BACKGROUND: Na(+)/H(+) exchanger-1 (NHE-1) is involved in pH regulation and is up-regulated in different malignancies. Activation of NHE-1 is one way for allowing cells to avoid intracellular acidification and protect them against apoptosis. Inhibitors of NHE-1 are able to decrease intracellular pH and induce apoptosis. Some statins can also act by partial inhibition of NHE-1. This review presents progress in understanding the mechanisms of action of these inhibitors, connections with certain genetic mutations and acquired treatment resistance, as well as new patents on them. METHODS: A MEDLINE search for original and review articles using key terms, Na(+)/H(+) exchanger, leukemia, cariporide, and amiloride. Recent patents with NHE-1 inhibitors published by United States Patent and Trademark Office are also presented. RESULTS AND CONCLUSIONS: Sorafenib is used for the treatment of acute myeloid leukemia patients carrying internal tandem duplication of fms-like tyrosine kinase 3 (FLT3-ITD) mutation. 5-(N, N-hexamethylene)-amiloride can increase the suppression of FLT3 signaling by sorafenib. NHE-1 inhibitors are able to increase the sensitivity of chronic myeloid leukemia cells to tyrosine kinase inhibitors, including through the inhibition of P-glycoprotein. NHE-1 inhibitors are promising adjuvant drugs for overcoming acquired resistance to treatment in various malignant hemopathies.
- MeSH
- akutní myeloidní leukemie farmakoterapie genetika MeSH
- amilorid farmakologie MeSH
- apoptóza účinky léků MeSH
- chronická myeloidní leukemie farmakoterapie genetika MeSH
- fenylmočovinové sloučeniny farmakologie MeSH
- geny abl genetika MeSH
- guanidiny farmakologie MeSH
- hemoxygenasa-1 antagonisté a inhibitory metabolismus MeSH
- imatinib mesylát farmakologie MeSH
- inhibitory proteinkinas farmakologie MeSH
- koncentrace vodíkových iontů MeSH
- lékové interakce MeSH
- lidé MeSH
- mutace genetika MeSH
- Na(+)-H(+) antiport antagonisté a inhibitory fyziologie MeSH
- nádorová hypoxie fyziologie MeSH
- nádorové buněčné linie MeSH
- niacinamid analogy a deriváty farmakologie MeSH
- osmolární koncentrace MeSH
- patenty jako téma MeSH
- poškození DNA fyziologie MeSH
- proteiny přenášející kationty antagonisté a inhibitory fyziologie MeSH
- protinádorové látky farmakologie MeSH
- signální transdukce účinky léků MeSH
- statiny farmakokinetika MeSH
- sulfony farmakologie MeSH
- tyrosinkinasa 3 podobná fms antagonisté a inhibitory genetika MeSH
- upregulace fyziologie MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH
- přehledy MeSH
- MeSH
- bodová mutace genetika účinky léků MeSH
- chemorezistence genetika účinky léků MeSH
- chronická fáze myeloidní leukemie farmakoterapie genetika MeSH
- diagnostické techniky molekulární metody využití MeSH
- financování organizované MeSH
- geny abl genetika účinky léků MeSH
- lidé MeSH
- recidiva MeSH
- senioři MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- senioři MeSH
- ženské pohlaví MeSH
- Publikační typ
- kazuistiky MeSH
Úvod: Fúzní transkript BCR-ABL, prokazatelný v periferní krvi nebo vzorku kostní dřeně, je specifickým molekulárním markerem chronické myeloidní leukémie a akutní lymfoblastické leukémie s nálezem Filadelfského chromozomu. Moderní kvantitativní molekulárně biologická vyšetření jsou založená na technologii real-time PCR a fluorescenčních sondách komplementárních vůči vyšetřovanému DNA/cDNA templátu. Současný trend v laboratorní medicíně a aplikované molekulární biologii podporuje snahu o externí hodnocení kvality a přenositelnost výsledků kvantitativních PCR analýz. Cílem studie je porovnat diagnostický význam dvou analytických systémů určených pro kvantifikaci BCR-ABL s ohledem na současná doporučení programu Europe Against Cancer Program (EAC). Materiál a metody: Celkem bylo analyzováno 148 vzorků (143 vzorky periferní krve a 5 aspirátů kostní dřeně) získaných od 80 dospělých