mit nachgeschaltetem IRS-1 interagieren, um den PI3K/AKT/mTOR-Signalweg zu aktivieren, der mit dem Überleben, der Proliferation und dem Wachstum von Krebszellen verbunden ist11. Unsere Ergebnisse zeigten, dass die aktivierte PKA in unbehandelten tumortragenden Mäusen IRS-1 aktivieren könnte, was durch erhöhte mRNA-Expressionsniveaus von IRS-1 belegt wird. Darüber hinaus wurde in der oben genannten Gruppe von Mäusen ein signifikanter Anstieg der Expression von PI3K- und AKT-Molekülen gezeigt, was darauf hindeutet, dass PKA anschließend IRS-1 aktivierte, das in der Lage war, den PI3K/AKT-Auslöser in den unbehandelten Brustkrebs-tragenden Mäusen zu stimulieren. Die Kombinationstherapie von Cimetidin und Vitamin C hemmte hauptsächlich die PKA/IRS-1/PI3K/AKT-Aktivierung. Darüber hinaus könnte der PI3K/AKT durch VEGFRs und ihre Liganden positiv reguliert werden50.

Darüber hinaus wurde beobachtet, dass der oxidative Stressstatus bei Brustkrebs den PI3K/AKT/mTOR-Signalweg aktivieren könnte, indem er die Aktivierung von PTEN und den negativen Regulator des Signalwegs abschwächt51. Daher können wir davon ausgehen, dass die Kombinationstherapie auch die Aktivierung des PI3K/AKT/mTOR-Signalwegs hemmen könnte, indem sie den Histaminspiegel senkt und die erhöhten VEGF- und ROS-Spiegel bekämpft.

Darüber hinaus ergab eine statistische Korrelation, die zur Unterstützung der Ergebnisse und des vorgeschlagenen Wegs der aktuellen Studie durchgeführt wurde, dass TAMC-Mediatoren (Histamin, VEGF und TNF-α) positiv mit der Expression von PI3K, AKT, mTOR und IRS1 korrelieren, was auf ihre Rolle hinweist bei der Tumorproliferation und dem Überleben durch die Aktivierung des PI3K/AKT/mTOR-Signals.

Das Tumorvolumen wurde gemessen, um die hemmende Wirkung der gegebenen Behandlungen auf das Wachstum von Brusttumoren zu beurteilen. In früheren Studien wurde berichtet, dass Cimetidin das Wachstum von hepatozellulärem Karzinom und das Wachstum transplantierbarer menschlicher Magenkrebszellen SGC-7901 in vivo hemmt52,53. Darüber hinaus reduzierte Vitamin C zuvor in vivo das Tumorvolumen bei Blasenkrebs und milderte das Wachstum von Eierstock-, Bauchspeicheldrüsen- und Glioblastomtumoren bei Mäusen26,54. Unsere Ergebnisse zeigten, dass die Fähigkeit der Cimetidin-Behandlung, das Ehrlich-induzierte Brusttumorvolumen bei Mäusen zu reduzieren, größer war als bei der mit Vitamin C behandelten Gruppe. Die Kombinationstherapie verursachte den deutlichsten Rückgang des Tumorvolumens. Diese Ergebnisse wiesen auf die vorteilhafte Wirkung der Kombination bei der maximalen Hemmung des Brusttumorwachstums hin.

CEA-Spiegel, Mitose-, Nekrose- und Caspase-3-Spiegel wurden bewertet, um die Antitumorwirkung der untersuchten Medikamente zu bestätigen. CEA ist ein Tumormarker, der häufig zur Überwachung von Brustkrebs eingesetzt wird. Bei den unbehandelten Brustkrebs-tragenden Mäusen war der CEA-Serumspiegel im Vergleich zu normalen Kontrollmäusen erheblich erhöht, was mit den Ergebnissen einer früheren Studie übereinstimmt2. Cimetidin, Vitamin C und ihre Kombination kehrten den erhöhten CEA-Serumspiegel um, wobei die stärkste Verringerung in der mit der Kombination behandelten Gruppe auftrat. Eine frühere In-vivo-Studie bestätigte die positive Wirkung von Vitamin C bei der Senkung des CEA-Spiegels bei Darmkrebs. Der gleiche Effekt wurde auch bei Patienten mit Darmkrebs beobachtet, nachdem sie mit hochdosiertem intravenösem Vitamin C55,56 behandelt wurden.

