Drug resistance restricts the efficacy of short term low dose Mitomycin-C treatment in UMUC-3 bladder cancer cells.

• Murat Gul ^[1] ; Serdar Goktas ^[2] ; Meltem Demirel Kars ^[3] ; Mehmet Kaynar ^[2]
  1. [1] Aksaray University

     Aksaray University

     Turquía

     
  2. [2] Fatih University Medical Faculty Hospital

     Fatih University Medical Faculty Hospital

     Turquía

     
  3. [3] Necmettin Erbakan University

     Necmettin Erbakan University

     Turquía

     

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• Localización: Archivos españoles de urología, ISSN 0004-0614, Tomo 71, Nº. 9 (Noviembre 2018), 2018, págs. 783-793
• Idioma: inglés
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• Resumen
  • español

    OBJETIVO: La Mitomicina C (MMC) es el agente intravesical adyuvante más utilizado para prevenir recurrencias en cáncer vesical no musculo invasivo.Sin embargo, no hay un consenso sobre la dosis y el régimen terapeutico apropiado. Buscamos evaluar la dosis más apropiada de MMC utilizando un modelo in vitro de cáncer vesical humano de alto grado.

    MÉTODOS: Se realizó una exposición de las células UMUC 3, un modelo de cáncer vesical de alto grado, a MMC en diferentes regímenes temporales para evaluar sus efectos toxicológicos. Se utilizó el kit de proliferación celular XTT para evaluar el efecto de la MMC sobre la proliferación de la línea celular UMUC-3. Se analizó la expresión génica de los genes MDR1, BCL2 y ANXA5 mediante PCR a tiempo real y análisis de citometría de flujo para evaluar el mecanismo de muerte celular y resistencia adquirida después de la exposición a MMC. Se utilizó un Kit ANXA5 para detectar células apoptóticas, y AAD-7 para detectar células necróticas. RESULTADOS: La proliferación celular fue impedida en gran medida (IC50, 0,175–0,081 mg/mL) y se observaron efectos citotóxicos con la administración de 5 μg/mL y 10 μg/mL de MMC durante 1 y 2 horas después del 4º y 2º ciclo de dosis, respectivamente. Además, se observó muerte celular con la aplicación de MMC en dosis de 5 μg/mL y 10 μg/mL durante 1 y 2 horas en la sexta y segunda semana, respectivamente. La citometría de flujo mostró aumento de la subpoblación de células UMUC-3 que extruían el fármaco después de una dosis única durante 1 hora. La MMC no aumentó el número de células apoptóticas o necróticas; pero, los niveles de expresión de MDR1 (Múltiple drug resistance- resistencia múltiple a fármacos) y ANXA5 (apoptóticas) aumentaron y los de BCL2 (anti-apoptóticas) disminuyeron. Limitaciones: La naturaleza in-vitro del estudio y trabajar sólo con un cultivo celular son limitaciones esenciales de este proyecto.

    CONCLUSIONES: La administración de una dosis única de MMC durante 1-2 horas da como resultado resistencia a fármacos. El tratamiento debe continuarse durante un periodo de 6 semanas.

  • English

    OBJECTIVE: Mitomycin-c (MMC) is the most used intravesical adjuvant agent in non-muscle invasive bladder cancer to prevent recurrence. However, a consensus on about appropriate dosage and treatment schedule of MMC is lacking. We, therefore, aimed to evaluate the most appropriate MMC dosage using an in vitro model of high-grade human bladder cancer.

    METHODS: UMUC-3 cells, a model for high-grade bladder cancer, were exposed to MMC in different time courses to assess its toxicological effects. XTT cell proliferation kit was used to evaluate the effect of MMC on the proliferation of UMUC-3 cell line. Gene expression analysis for the MDR1, BCL2 and ANXA5 genes was performed by Real-time PCR and flow cytometry analysis were conducted to evaluate the cell death mechanism and acquired resistance after MMC exposure. An ANXA5 kit was used to detect apoptotic cells, and 7-AAD was used to detect necrotic cells.

    RESULTS: Cell proliferation was prevented to a large extent (IC50, 0.175–0.081 mg/mL) and cytotoxic effects were observed after 5 μg/mL and 10 μg/mL MMC administrations for 1 and 2-h, after the 4th and 2nd dose cycles, respectively. Moreover, cell death was observed at 5 μg/mL and 10 μg/mL MMC applications for 1-h and 2-h by the sixth and second week, respectively. Flow cytometry exhibits increased subpopulation of drugextruding UMUC-3 cells after a single dose of MMC for 1-h. MMC did not increase the number of apoptotic or necrotic cells; yet, MDR1 (multiple drug resistance) and ANXA5 (apoptotic) expression levels were increased and BCL2 (anti-apoptotic) expression was decreased. Limitations: In-vitro nature of the study and working with only one cell culture are inherit limitations of this project.

    CONCLUSION: A single dose of MMC administration for 1 or 2-h results in drug-resistance. If maintenance treatment is administered for one hour, it should be continued throughout a 6-week period.