Субъединица 2 α пролил-4-гидроксилазы способствует прогрессированию и метастазированию рака молочной железы, регулируя отложение коллагена

Введение: Усиленное отложение коллагена создает физические и биохимические сигналы, поддерживающие рост и инвазию опухоли при развитии рака молочной железы. Поэтому подавление синтеза и отложения коллагена рассматривается как способ сдержать прогрессирование рака молочной железы. Субъединица 2 α пролил-4-гидроксилазы коллагена (P4HA2) — фермент, гидроксилирующий остатки пролина в последовательностях -X-Pro-Gly-, — является потенциальной терапевтической мишенью при заболеваниях, связанных с усиленным отложением коллагена. Однако экспрессия и функция P4HA2 в прогрессировании рака молочной железы изучены недостаточно.

Методы: С помощью анализа коэкспрессии генов в опубликованных микрочиповых наборах данных были выявлены потенциальные регуляторы коллагенов I, III и IV в ткани рака молочной железы человека. Экспрессию P4HA2 подавляли с помощью shRNA, а его активность ингибировали 1,4-DPCA — ингибитором пролил-4-гидроксилазы. Для анализа роли P4HA2 в регуляции злокачественных фенотипов клеток рака молочной железы использовали трехмерную культуру. Уменьшение отложения коллагена I и IV выявляли методом вестерн-блоттинга и иммунофлуоресценции. Контрольные клетки рака молочной железы и клетки с подавленной экспрессией P4HA2 вводили в жировую подушечку и в хвостовую вену SCID-мышей, чтобы оценить влияние P4HA2 на рост опухоли и метастазирование в легкие.

Результаты: Анализ коэкспрессии генов показал, что P4HA2 связан с экспрессией Col1A1, Col3A1 и Col4A1 в ходе развития и прогрессирования рака молочной железы. Уровень мРНК P4HA2 был значимо выше при раке молочной железы, чем в нормальной ткани молочной железы. Повышение уровня мРНК P4HA2 коррелировало с неблагоприятным клиническим исходом у пациенток с раком молочной железы независимо от статуса рецепторов эстрогена. Подавление экспрессии P4HA2 или лечение ингибитором пролил-4-гидроксилазы значимо тормозили пролиферацию клеток и подавляли агрессивные фенотипы клеток рака молочной железы в трехмерной культуре, что сопровождалось уменьшением отложения коллагена I и IV. Также было показано, что нокдаун P4HA2 подавлял рост опухоли молочной железы и метастазирование в легкие в ксенотрансплантатных моделях.

Выводы: Эти результаты указывают на ключевую роль P4HA2 в прогрессировании рака молочной железы и определяют P4HA2 как потенциальную терапевтическую мишень и биомаркер прогрессирования рака молочной железы.