L'HDGF promuove la resistenza a gefitinib attivando le vie di segnalazione PI3K/AKT e MEK/ERK in soggetti non

Dec 22, 2023

Cell Death Discovery volume 9, numero articolo: 181 (2023) Citare questo articolo

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L'espressione del fattore di crescita derivato dall'epatoma (HDGF) è associata a prognosi sfavorevole nel cancro del polmone non a piccole cellule (NSCLC); tuttavia, non è noto se l’HDGF influisca sulla resistenza al gefitinib nel NSCLC. Questo studio mirava a esplorare il ruolo dell'HDGF nella resistenza a gefitinib nel NSCLC e a scoprire i meccanismi sottostanti. Sono state generate linee cellulari stabili di HDGF knockout o di sovraespressione per eseguire esperimenti in vitro e in vivo. Le concentrazioni di HDGF sono state determinate utilizzando un kit ELISA. La sovraespressione di HDGF ha esacerbato il fenotipo maligno delle cellule NSCLC, mentre il knockdown di HDGF ha esercitato gli effetti opposti. Inoltre, le cellule PC-9, che inizialmente erano sensibili al gefitinib, sono diventate resistenti al trattamento con gefitinib dopo la sovraespressione di HDGF, mentre il knockdown di HDGF ha migliorato la sensibilità al gefitinib nelle cellule H1975, che inizialmente erano resistenti al gefitinib. Livelli più elevati di HDGF nel plasma o nel tessuto tumorale indicavano anche resistenza al gefitinib. Gli effetti dell'HDGF sulla promozione della resistenza al gefitinib sono stati ampiamente attenuati da MK2206 (inibitore di Akt) o U0126 (inibitore di ERK). Meccanicamente, il trattamento con gefitinib ha provocato l’espressione di HDGF e attivato le vie Akt ed ERK, che erano indipendenti dalla fosforilazione dell’EGFR. In sintesi, l'HDGF contribuisce alla resistenza a gefitinib attivando le vie di segnalazione Akt ed ERK. I livelli più elevati di HDGF possono predire una scarsa efficacia per il trattamento TKI, quindi ha il potenziale per fungere da nuovo bersaglio per superare la resistenza agli inibitori della tirosina chinasi nella lotta al NSCLC.

Il cancro al polmone è la causa più comune di morte correlata al cancro in tutto il mondo. Il carcinoma polmonare non a piccole cellule (NSCLC) rappresenta circa l’80% di tutti i casi di carcinoma polmonare. I pazienti con mutazioni del recettore del fattore di crescita epidermico (EGFR) rispondono bene agli inibitori della tirosina chinasi (TKI), ma tutti i pazienti che rispondono alla fine sviluppano una resistenza acquisita ai TKI [1]. I meccanismi alla base della resistenza ai TKI comprendono mutazioni di resistenza secondaria di geni bersaglio, attivazione di vie di segnalazione di bypass, disregolazione degli effettori a valle e trasformazione fenotipica [2]. La mutazione T790M nell'esone 20 dell'EGFR rappresenta circa il 50% dei casi resistenti ed è il meccanismo di resistenza predominante dei TKI. Tuttavia, circa il 19% dei meccanismi di resistenza rimane sconosciuto [3].

Il fattore di crescita derivato dall'epatoma (HDGF) è un fattore di crescita legante l'eparina che è stato identificato per la prima volta dal mezzo condizionato della linea cellulare di epatoma Huh-7 [4], indicando che può essere secreto. È stato segnalato che l’HDGF è coinvolto nella crescita delle cellule tumorali, nell’angiogenesi, nell’anti-apoptosi e nelle metastasi tumorali [4, 5]. In una serie di tipi di tumore, tra cui NSCLC, cancro ovarico, cancro orale, cancro gastrico e melanoma, l’HDGF è sovraespresso e la sua maggiore espressione è fortemente correlata con una prognosi sfavorevole [6,7,8,9,10,11]. L’HDGF migliora l’angiogenesi dipendente dal fattore di crescita endoteliale vascolare (VEGF) nel NSCLC [12], e livelli elevati di HDGF nel siero predicono metastasi ossee e prognosi sfavorevole nel NSCLC [13]. Nel NSCLC in stadio I resecato chirurgicamente, l’HDGF è considerato un biomarcatore per la stadiazione e la prognosi molecolare e fornisce una previsione per la chemioterapia adiuvante postoperatoria [14]. L’inibizione dell’HDGF ha soppresso la crescita delle cellule tumorali sia in vitro che in vivo [15, 16]. Gli anticorpi diretti contro l'HDGF potrebbero prevenire la recidiva del NSCLC dopo la chemioterapia sopprimendo le cellule staminali tumorali [17, 18]. Alcuni microRNA (miRNA) inibiscono la proliferazione e l’invasione del NSCLC prendendo di mira l’HDGF [19,20,21]. Pertanto, l’HDGF è un potenziale bersaglio promettente per il trattamento del NSCLC.

Il nostro precedente esperimento ha dimostrato che l’estratto di Marsdenia tenacissima (MTE) potrebbe superare la resistenza a gefitinib, un TKI di prima generazione ampiamente utilizzato, nel NSCLC in vitro e in vivo [22, 23]. Nel frattempo, l’MTE potrebbe disturbare l’interazione tra i macrofagi associati al tumore e le cellule NSCLC prendendo di mira l’HDGF [24]. Il nostro studio preliminare ha dimostrato che MTE combinato con gefitinib potrebbe ridurre l'espressione di HDGF nelle cellule H1975 resistenti, come evidenziato dall'elettroforesi su gel 2D accoppiata con cromatografia liquida ad alte prestazioni-spettrometria di massa tandem (HPLC‒MS/MS) e Western blotting (Fig. S1 ). Gli studi hanno indicato che l’HDGF promuove la resistenza alla chemioterapia nelle cellule tumorali del colon-retto e nel carcinoma a cellule squamose della lingua [25, 26] e guida la radioresistenza nel cancro al seno [27]. Tuttavia, il ruolo dell’HDGF nella resistenza al gefitinib non è chiaro. Sebbene i reporter sui peptidi sito-specifici e la spettrometria di massa mirata abbiano indicato che HDGF-S165, un peptide substrato sintetico, può avere una potenziale associazione con la resistenza ai TKI [28], non esiste alcuna prova diretta che associ i livelli di HDGF e l’efficacia dei TKI. In questo studio, abbiamo dimostrato la correlazione tra HDGF e resistenza al gefitinib in vitro e in vivo e identificato l'effetto complementare tra HDGF ed EGFR nelle cellule NSCLC.