Brustfettpolster von normalen Mäusen wurden histologisch und histomorphometrisch untersucht und zeigten normale Brustläppchen und -gänge. Während die Untersuchung in der Ehrlich-Gruppe aggressive infiltrative Tumorzellen zeigte, waren zahlreiche mitotische Figuren und Bereiche mit Nekrose gering. Alle verabreichten Behandlungen führten zu einer signifikanten Vergrößerung der Nekrosebereiche um den Tumor herum und zu einer Verringerung der Anzahl mitotischer Figuren. Der signifikanteste Effekt wurde in der mit der Kombinationstherapie behandelten Gruppe beobachtet, was die vorteilhafte Rolle der Kombinationstherapie bei der Bekämpfung des Mitoseprozesses und der Förderung der Tumorzellnekrose unterstreicht.

Caspase 3 ist der entscheidende Regulator des apoptotischen Zelltods. Die immunhistochemischen Ergebnisse zeigten, dass der Caspase-3-Spiegel bei den unbehandelten Mäusen im Vergleich zu den normalen Mäusen deutlich reduziert war, was das Überleben der Tumorzellen fördert, wie in einer früheren Studie gezeigt wurde57. Alle durchgeführten Behandlungen führten zu einem bemerkenswerten Anstieg des Caspase-Spiegels. Der höchste Anstieg wurde in der mit der Kombination behandelten Gruppe beobachtet, was die vorteilhafte Rolle der Kombination bei der Förderung der Apoptose und der Verringerung des Überlebens der Tumorzellen verdeutlicht. Es wurde zuvor gezeigt, dass Cimetidin in vitro Apoptose in Magenkrebszellen auslöst, was unsere Ergebnisse bestätigt53. Es wurde auch berichtet, dass Vitamin C das Ausmaß der Apoptose durch Aktivierung von Caspase 3 bei oralen Plattenepithelkarzinomen erhöht58. Es wird angenommen, dass die Wirksamkeit der aktuellen Behandlungsoptionen zur Auslösung von Apoptose auf ihrer Wirksamkeit bei der Hemmung der Produktion der TAMC-Mediatoren und damit auf der Umkehrung ihrer Überlebenseffekte beruht. Die statistischen Korrelationen zeigten eine negative Korrelation zwischen TAMC-Mediatoren (Histamin, VEGF und TNF-α) und dem Caspase-3-Spiegel innerhalb des TME. Darüber hinaus wurde gezeigt, dass die Apoptoseinduktion durch Vitamin C über verschiedene Mechanismen erfolgt, darunter die Aktivierung von NK-Zellen, eine erhöhte FAS-induzierte Apoptose über Effektor-T-Zellen oder eine erhöhte Mitochondrienpermeabilität, die zum Tod von Krebszellen führt59.

Die oben genannten Ergebnisse in der aktuellen Studie legen die vorteilhafte Rolle der Cimetidin/Vitamin C-Kombination als immunmodulatorische Antitumortherapie bei Brustkrebs nahe. Die In-vitro-Studie belegt die synergistischen Effekte der gleichzeitigen Gabe der untersuchten Medikamente.

Optimistisch konnten wir den Schluss ziehen, dass die Cimetidin- und Vitamin-C-Therapie den Ehrlich-induzierten soliden Brusttumor bei Mäusen durch Reduzierung der Angiogenese, des oxidativen Stresses und der Entzündung linderte. Darüber hinaus waren sie in der Lage, die TAMC-Mediatoren zu bekämpfen und die Aktivierung des PI3K/AKT/mTOR-Signals zu hemmen. Darüber hinaus hemmte die synergistische Wirkung der Kombination aus Cimetidin und Vitamin C die Proliferation von Tumorzellen und förderte den Tod von Tumorzellen durch Apoptose und Nekrose, was das Überleben des Tumors verringerte. Dies legt seinen Einsatz als eine der Behandlungsmöglichkeiten für Brustkrebs nahe (Ergänzende Informationen).

Alle während dieser Studie generierten oder analysierten Daten sind in diesem veröffentlichten Artikel enthalten.

