Aim – to evaluate the antitumor effect of ionizing radiation on non-transfected and transfected (with NEK2 gene knockdown) prostate cancer cell lines by analyzing their viability in vitro.
Material and methods. The study was performed using human prostate cancer cell lines PC-3 and DU145, as well as a primary culture of tumor cells (PCa-PC) obtained from a patient with acinar prostate adenocarcinoma (Gleason score 7: 4+3). NEK2 gene knockdown was achieved by RNA interference using miRNA. Irradiation was carried out using a Theratron Equinox unit as a single dose of 6 Gy 48 h after transfection. Cell viability was assessed 24 h later by trypan blue staining. Results were expressed as percentages (M±SD). Radiosensitization was evaluated using the enhancement index (EI). Statistical analysis was performed using two-way analysis of variance (ANOVA) with Holm correction; a p<0.05 was considered statistically significant.
Results. Irradiation without NEK2 knockdown caused a moderate decrease in cell viability in PC-3 and PCa-PC cells, whereas no statistically significant effect was observed in the DU145 cell line. NEK2 knockdown alone resulted in a pronounced reduction in cell viability in all studied cell lines (p<0.0001). Combined treatment with ionizing radiation and NEK2 knockdown produced the maximum cytotoxic effect, reducing cell viability by more than threefold compared with control. EI values exceeded 1 and ranged from 2.5 to 3.7 depending on the cell line.
Conclusion. Suppression of NEK2 gene expression significantly reduces the viability of prostate cancer cells and increases their radiosensitivity, suggesting NEK2 as a promising molecular target for radiosensitization. The obtained results require further validation in in vivo models.
Цель – оценить противоопухолевое действие ионизирующего излучения на нетрансфицированные и трансфицированные (с нокдауном гена NEK2) клеточные линии РПЖ путём анализа их жизнеспособности in vitro.
Материал и методы. Исследование выполнено на клеточных линиях рака предстательной железы человека PC-3 и DU145, а также на первичной культуре опухолевых клеток (PCa-PC), полученной от пациента с ацинарной аденокарциномой предстательной железы (Gleason 7: 4+3). Нокдаун гена NEK2 осуществляли методом РНК-интерференции с использованием миРНК. Облучение проводили на аппарате Theratron Equinox однократно в дозе 6 Гр через 48 ч после трансфекции. Жизнеспособность клеток оценивали через 24 ч методом окрашивания трипановым синим. Результаты выражали в процентах (M±SD). Радиосенсибилизацию определяли по индексу усиления (Enhancement Index, EI). Статистическую обработку данных выполняли с использованием двухфакторного дисперсионного анализа (ANOVA) с поправкой Холма; уровень значимости принимали равным p<0,05.
Результаты. Облучение без нокдауна NEK2 вызывало умеренное снижение жизнеспособности клеток PC-3 и PCa-PC, тогда как в линии DU145 статистически значимого эффекта не отмечено. Самостоятельное подавление экспрессии NEK2 приводило к выраженному снижению жизнеспособности во всех исследованных линиях (p<0,0001). Комбинированное воздействие ионизирующего излучения и нокдауна NEK2 обеспечивало максимальный цитотоксический эффект с уменьшением жизнеспособности более чем в 3 раза по сравнению с контролем. Значения EI превышали 1 и достигали 2,5–3,7 в зависимости от клеточной линии.
Выводы. Подавление экспрессии гена NEK2 существенно снижает жизнеспособность клеток рака предстательной железы и повышает их радиочувствительность, что позволяет рассматривать NEK2 как перспективную молекулярную мишень для радиосенсибилизации. Полученные данные требуют дальнейшей валидации в in vivo-моделях.