jedinců. Vzorky byly vyšetřeny paralelně dvěma kvantitativními postupy s normalizací na příslušný house-keeping gen. První postup byl založen na reverzní transkripci RNA pomocí enzymu Superscript III (Invitrogen) a kvantifikaci BCR-ABL soupravou M-bcr FusionQuant Kit (Ipsogen). Druhý postup používal soupravu LightCycler t(9;22) Quantifi cation Kit (Roche). Výsledky: Kalibrační rovnice pro BCR-ABL gen (FusionQuant) byla: CT = -3,54 . log(conc BCR-ABL) + 42,33; automatický threshold = 0,06, korelační koeficient r = -1,00, reakční účinnost = 92 %. Souprava firmy Roche nepoužívá pro kvantifikaci BCR-ABL genu kalibrační proces. Kalibrační rovnice pro ABL gen (FusionQuant) byla CT = -3,53 . log(conc ABL) + 40,91, threshold pro ABL = 0,08, r = -1,00, reakční účinnost = 91 %. Kalibrační rovnice pro G6PDH gen (Roche) byla CT = -3,2 . log(conc G6PDH) + 30,9, r = -1,00, reakční účinnost = 100 %. Minimální koncentrace BCR-ABL stanovitelná soupravou FusionQuant byla 10 kopií v 5 µl použité cDNA. Nejnižší relativní koncentrace BCR-ABL stanovitelná soupravou Roche byla 0,001 %. Experimentální data ukázala lineární závislost mezi hodnotami relativní koncentrace BCR-ABL dosaženými oběma metodami s korelačním koeficientem r = 0,77, p < 0,001. Závěr: Mezi principiální rozdíly obou testovaných souprav patří výběr house-keeping genu použitého pro normalizaci koncentrace BCR-ABL. V souladu s doporučeními programu Europe Against Cancer jsme pro rutinní vyšetření v naší laboratoři zvolili soupravu FusionQuant s normalizací na ABL gen. Klíčová slova: BCR-ABL, kvantifikace, real-time PCR, house-keeping gen, ABL gen, EQA.
Objective: A BCR-ABL fusion transcript found in peripheral blood or bone marrow is a specific molecular marker of chronic myeloid leukemia and Philadelphia chromosome – positive acute lymphoblastic leukemia. Modern quantitative analyses in molecular biology are based on real-time PCR technology and fluorescent probes targeted to a complementary part of DNA/cDNA templates. A current trend in laboratory medicine and applied molecular biology is to support proficiency testing and transferability of results of quantitative PCR analyses. The goal of the study is to compare the diagnostic impact of two used systems for BCR-ABL quantification with respect to recommendations of the Europe Against Cancer Program (EAC) unifying the used BCR-ABL methodology. Material and Methods: A total of 143 peripheral blood specimens and 5 bone marrow aspirates from 80 adult subjects were analysed. Two quantitative procedures were simultaneously examined. Procedure I was based on Superscript III reverse transcription (Invitrogen) and M-bcr FusionQuant Kit (Ipsogen) for relative quantification of BCR-ABL. In procedure II we used LightCycler t(9;22) Quantification Kit (Roche). Results: The calibration curve for BCR-ABL gene (FusionQuant) was: CT = -3.54 . log(conc BCR-ABL) + 42.33; automatic threshold = 0.06, correlation coefficient (r) = -1.00, reaction efficiency = 92%. The Roche kit does not use any calibration process for BCR-ABL. The calibration curve for ABL gene (FusionQuant) was CT = -3.53 . log(conc ABL) + 40.91, ABL threshold = 0.08, r = -1.00, reaction efficiency = 91%. The calibration curve for G6PDH control gene (Roche) was CT = -3.2 . log(conc G6PDH) + 30.9, r = -1.00, reaction efficiency = 100%. The limit of quantification for BCR-ABL (FusionQuant) was 10 copies in 5 µl of the used cDNA. The lowest relative concentration of BCR-ABL detectable by the Roche assay was 0.001 %. The experimental data showed a close linear association in relative quantity of BCR-ABL received by the examined assays with r = 0.77, P < 0.001. Conclusions: The principal difference between the tested procedures is the house-keeping gene used for normalization of BCR-ABL quantity. In agreement with the Europe Against Cancer strategy we have selected ABL gene as a normalization gene for our lab.