Yousafzai, A. et al. Klinisches Erscheinungsbild und lebensstilbedingte Risikofaktoren für Brustkrebs bei verschiedenen Altersgruppen und ethnischen Gruppen. Indo Am. J. Pharm. Wissenschaft. 4(11), 4464–4475 (2017).

Google Scholar

Aldubayan, MA, Elgharabawy, RM, Ahmed, AS & Tousson, E. Antineoplastische Aktivität und heilende Rolle von Avenanthramiden gegen das Wachstum ehrlicher solider Tumoren bei Mäusen. Oxid. Med. Zelllänge. 2019, 5162687. https://doi.org/10.1155/2019/5162687 (2019).

Artikel CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Bahcecioglu, G., Basara, G., Ellis, BW, Ren, X. & Zorlutuna, P. Brustkrebsmodelle: Gestaltung der Tumormikroumgebung. Acta Biomater. 106, 1–21. https://doi.org/10.1016/j.actbio.2020.02.006 (2020).

Artikel CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Aponte-López, A., Fuentes-Pananá, EM, Cortes-Muñoz, D. & Muñoz-Cruz, S. Mastzelle, das vernachlässigte Mitglied der Tumormikroumgebung: Rolle bei Brustkrebs. J. Immunol. Res. 2018, 2584243. https://doi.org/10.1155/2018/2584243 (2018).

Artikel CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Oldford, SA & Marshall, JS Mastzellen als Ziele für die Immuntherapie solider Tumoren. Mol. Immunol. 63(1), 113–124. https://doi.org/10.1016/j.molimm.2014.02.020 (2015).

Artikel CAS PubMed Google Scholar

Hazem, RM et al. Antikrebsaktivität von zwei neuen heterozyklischen Verbindungen durch Modulation von VEGFR und miR-122 bei Mäusen mit Ehrlich-Asziteskarzinom. EUR. J. Pharmacol. 892, 173747. https://doi.org/10.1016/j.ejphar.2020.173747 (2021).

Artikel CAS PubMed Google Scholar

Massari, NA, Nicoud, MB & Medina, VA Histaminrezeptoren und Krebspharmakologie: Ein Update. Br. J. Pharmacol. 177(3), 516–538. https://doi.org/10.1111/bph.14535 (2020).

Artikel CAS PubMed Google Scholar

Gurer-Orhan, H., Ince, E., Konyar, D., Saso, L. & Suzen, S. Die Rolle von oxidativen Stressmodulatoren bei Brustkrebs. Curr. Med. Chem. 25(33), 4084–4101. https://doi.org/10.2174/0929867324666170711114336 (2018).

Artikel CAS PubMed Google Scholar

Aggarwal, V. et al. Rolle reaktiver Sauerstoffspezies bei der Krebsprogression: Molekulare Mechanismen und jüngste Fortschritte. Biomolecules 9(11), 735. https://doi.org/10.3390/biom9110735 (2019).

Artikel CAS PubMed Central Google Scholar

Nguyen, PL & Cho, J. Pathophysiologische Rollen von Histaminrezeptoren bei der Krebsprogression: Implikationen und Perspektiven als potenzielle molekulare Ziele. Biomolecules 11(8), 1232. https://doi.org/10.3390/biom11081232 (2021).

Artikel CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Law, NC, White, MF & Hunzicker-Dunn, ME G-Protein-gekoppelte Rezeptoren (GPCRs), die über Proteinkinase A (PKA)-Übersprechen am Insulinrezeptorsubstrat 1 (IRS1) signalisieren, um die Phosphatidylinositol-3-Kinase (PI3K) zu aktivieren )/AKT-Weg. J. Biol. Chem. 291(53), 27160–27169. https://doi.org/10.1074/jbc.M116.763235 (2016).

Artikel CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Pilco-Ferreto, N. & Calaf, GM Einfluss von Doxorubicin auf Apoptose und oxidativen Stress in Brustkrebszelllinien. Int. J. Oncol. 49(2), 753–762 (2016).

Artikel CAS Google Scholar

Lefranc, F., Yeaton, P., Brotchi, J. & Kiss, R. Cimetidin, ein unerwartetes Antitumormittel, und sein Potenzial für die Behandlung von Glioblastomen (Übersicht). Int. J. Oncol. 28(5), 1021–1030 (2006) (PMID: 16596218).

