Bcr-Abl Amplification Plays a Major Role in Resistance to Tyrosine Kinase Inhibitors in K-562 Cell Line

Abstract

An emerging problem in patients with chronic myeloid leukemia (CML) is increasing resistance to tyrosine kinase inhibitors (TKIs). To determine genetic and cellular mechanisms involved in the development of resistance to TKIs, nine imatinib-resistant cell lines were derived from K- 562 cell line followed by testing of drug sensitivity, multidrug resistance proteins and cytogenetic studies. In imatinib-resistant cell lines cross-resistance to daunorubicin, etoposide and cytarabine were observed whereas sensitivity to dasatinib, nilotinib, cyclophpsphamide, bortezomib and busulfan was preserved. Treatment with imatinib decreased PGP and LRP expression, however it did not significantly influence MRP1 expression. Amount of signals in FISH analysis from ABL, BCR and from fusion genes (BCR-ABL or ABL-BCR) was mostly higher in imatinib-resistant cell lines in comparison to parental K-562 cell line. We concluded that BCR-ABL amplification but not cellular sensitivity is the major mechanisms of resistance in K-562 cell line.Narastająca oporność na inhibitory kinazy tyrozynowej (TKIs) jest niepokojącym problemem u pacjentów z przewlekłą białaczka szpikową (CML). Aby określić genetyczne i komórkowe mechanizmy oporności na TKIs z linii K-562 wyhodowano 9 opornych na imatynib linii komórkowych, w których przeprowadzono badania: oporności na leki, ekspresji białek oporności komórkowej oraz badania cytogenetyczne. W opornych na imatinib liniach komórkowych stwierdzono krzyżową oporność na daunorubicynę, etopozyd i cytarabinę, podczas gdy wrażliwość na dasatinib, nilotinib, cyklofosfamid, bortezomib i busulfan była zachowana. Hodowla z imatinibem zmniejszała ekspresję białka PGP i LRP ale nie wypływała na ekspresję białka MRP1. W badaniu metodą FISH w liniach opornych na imatinib w porównaniu do macierzystej linii K-562 obserwowano większą ilość sygnałów pochodzących od genów ABL, BCR oraz od genów fuzyjnych (BCR-ABL i ABL-BCR). Przeprowadzone badania wskazują, że nie mechanizmy oporności komórkowej ale amplifikacja sekwencji BCR-ABL, jest głównym mechanizmem oporności na TKIs w linii K-562.