Подавление роста карциномы поджелудочной железы за счёт изменения профиля эпоксидных полиненасыщенных жирных кислот омега-3 при ингибировании растворимой эпоксидгидролазы

Введение: Цитохром P450-эпоксигеназа — один из основных ферментов метаболизма полиненасыщенных жирных кислот (ПНЖК) омега-3, в результате которого образуются биологически активные эпоксидные жирные кислоты омега-3 (эпоксиды омега-3). Как правило, все эпоксидные ПНЖК, включая эпоксиды омега-3, быстро метаболизируются и инактивируются растворимой эпоксидгидролазой (sEH) с образованием диольных продуктов. Цель исследования — определить влияние трансгена fat-1, а также ПНЖК омега-3 в сочетании с нокаутом гена sEH или ингибитором sEH на рост рака поджелудочной железы и изучить связанные с этим механизмы.

Методы: Мышам линий fat-1 и sEH−/−, а также мышам C57BL/6J вводили клетки карциномы поджелудочной железы PK03 с мутацией Kras G12D. Мыши получали рацион AIN-76A с добавлением ПНЖК омега-3 или без него либо ингибитор sEH. Помимо роста опухоли (объёма и массы), с помощью иммуногистохимического исследования и вестерн-блоттинга оценивали пролиферацию клеток, сигнальные пути, активируемые мутантным Kras, воспалительную реакцию и ангиогенез. Метаболизм ПНЖК омега-3, в частности эпоксидных жирных кислот омега-3 (эпоксидов омега-3), исследовали методом жидкостной хроматографии с тандемной масс-спектрометрией (ЖХ-МС/МС).

Результаты: У трансгенных мышей fat-1, получавших ингибитор sEH, масса и объём карциномы PK03 были значительно меньше, чем у контрольных мышей C57BL/6J, получавших рацион AIN-76A: 0,28±0,04 г против 0,58±0,06 г и 187,0±17,5 мм³ против 519,3±60,6 мм³ соответственно. В отдельном эксперименте у мышей sEH−/−, получавших ПНЖК омега-3, и у мышей C57BL/6J, которым давали ПНЖК омега-3 и ингибитор sEH, масса и объём карциномы были значительно меньше, чем у контрольных мышей C57BL/6J: масса — 0,26±,26 г и 0,39±,39 г против 0,69±0,11 г; объём — 274,2±36,2 мм³ и 296,4±99,8 мм³ против 612,6±117,8 мм³ соответственно. По данным иммуногистохимического исследования, в опухолях трансгенных мышей fat-1, получавших ингибитор sEH, по сравнению с опухолями контрольных мышей C57BL/6J было меньше воспалительных клеток (8,0±1,2 против 62,6±9,2 в поле зрения при большом увеличении), ниже пролиферация опухолевых клеток (16,5±1,6% против 48,5±1,7%) и плотность микрососудов (11,1±0,5 против 35,0±1,0), а доля апоптотических клеток, выявленных по каспазе-3, была выше (0,69±0,06% против 0,44±0,06%). Вестерн-блоттинг выявил значимое подавление активируемых мутантным Kras сигнальных белков: фосфорилированной серин-треониновой киназы cRAF, киназы MEK и внеклеточной сигнал-регулируемой киназы ERK. Анализ метаболитов жирных кислот в сыворотке трансгенных мышей fat-1, получавших ингибитор sEH, показал значительное повышение отношения эпоксидов к дигидрокси-производным (DiHDPE) докозагексаеновой (DHA) и эйкозапентаеновой (EPA) кислот, а также отношения эпоксидов к дигидроксиоктадеценовой кислоте (DiHOME) для арахидоновой (ARA) и линолевой (LA) кислот. Кроме того, значительно повысились уровни эпоксидных метаболитов DHA, EPA, ARA и LA.

Выводы: Эпоксидные продукты метаболизма ПНЖК омега-3 играют важную роль в подавлении роста рака поджелудочной железы. Сочетание ПНЖК омега-3 с ингибированием sEH имеет значительный потенциал для лечения и профилактики рака поджелудочной железы.