CAS PubMed Google Scholar

Kubecova, M., Kolostova, K., Pinterova, D., Kacprzak, G. & Bobek, V. Cimetidin: Ein Medikament gegen Krebs?. EUR. J. Pharm. Wissenschaft. 42(5), 439–444. https://doi.org/10.1016/j.ejps.2011.02.004 (2011).

Artikel CAS PubMed Google Scholar

Sant, DW et al. Vitamin C fördert die Apoptose in Brustkrebszellen, indem es die TRAIL-Expression erhöht. Wissenschaft. Rep. 8(1), 5306. https://doi.org/10.1038/s41598-018-23714-7 (2018).

Artikel ADS CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Lee, SJ et al. Wirkung von hochdosiertem Vitamin C in Kombination mit einer Krebsbehandlung auf Brustkrebszellen. Anti-Krebs-Res. 39(2), 751–758. https://doi.org/10.21873/anticanres.13172 (2019).

Artikel CAS PubMed Google Scholar

Van Meerloo, J., Kaspers, GJL & Cloos, J. Zellempfindlichkeitstests: Der MTT-Test. Methoden Mol. Biol. 731, 237–245. https://doi.org/10.1007/978-1-61779-080-5_20 (2011).

Artikel CAS PubMed Google Scholar

Wu, GS et al. Synergistische Antikrebsaktivität der Kombination von Dihydroartemisinin und Doxorubicin in Brustkrebszellen. Pharmakol. Rep. 65(2), 453–459. https://doi.org/10.1016/s1734-1140(13)71021-1 (2013).

Artikel CAS PubMed Google Scholar

Miranda-Vilela, AL et al. Die schützenden Wirkungen einer antioxidativen Ernährungstherapie bei Mäusen mit soliden Ehrlich-Tumoren hängen von der Art der gewählten antioxidativen Therapie ab: Histologie-, Genotoxizitäts- und hämatologische Bewertungen. J. Nutr. Biochem. 22(11), 1091–1098 (2011).

Artikel CAS Google Scholar

Zayed, DG et al. Kombination von hydrophiler Chemotherapie und hydrophober Phytotherapie über tumorzielgerichtete Albumin-QDs-Nanohybride: Kovalente Kopplung und Phospholipid-Komplexierungsansätze. J Nanobiotechnologie. 17(1), 7. https://doi.org/10.1186/s12951-019-0445-7 (2019).

Artikel Google Scholar

Khedr, NF & Khalil, RM Wirkung von Hesperidin auf Mäuse mit solidem Ehrlich-Karzinom unter Doxorubicin. Tumorbiol. 36(12), 9267–9275. https://doi.org/10.1007/s13277-015-3655-0 (2015).

Artikel CAS PubMed Google Scholar

Fiorini, C. et al. Methoden zur Identifizierung der molekularen Expression des mTOR-Signalwegs: Ein rationaler Ansatz zur Stratifizierung von Patienten mit klarzelligem Nierenzellkarzinom im Hinblick auf eine wahrscheinlichere Reaktion auf mTOR-Inhibitoren. Bin. J. Cancer Res. 4(6), 907–915 (2014).

PubMed PubMed Central Google Scholar

Chambial, S., Dwivedi, S., Shukla, KK, John, PJ & Sharma, P. Vitamin C in der Prävention und Heilung von Krankheiten: Ein Überblick. Indian J. Clin. Biochem. 28(4), 314–328. https://doi.org/10.1007/s12291-013-0375-3 (2013).

Artikel CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Wang, G., Yin, T. & Wang, Y. In-vitro- und In-vivo-Bewertung von hochdosiertem Vitamin C gegen Maustumoren. Exp. Dort. Med. 12(5), 3058–3062. https://doi.org/10.3892/etm.2016.3707 (2016).

Artikel CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Verrax, J. & Calderon, PB Pharmakologische Konzentrationen von Ascorbat werden durch parenterale Verabreichung erreicht und zeigen antitumorale Wirkungen. Freies Radikal. Biol. Med. 47(1), 32–40. https://doi.org/10.1016/j.freeradbiomed.2009.02.016 (2009).