- MeSH
- akutní lymfatická leukemie krev MeSH
- bcr-abl fúzní proteiny krev MeSH
- biologické markery krev MeSH
- chronická myeloidní leukemie MeSH
- filadelfský chromozom MeSH
- geny abl genetika MeSH
- klinické laboratorní techniky MeSH
- lidé MeSH
- molekulární biologie metody normy trendy MeSH
- polymerázová řetězová reakce metody využití MeSH
- řízení kvality MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
The major mechanism of action of STI571 is a competitive interference with the ATP-binding site of the Bcr/Abl tyrosine kinase. In the BCR/ABL-positive cell line KBM5, we studied cellular events associated with the in vitro acquisition of resistance to STI571. The emergence of the STI571-resistant phenotype was accompanied by only a marginal increase in the number of copies of the BCR/ABL gene and its level of expression. The activity of the Bcr/Abl kinase (level of autophosphorylation) in resistant cells was, however, incompletely inhibited by STI571, and the acquisition of the high degree of resistance was associated with a single-point mutation leading to a substitution of a threonine-to-isoleucine at position 315 of Abl. In the resistant KBM5-STI571(R1.0) cells, 20% of the BCR/ABL transcripts and 10% of BCR/ABL gene copies on the DNA level were mutated. The mutation was present in all 10 STI571-resistant clones derived from low density clonogenic assay, confirming its presence in all colony-forming cells but only in a fraction of the BCR/ABL gene copies in each cell. The contribution of this mutation to STI571-resistant phenotype remains unknown. Preliminary data showing partial reversibility of resistance in these cells suggest that resistance may be multifactorial. No other mutations were identified in the kinase domain of the BCR/ABL gene.
- MeSH
- adenosintrifosfát metabolismus MeSH
- bcr-abl fúzní proteiny biosyntéza genetika metabolismus MeSH
- chemorezistence genetika MeSH
- chronická myeloidní leukemie enzymologie farmakoterapie genetika genetika MeSH
- fosforylace účinky léků MeSH
- geny abl genetika MeSH
- lidé MeSH
- mutace MeSH
- mutační analýza DNA MeSH
- nádorové buňky kultivované MeSH
- piperaziny farmakologie MeSH
- protinádorové látky farmakologie MeSH
- pyrimidiny farmakologie MeSH
- tyrosinkinasy genetika metabolismus MeSH
- vazebná místa MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- Publikační typ
- práce podpořená grantem MeSH
Quantitative measurements of the nuclear localisation of the ABL and BCR genes and the distance between them were performed in randomly oriented bone marrow cells of control donors and patients with chronic myeloid leukaemia (CML). Most ABL and BCR genes (75%) are located at a distance of 20-65% of the local radius from the nuclear centre to the nuclear membrane. A chimeric BCR-ABL gene located on a derivative chromosome 22 resulting from t(9;22)(q34;q11) [the so-called Philadelphia (Ph) chromosome] as well as the intact ABL and BCR genes of patients suffering from chronic myeloid leukaemia are also located mostly in this region, which has a mean thickness of 2 microns in bone marrow cells. We have not found any significant differences in the location of the two genes in the G1 and G2 phases of the cell cycle, nor between bone marrow cells and stimulated lymphocytes. Irradiation of lymphocytes with a dose of 5 Gy of gamma-rays results in a shift of both genes to the central region of the nucleus (0-20% of the radius distant from the nuclear centre) in about 15% of the cells. The minimum distance between one ABL and one BCR gene is less than 1 micron in 47.5% of bone marrow cells of control donors. Such a small distance is found between homologous ABL and between homologous BCR genes in only 8.1% and 8.4% of cells, respectively. It is possible that the relative closeness of nonhomologous ABL and BCR genes in interphase nuclei of bone marrow cells could facilitate translocation between these genes. In 16.4% of bone marrow cells one ABL and one BCR gene are juxtaposed (the distance between them varies from 0-0.5 micron) and simulate the Ph chromosome. This juxtaposition is the result of the projection of two genes located one above another into a plane, as follows from the probability calculation.
- MeSH
- bcr-abl fúzní proteiny MeSH
- buněčné jádro * chemie MeSH
- buňky kostní dřeně MeSH
- chronická myeloidní leukemie * genetika MeSH
- DNA nádorová analýza MeSH
- DNA sondy genetika MeSH
- dospělí MeSH
- filadelfský chromozom MeSH
- geny abl * genetika MeSH
- hybridizace in situ fluorescenční metody MeSH
- interfáze MeSH
- lidé středního věku MeSH
- lidé MeSH
- lymfocyty účinky záření MeSH
- počítačové zpracování obrazu metody MeSH
- protoonkogenní proteiny c-bcr MeSH
- protoonkogenní proteiny * genetika MeSH
- protoonkogeny * genetika MeSH
- tyrosinkinasy * MeSH
- záření gama MeSH
- Check Tag
- dospělí MeSH
- lidé středního věku MeSH
- lidé MeSH
- mužské pohlaví MeSH
- ženské pohlaví MeSH
- Publikační typ
- práce podpořená grantem MeSH
