The effect of combinatorial treatment with the Aurora A kinase inhibitor MK-8745 and anti-GD2 ganglioside 14G2a antibodies on cellular ATP content and proapoptotic protein levels in CHP-134 human neuroblastoma cells

Neuroblastoma (NB) is the most frequent, extracranial solid tumor of children which is derived from neural crest cells. Patients with NB are classified into one of three risk groups: low, medium and high-risk. The last group includes mainly patients with N-myc amplification. High-risk patients undergo immunotherapy against the GD2 ganglioside, and because of relapse. GD2 is highly expressed antigen on the surface of NB cells. Various approaches are tested e.g. vaccines, immunocytokines, and anti-GD2 monoclonal antibodies in combination with kinase inhibitors in order to improve the efficacy of immunotherapy, In this study the effect of GD2-targeting 14G2a monoclonal antibodies (mAb) in combination with the MK-8745 Aurora A kinase inhibitor on human neuroblastoma cell line CHP-134 was tested. The MK-8745 inhibitor has been shown to increase cleaved caspase-3 and cleaved PARP-1 expression levels, which may indicate increased apoptosis of neuroblastoma cells. However, combinatorial treatment with 14G2a mAb and MK-8745 inhibitor significantly increased the level of these proteins resulting in an improved cytotoxic effect. In contrast, treatment with the 14G2a mAb alone does not lead to apoptosis in CHP-134 cells. PHLDA1 protein was upregulated in cells treated with monoclonal antibodies and the combination of 14G2a mAb and MK-8745. In addition, no effect of the MK-8745 inhibitor on the total Aurora A level was observed.These results allow to understand the mechanism of MK-8745 inhibitor in combination with GD2-targeting monoclonal antibodies cytotoxic effect on human NB cells. It may contribute to research on specific mode of action of agents mentioned above.

Neuroblastoma (NB) to najczęstszy, pozaczaszkowy guz lity występujący u dzieci, który wywodzi się z komórek grzebienia nerwowego. Pacjenci z NB klasyfikowani są do jednej z trzech grup ryzyka: niskiego, średniego i wysokiego ryzyka. Do ostatniej grupy zaliczani są chorzy posiadający głównie amplifikację onkogenu N-myc. Ze względu na częsty nawrót choroby u pacjentów z grupy wysokiego ryzyka, poddawani są oni immunoterapii celowanej przeciwko gangliozydowi GD2. Jest to antygen ulegający wysokiej ekspresji na powierzchni komórek NB. W celu poprawy skuteczności immunoterapii testowane są m. in. szczepionki, immunocytokiny oraz przeciwciała monoklonalne przeciwko gangliozydowi GD2 w połączeniu z inhibitorami kinaz.W niniejszej pracy badano wpływ działania przeciwciał monoklonalnych 14G2a, które rozpoznają gangliozyd GD2, w kombinacji z inhibitorem kinazy Aurory A – MK-8745 na ludzkie komórki neuroblastoma linii CHP-134. Wykazano, iż inhibitor MK-8745 podnosi poziom ciętej kaspazy-3 oraz ciętego PARP-1, co może wskazywać na apoptozę komórek neuroblastoma, jednak zastosowanie kombinacji inhibitora z przeciwciałami 14G2a znacznie bardziej podwyższa poziom tych białek powodując lepszy efekt cytotoksyczny. Natomiast traktowanie komórek CHP-134 samymi przeciwciałami monoklonalnymi 14G2a nie prowadzi do ich apoptozy. Poziom białka PHLDA1 jest regulowany pozytywnie w komórkach inkubowanych zarówno z przeciwciałami, jak i z kombinacją 14G2a i MK-8745. Ponadto nie zaobserwowano wpływu inhibitora na całkowity poziom Aurory A w komórce. Otrzymane wyniki umożliwiły pogłębienie wiedzy na temat mechanizmu cytotoksycznego działania inhibitora MK-8745 w kombinacji z przeciwciałami monoklonalnymi skierowanymi przeciwko gangliozydowi GD2 na ludzkie komórki NB. W przyszłości mogą one przyczynić się do badań nad szczegółowym określeniem wpływu kombinacyjnego działania wyżej wymienionych czynników.