Ингибирование специфических ферментов замедляет прогрессирование опухоли.

В недавнем исследовании, опубликованном в Природные коммуникацииИсследователи сообщили об ингибировании стромальной деацетилазы гистонов I класса (HDAC) для сдерживания прогрессирования рака поджелудочной железы.

Аденокарцинома протоков поджелудочной железы (PDAC) — это заболевание, вызывающее десмопластическую и резистентную к лечению микроокружение опухоли (TME), с прогнозируемым ростом смертности к 2030 году. Активная строма — десмопластическая реакция, вызванная измененным эпителием поджелудочной железы, прогноз и резистентность.

Фибробластоподобные клетки, такие как звездчатые клетки поджелудочной железы (PSC), способствуют трансдифференцировке и пролиферации миофибробластов. Нацеливание на стромальные фибробласты PDAC может улучшить результаты терапии.

Об исследовании

В настоящем исследовании исследователи определили HDAC класса I как эпигенетические драйверы протуморогенной и продесмопластической транскрипционной активности в стромальных фибробластах поджелудочной железы.

Исследователи исследовали потенциал гидроксидиметилсульфоксида (HDACi) в качестве стратегии воздействия на строму при раке поджелудочной железы. Исследователи обнаружили, что энтиностат (Ent), ингибитор HDAC класса I, может изменять активацию PSC. in vitro. Они изучили изменения в экспрессии всего генома, вызванные активацией PSC. in vitro в наличии и отсутствии Энтов.

Команда предположила, что Ent влияет на активацию факторов транскрипции (TF) или корегуляторов, которые управляют этими процессами. Они искали в базах данных ТФ или кофакторы, которые могут избирательно связываться с подмножеством генов, активируемых при активации in vitro и ингибируемых Ent.

Они также исследовали влияние нокдауна белка M1 forkhead box (FOXM10) и сывороточного фактора ответа (SRF) на продесмопластические пути транскрипции в активированных PSC. Они также исследовали участие HDAC в пути фактора роста опухоли-бета (TGF-β) и может ли HDACi снизить опухоле-стимулирующую активность рак-ассоциированных фибробластов (CAF), влияя на паракринную передачу сигналов.

Исследователи исследовали, влияет ли HDACi на протуморгенность секретома CAF. Они исследовали потенциал кондиционированной среды из CAF, обработанных Veh- и Ent, для активации онкогенного преобразователя сигнала и активатора пути транскрипции 3 (STAT3) и облегчения независимого от якоря образования сфероидов в клетках PDAC.

Они исследовали экспрессию HDAC в когортах пациентов, используя общедоступные базы данных, чтобы изучить применимость этих результатов к заболеваниям человека. Исследователи извлекли первичные PSC мыши из самцов мышей C57BL/6J дикого типа и использовали первичные CAF для создания линий CAF мыши imCAF1 и imCAF2.

Эффективность HDACi оценивалась живой с помощью тестов in vitro. Исследователи создали лентивирусные shRNA и клонировали их в вектор, продуцирующий pTY-U6-Pgk-Puro. Они выбрали наиболее потенциальные последовательности для дальнейшего тестирования. На трансдуцированных клетках проводили отбор пуромицина, анализ доступного для транспозазы хроматина с высокопроизводительным секвенированием (ATAC), а также активацию TGF и фактора некроза опухоли (TNF).

Команда также выполнила подготовку кондиционированной среды (CM), активацию STAT3, вестерн-блоттинг, тесты на образование сфероидов, масс-спектрометрический анализ Ent при CM, а также ортотопическую совместную трансплантацию фибробластов и опухолевых клеток и создала модель PDX, используя образцы опухолей от пациентов с патологически подтвержденный PDAC.

Полученные результаты

Исследователи идентифицировали деацетилазы гистонов I класса как важнейшие эпигенетические регуляторы, которые способствуют проопухорогенной и продесмопластической активации транскрипции в стромальных фибробластах поджелудочной железы. HDACs способствовали стимуляции PSC, способствуя продесмопластической транскрипции, связанной с покоем.

HDACs также координируют провоспалительные программы фибробластов, которые индуцируют экспрессию LIF, тем самым усиливая паракринные проопухолевые перекрестные помехи. Ингибирование HDAC в CAF и Ent-терапия на мышиных моделях PDAC уменьшали стимуляцию стромы и замедляли развитие опухоли.

HDACi может нарушать модификации хроматина, необходимые для активации продесмопластических путей транскрипции, подтверждая участие HDACs в координации установления хроматина при активации PSC. В естественных условияхТерапия HDACi изменяет гетерогенность стромальных фибробластов путем ингибирования переворота программы «липогенная-миофибробластическая» и обращает вспять изменение состава фибробластов при активации стромы и росте опухоли. Двухкамерные эффекты HDACi у мышей PDAC снижают тяжесть заболевания, что указывает на терапевтическую эффективность метода двухкамерного нацеливания на основе HDACi.

Нокдаун HDAC класса I, особенно HDAC1 и HDAC2, и введение лор-органов с первого дня ингибировали активность генов пролиферации. [including Ki67 and alpha-smooth muscle actin (α-SMA) and myofibroblast production.

The findings indicated that HDACs are crucial to pro-desmoplastic process induction. Transplants of HDAC-deficient CAFs resulted in decreased tumor volume and weight and a lower abundance of intratumoral leukemia inhibitory factor (LIF).

Ent therapy reduced the number of tumor cells in cultures of human and mouse PDAC cell lines and organoids, with the effects primarily due to cell cycle arrest rather than apoptosis. Ent therapy increases the expression of various epithelial markers and genes in pathways important for epithelial processes, including angiogenesis, wound healing, epithelial development, and differentiation.

Overall, the study findings showed that HDACi, a chromatin modification, can be used in PDAC treatments as a stromal targeting method. HDACs promote the advancement of PDAC by activating pro-tumorigenic and pro-desmoplastic transcriptional pathways.

They also help stromal fibroblasts transition from normal to pro-desmoplastic programs, which aids tumor growth. HDACi affects fibroblast transcriptional programs, reducing stromal stimulation and pro-tumorgenicity, lowering disease severity in animal models.