Artikel CAS PubMed Google Scholar

Chen, Q. et al. Pharmakologische Dosen von Ascorbat wirken als Prooxidans und verringern das Wachstum aggressiver Tumor-Xenotransplantate bei Mäusen. Proz. Natl. Acad. Wissenschaft. USA 105, 11105–11109. https://doi.org/10.1073/pnas.0804226105 (2008).

Artikel ADS PubMed PubMed Central Google Scholar

Ozaslan, M., Karagoz, ID, Kilic, IH & Guldur, ME Ehrlich-Asziteskarzinom. Afr. J. Biotechnologie. 10(13), 2375–2378 (2011).

Google Scholar

Ribatti, D. et al. Angiogenese und Mastzellen in menschlichen Brustkrebs-Wächterlymphknoten mit und ohne Mikrometastasen. Histopathologie 51(6), 837–842. https://doi.org/10.1111/j.1365-2559.2007.02869.x (2007).

Artikel CAS PubMed Google Scholar

Reynolds, JL et al. Histamin bei menschlichem Brustkrebs. Br. J. Surg. 85(4), 538–541. https://doi.org/10.1046/j.1365-2168.1998.00625 (1998).

Artikel CAS PubMed Google Scholar

Morris, DL & Adams, WJ Cimetidin und Darmkrebs – altes Medikament, neuer Nutzen?. Nat. Med. 1(12), 1243–1244. https://doi.org/10.1038/nm1295-1243 (1995).

Artikel CAS PubMed Google Scholar

Sterling, HA et al. Immunmodulatorische Rolle des Histamin-H4-Rezeptors bei Brustkrebs. Br. J. Krebs. 120(1), 128–138. https://doi.org/10.1038/s41416-018-0173-z (2019).

Artikel CAS PubMed Google Scholar

Martinel Lamas, DJ et al. Methodische Ansätze zur Untersuchung der Wirkung von Histaminrezeptor-Targeting-Verbindungen in präklinischen Brustkrebsmodellen. In Histaminrezeptoren als Wirkstoffziele 353–387 (Springer, 2017).

Kapitel Google Scholar

Koutras, A., Kotoula, V. & Fountzilas, G. Prognostische und prädiktive Rolle von Polymorphismen des vaskulären endothelialen Wachstumsfaktors bei Brustkrebs. Pharmakogenomik 16(1), 79–94. https://doi.org/10.2217/pgs.14.148 (2015).

Artikel CAS PubMed Google Scholar

Chen, Z. et al. Expression des Differenzierungsclusters 34 und des vaskulären endothelialen Wachstumsfaktors bei Brustkrebs und ihre prognostische Bedeutung. Onkol. Lette. 10(2), 723–729. https://doi.org/10.3892/ol.2015.3348 (2015).

Artikel CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Nielsen, HJ et al. Erhöhte Plasmaspiegel des vaskulären endothelialen Wachstumsfaktors und des Plasminogenaktivator-Inhibitor-1 sinken während der Besserung der Psoriasis. Entzündung. Res. 51(11), 563–567 (2002).

Artikel CAS Google Scholar

Cianchi, F. et al. Die Rolle von Cyclooxygenase-2 bei der Vermittlung der Wirkung von Histamin auf die Zellproliferation und die Produktion des vaskulären endothelialen Wachstumsfaktors bei Darmkrebs. Klin. Krebs Res. 11(19), 6807 (2005).

Artikel CAS Google Scholar

Ghosh, AK, Hirasawa, N. & Ohuchi, K. Steigerung der Produktion des vaskulären endothelialen Wachstumsfaktors im Granulationsgewebe über H(2)-Rezeptoren durch Histamin. Br. J. Pharmacol. 134(7), 1419–1428. https://doi.org/10.1038/sj.bjp.0704372 (2001).

Artikel CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Tomita, K., Izumi, K. & Okabe, S. Die durch Roxatidin und Cimetidin induzierte Hemmung der Angiogenese unterdrückt das Wachstum von Darmkrebsimplantaten in syngenen Mäusen. J Pharmacol Sci. 93(3), 321–330. https://doi.org/10.1254/jphs.93.321 (2003).

Artikel CAS PubMed Google Scholar

Kim, HN et al. Vitamin C reguliert die VEGF-Produktion in B16F10-Mäuse-Melanomzellen durch die Unterdrückung der p42/44-MAPK-Aktivierung herunter. J. Zellbiochem. 112(3), 894–901. https://doi.org/10.1002/jcb.22997 (2011).

