The Role of Reactive Oxygen Species in Acute Myeloid Leukaemia

Abstract

Acute myeloid leukaemia (AML) is an aggressive haematological malignancy with a poor overall survival. Reactive oxygen species (ROS) have been shown to be elevated in a wide range of cancers including AML. Whilst previously thought to be mere by-products of cellular metabolism, it is now clear that ROS modulate the function of signalling proteins through oxidation of critical cysteine residues. In this way, ROS have been shown to regulate normal haematopoiesis as well as promote leukaemogenesis in AML. In addition, ROS promote genomic instability by damaging DNA, which promotes chemotherapy resistance. The source of ROS in AML appears to be derived from members of the “NOX family” of NADPH oxidases. Most studies link NOX-derived ROS to activating mutations in the Fms-like tyrosine kinase 3 (FLT3) and Ras-related C3 botulinum toxin substrate (Ras). Targeting ROS through either ROS induction or ROS inhibition provides a novel therapeutic target in AML. In this review, we summarise the role of ROS in normal haematopoiesis and in AML. We also explore the current treatments that modulate ROS levels in AML and discuss emerging drug targets based on pre-clinical work.

The Unfolded Protein Response: A Novel Therapeutic Target in Acute Leukemias

“…It should also be considered that leukemic cells survive and proliferate in a hostile microenvironment characterized by low oxygen and pH, as well as by a limited nutrient availability [95]. Moreover, leukemic cells produce ROS at a high rate [96]. All these events lead to continuous ER stress with initiation of the UPR.…”

Products Derived from Buchenavia tetraphylla Leaves Have In Vitro Antioxidant Activity and Protect Tenebrio molitor Larvae against Escherichia coli-Induced Injury

“…A substantial amount of evidence has indicated the key role of free radicals and reactive oxygen species (ROS) in the etiology of degenerative pathologies associated with aging (Parkinson's and Alzheimer's diseases), cancer, cardiovascular diseases, and diabetes [1][2][3][4][5][6][7]. Free radicals are highly reactive molecules characterized by having unpaired electrons in the last valence layer, thus becoming potent oxidizing agents [8,9].…”

Characteristics Changes in Pro-Oxidant-Antioxidant Status in Patients With Acute Leukemia During Chemotherapy

“…Отже, дебют онкогематологічного захворювання незалежно від варіанту ГЛ супроводжується значною активацією як прооксидантних, так і антиоксидантних властивостей сироватки крові. Отримані нами результати співпадають із більшістю експериментальних і клінічних досліджень, що доводять роль РФК у формуванні і прогресуванні пухлин різної гістологічної структури [7,8,[17][18][19][20][21][22]25]. Підвищення активності АОС відбувається у відповідь на умови триваючого оксидативного стресу [7,8].…”

“…Гемопоетичні стовбурові клітини (ГСК) володіють подвійними властивостями, а саме здатністю до самовідновлення і мультилінійного диференціювання з утворенням широкого спектру клітин крові, кожна з яких виконує в організмі власну функцію. Згідно з сучасними уявленнями, ГСК здатна підтримувати сталий склад за рахунок симетричного ділення з утворенням двох ГСК без ознак диференціювання або двох комітованих гемопоетичних клітин та асиметричного ділення з утворенням однієї ГСК та однієї комітованої гемопоетичної клітини [5,9,22,26]. На фізіологічні процеси функціонування ГСК впливають внутрішньоклітинні та зовнішньоклітинні фактори мікрооточення, які підтримують гіпоксичний стан енергетичного метаболізму за рахунок анаеробного гліколізу [6,14].…”