Sonochemotherapy Inhibits the Adhesion, Migration and Invasion of Human Ovarian Cancer Cells with Highly Metastatic Potential

Zusammenfassung

Ziel: Präklinische Studien haben gezeigt, dass die Sonochemotherapie effektiv in der Therapie humaner Ovarialkarzinome ist. In dieser Studie wurden daher die Effekte der Sonochemotherapie auf die Zelladhäsion und Motilität in Bezug auf deren Rolle bei der Metastasenbildung untersucht. Material und Methoden: Die Zelllinien HO-8910 und HO-8910PM, eine Sublinie mit hohem metastatischen Potenzial, wurden einer Therapie mit Cisplatin, Paclitaxel und Sonochemotherapie (d. h. Chemotherapie gefolgt von Insonation) zugeführt. Die Zytotoxizität wurde analysiert und Zelladhäsions-, Zellmigrations- und Zellinvasionsassays durchgeführt. Ergebnisse: Weder Cisplatin (0,5 μg/ml) noch Paclitaxel (6,0 μg/ml) allein führten zum Zelltod. Der additive Ultraschall potenzierte beide Chemotherapeutika nicht, sodass eine Schwelldosis für zytotoxische Agenzien in der Sonochemotherapie anzunehmen ist. Die Überlebensrate reduzierte sich bei Kombination von Cisplatin und Paclitaxel mit nachfolgender Beschallung. 6,0 μg/ml Paclitaxel supprimierte die Zelladhäsion und Motilität vollständig und wurde daher auf 1,2 μg/ml reduziert. Migrations- und Invasionsassays konnten nur in den HO-8910PM-Zelllinien erfolgreich durchgeführt werden. Cisplatin und Paclitaxel inhibierten Adhäsion, Migration und Invasion, was zu niedrigeren Überlebensraten führte, die durch Beschallung zusätzlich reduziert wurden. Bei Kombination von Cisplatin, Paclitaxel und Insonation war eine Membranpassage für die Zellen nicht mehr möglich. Quantitative Analysen legen einen synergistischen und/oder additiven Effekt von Ultraschall und Chemotherapeutika nahe. Schlussfolgerung: Wir konnten die synergistischen Effekte von Ultraschall und einem kombinierten Therapieregime darstellen. Sonochemotherapie ermöglichte eine Suppression der Tumorstreuung.

Abstract

Purpose: Preclinical trials have shown that sonochemotherapy is effective for human ovarian cancers. Therefore, the effects of sonochemotherapy on cell adhesion and motility were investigated in this study, considering their roles in cancer metastasis. Materials and Methods: Cell lines, HO-8910 and its highly metastatic potential subline HO-8910PM, were subjected to cisplatin, paclitaxel and sonochemotherapy (anticancer drugs followed by insonation). Cytotoxicity was determined, and then cell adhesion, migration and invasion assays were performed. Results: Neither cisplatin (0.5 μg/ml) nor paclitaxel (6.0 μg/ml) alone led to cell death. The addition of ultrasound did not potentiate an anticancer drug, suggesting that there was a threshold dose for a cytotoxic agent employed in sonochemotherapy. The survival rate was decreased when combining cisplatin and paclitaxel followed by insonation. 6.0 μg/ml of paclitaxel completely suppressed cell adhesion and motility, thus the concentration was decreased to 1.2 μg/ml. Migration and invasion assays were only successfully performed in HO-8910PM cells. Cisplatin and paclitaxel inhibited adhesion, migration and invasion, resulting in lower rates, which were additionally decreased by insonation. No cell traveled through the membrane when cisplatin, paclitaxel and ultrasound were combined. Quantitative evaluations indicated that ultrasound enhanced anticancer agents via synergistic and/or additive effects. Conclusion: Ultrasound synergized a combined regime and sonochemotherapy was a measure to suppress cancer spread.

Key words

ovary - chemotherapy - ultrasound - treatment effects

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