Artikel CAS PubMed Google Scholar

Nakanishi, K., Hiramoto, K. & Ooi, K. Hochdosiertes Vitamin C übt seine krebshemmende Wirkung in einem Xenotransplantatmodell von Dickdarmkrebs aus, indem es die Angiogenese unterdrückt. Biol. Pharm. Stier. 44(6), 884–887. https://doi.org/10.1248/bpb.b21-00089 (2021).

Artikel CAS PubMed Google Scholar

Cruceriu, D., Baldasici, O., Balacescu, O. & Berindan-Neagoe, I. Die doppelte Rolle des Tumornekrosefaktors Alpha (TNF-α) bei Brustkrebs: Molekulare Erkenntnisse und therapeutische Ansätze. Zellonkol. (Dordr). 43(1), 1–18. https://doi.org/10.1007/s13402-019-00489-1 (2020).

Artikel CAS PubMed Google Scholar

Chen, Y. et al. Vitamin C mildert oxidativen Stress und Tumornekrosefaktor-Alpha bei schwerer ambulant erworbener Lungenentzündung und LPS-induzierten Makrophagen. Mediatoren Entzündung. 2014, 426740. https://doi.org/10.1155/2014/426740 (2014).

Artikel CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Yang, X. et al. Weizenpeptid schützt vor durch Ethanol verursachten Magenschleimhautschäden durch Herunterregulierung von TLR4 und MAPK. J. Funktion. Lebensmittel 75, 104271 (2020).

Artikel CAS Google Scholar

Laha, D., Grant, R., Mishra, P. & Nilubol, N. Die Rolle des Tumornekrosefaktors bei der Manipulation der immunologischen Reaktion der Tumormikroumgebung. Vorderseite. Immunol. 27(12), 1415. https://doi.org/10.3389/fimmu.2021.656908 (2021).

Artikel CAS Google Scholar

Ellethy, AT Potenzielle Antitumoraktivität nichtsteroidaler entzündungshemmender Medikamente gegen Ehrlich-Asziteskarzinom bei Versuchstieren. Int. J. Gesundheitswissenschaften. (Qassim). 13(5), 11–17 (2019).

PubMed Central Google Scholar

Ali, DA, Badr El-Din, NK & Abou-El-magd, RF Antioxidative und hepatoprotektive Aktivitäten von Traubenkernen und Haut gegen durch Ehrlich-solide Tumore induzierten oxidativen Stress bei Mäusen. Ägypten. J. Basic Appl. Wissenschaft. 2(2), 98–109. https://doi.org/10.1016/j.ejbas.2015.02.003 (2018).

Artikel Google Scholar

Zhao, YN et al. Schutzwirkung von Cimetidin gegen oxidativen Stress durch niedrig dosierte Bestrahlung. Med. J. Chin. Volksbibliothek. Armee 12, 128–133. https://doi.org/10.11855/j.issn.0577-7402.2017.02.07 (2017).

Artikel Google Scholar

Mahmoudabadi, MM & Rahbar, AR Wirkung von EPA und Vitamin C auf Superoxiddismutase, Glutathionperoxidase, Gesamtantioxidationskapazität und Malondialdehyd bei Typ-2-Diabetikern. Oman Med. J. 29(1), 39–45. https://doi.org/10.5001/omj.2014.09 (2014).

Artikel CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Savran, M. et al. Vitamin C mildert Methotrexat-induzierten oxidativen Stress in Niere und Leber von Ratten. Physiol. Int. 104(2), 139–149 (2017).

Artikel CAS Google Scholar

Porta, C., Paglino, C. & Mosca, A. Targeting der PI3K/Akt/mTOR-Signalübertragung bei Krebs. Vorderseite. Onkol. 4, 64. https://doi.org/10.3389/fonc.2014.00064 (2014).

Artikel PubMed PubMed Central Google Scholar

Koundouros, N. & Poulogiannis, G. Phosphoinositid-3-Kinase/Akt-Signalisierung und Redoxstoffwechsel bei Krebs. Vorderseite. Onkol. 8, 160. https://doi.org/10.3389/fonc.2018.00160 (2018).

Artikel PubMed PubMed Central Google Scholar

Borentain, P. et al. Die Hemmung der E-Selectin-Expression auf der Oberfläche von Endothelzellen hemmt das Wachstum von hepatozellulärem Karzinom, indem sie die Tumorangiogenese verhindert. Krebs-Chemother. Pharmakol. 77(4), 847–856. https://doi.org/10.1007/s00280-016-3006-x (2016).

Artikel CAS PubMed Google Scholar

Jiang, CG, Liu, FR, Yu, M., Li, JB & Xu, HM Cimetidin induziert in vitro Apoptose in Magenkrebszellen und hemmt das Tumorwachstum in vivo. Onkol. Rep. 23(3), 693–700. https://doi.org/10.3892/or_00000686 (2010).

Artikel CAS PubMed Google Scholar

Peng, D. et al. Vitamin C erhöht den 5-Hydroxymethylcytosinspiegel und hemmt das Wachstum von Blasenkrebs. Klin. Epigenet. 10(1), 94. https://doi.org/10.1186/s13148-018-0527-7 (2018).

Artikel CAS Google Scholar

Abdel-Hamid, OM, Nafee, AA, Emam, MA & Elshimaa, MA Die verbessernde Wirkung von Vitamin C bei experimentell induziertem Dickdarmkrebs bei Ratten. Benha Tierarzt. Med. J. 34(1), 329–343. https://doi.org/10.21608/bvmj.2018.54257 (2018).

Artikel Google Scholar

Mikirova, N., Casciari, J., Rogers, A. & Taylor, P. Wirkung von hochdosiertem intravenösem Vitamin C auf Entzündungen bei Krebspatienten. J. Übers. Med. 10, 189. https://doi.org/10.1186/1479-5876-10-189 (2012).

Artikel CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Devarajan, E. et al. Herunterregulierung von Caspase 3 bei Brustkrebs: Ein möglicher Mechanismus für Chemoresistenz. Oncogene 21(57), 8843–8851. https://doi.org/10.1038/sj.onc.1206044 (2002).

Artikel CAS PubMed Google Scholar

Zhou, J. et al. Vitamin C fördert die Apoptose und den Stillstand des Zellzyklus bei oralen Plattenepithelkarzinomen. Vorderseite. Onkol. 10, 976. https://doi.org/10.3389/fonc.2020.00976 (2020).

Artikel PubMed PubMed Central Google Scholar

Pawlowska, E., Szczepanska, J. & Blasiak, J. Pro- und antioxidative Wirkung von Vitamin C bei Krebs in Abhängigkeit von seinen ernährungsphysiologischen und pharmakologischen Konzentrationen. Oxid. Med. Zelle. Longev. 24, 2019. https://doi.org/10.1155/2019/7286737 (2019).

Artikel CAS Google Scholar

Referenzen herunterladen

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Abteilung für Pharmakologie und Therapeutik, Fakultät für Pharmazie, Pharos-Universität in Alexandria, Alexandria, Ägypten

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Yasmine Shaheen

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YS und SI konzipierten und führten das In-vivo-Experiment durch, analysierten die mit ELISA-, PCR- und Western-Blot-Techniken gesammelten Proben, analysierten die Ergebnisse der Studie statistisch und verfassten die Arbeit. SA hat die Arbeit geschrieben und Korrektur gelesen. SE führte die histopathologischen Untersuchungen, einschließlich H und E, sowie die Immunhistochemie für die genannten Parameter durch. AR führte den In-vitro-Teil des Experiments durch. Die Autoren erklären, dass alle Daten intern erstellt wurden und keine Papierfabrik genutzt wurde.

Korrespondenz mit Sherihan Salaheldin Abdelhamid Ibrahim.

Die Autoren geben an, dass keine Interessenkonflikte bestehen.

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Nachdrucke und Genehmigungen

Ibrahim, SSA, El-Aal, SAA, Reda, AM et al. Antineoplastische Wirkung von Cimetidin/Vitamin C auf Histamin und den PI3K/AKT/mTOR-Signalweg bei Ehrlich-Brustkrebs. Sci Rep 12, 11514 (2022). https://doi.org/10.1038/s41598-022-15551-6

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Eingegangen: 26. Januar 2022

Angenommen: 24. Juni 2022

Veröffentlicht: 07. Juli 2022

DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-022-15551-6

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Medizinische Onkologie (2023)

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