Published June 23, 2020
| Version v1
Publication
Open
A Novel E2F1-EP300-VMP1 Pathway Mediates Gemcitabine-Induced Autophagy in Pancreatic Cancer Cells Carrying Oncogenic KRAS
Creators
- 1. University of Buenos Aires
- 2. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
- 3. Centro de Educación Médica e Investigaciones Clínicas Norberto Quirno
Description
Autophagy is an evolutionarily preserved degradation process of cytoplasmic cellular constituents, which participates in cell response to disease. We previously characterized VMP1 (Vacuole Membrane Protein 1) as an essential autophagy related protein that mediates autophagy in pancreatic diseases. We also demonstrated that VMP1-mediated autophagy is induced by HIF-1 in colon-cancer tumor cell lines, conferring resistance to photodynamic treatment. Here we identify a new molecular pathway, mediated by VMP1, by which gemcitabine is able to trigger autophagy in human pancreatic tumor cell lines. We demonstrated that gemcitabine requires the VMP1 expression to induce autophagy in the highly resistant pancreatic cancer cells PANC-1 and MIAPaCa-2 that carry activated KRAS. E2F1 is a transcription factor that is regulated by the retinoblastoma pathway. We found that E2F1 is an effector of gemcitabine-induced autophagy and regulates the expression and promoter activity of VMP1. Chromatin immunoprecipitation assays demonstrated that E2F1 binds to the VMP1 promoter in PANC-1 cells. We have also identified the histone acetyltransferase p300 as a modulator of VMP1 promoter activity. Our data showed that the E2F1-p300 activator/co-activator complex is part of the regulatory pathway controlling the expression and promoter activity of VMP1 triggered by gemcitabine in PANC-1 cells. Finally, we found that neither VMP1 nor E2F1 are induced by gemcitabine treatment in BxPC-3 cells, which do not carry oncogenic KRAS and are sensitive to chemotherapy. In conclusion, we have identified the E2F1-p300-VMP1 pathway that mediates gemcitabine-induced autophagy in pancreatic cancer cells. These results strongly support that VMP1-mediated autophagy may integrate the complex network of events involved in pancreatic ductal adenocarcinoma chemo-resistance. Our experimental findings point at E2F1 and VMP1 as novel potential therapeutic targets in precise treatment strategies for pancreatic cancer.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
الالتهام الذاتي هو عملية تحلل محفوظة تطوريًا للمكونات الخلوية السيتوبلازمية، والتي تشارك في استجابة الخلية للمرض. لقد وصفنا سابقًا VMP1 (بروتين غشاء الفراغ 1) كبروتين أساسي متعلق بالبلعمة الذاتية يتوسط البلعمة الذاتية في أمراض البنكرياس. أظهرنا أيضًا أن الالتهام الذاتي بوساطة VMP1 يتم تحفيزه بواسطة HIF -1 في خطوط خلايا سرطان القولون السرطانية، مما يمنح مقاومة للعلاج الديناميكي الضوئي. هنا نحدد مسارًا جزيئيًا جديدًا، بوساطة VMP1، والذي من خلاله يكون جيمسيتابين قادرًا على تحفيز الالتهام الذاتي في خطوط خلايا ورم البنكرياس البشري. أظهرنا أن جيمسيتابين يتطلب تعبير VMP1 للحث على الالتهام الذاتي في خلايا سرطان البنكرياس عالية المقاومة PANC -1 و MIAPaCa -2 التي تحمل KRAS المنشط. E2F1 هو عامل نسخ ينظمه مسار الورم الأرومي الشبكي. وجدنا أن E2F1 هو مؤثر للالتهام الذاتي الناجم عن الجيمسيتابين وينظم التعبير ونشاط المروج لـ VMP1. أظهرت فحوصات الترسيب المناعي للكروماتين أن E2F1 يرتبط بمعزز VMP1 في خلايا PANC -1. لقد حددنا أيضًا الهيستون أسيتيل ترانسفيراز P300 كمعدّل لنشاط معزز VMP1. أظهرت بياناتنا أن مركب المنشط/المنشط المشترك E2F1 - p300 هو جزء من المسار التنظيمي الذي يتحكم في التعبير ونشاط المحفز لـ VMP1 الناجم عن الجيمسيتابين في خلايا PANC -1. أخيرًا، وجدنا أنه لا يتم تحفيز VMP1 ولا E2F1 عن طريق علاج الجيمسيتابين في خلايا BxPC -3، والتي لا تحمل KRAS المسببة للأورام وهي حساسة للعلاج الكيميائي. في الختام، حددنا مسار E2F1 - p300 - VMP1 الذي يتوسط الالتهام الذاتي الناجم عن جيمسيتابين في خلايا سرطان البنكرياس. تدعم هذه النتائج بقوة أن الالتهام الذاتي بوساطة VMP1 قد يدمج الشبكة المعقدة من الأحداث التي تنطوي عليها المقاومة الكيميائية للسرطان الغدي في البنكرياس. تشير نتائجنا التجريبية إلى E2F1 و VMP1 كأهداف علاجية محتملة جديدة في استراتيجيات علاج دقيقة لسرطان البنكرياس.Translated Description (French)
L'autophagie est un processus de dégradation des constituants cellulaires cytoplasmiques conservé de manière évolutive, qui participe à la réponse cellulaire à la maladie. Nous avons précédemment caractérisé la VMP1 (Vacuole Membrane Protein 1) comme une protéine essentielle liée à l'autophagie qui induit l'autophagie dans les maladies pancréatiques. Nous avons également démontré que l'autophagie médiée par VMP1 est induite par HIF-1 dans les lignées cellulaires tumorales du cancer du côlon, conférant une résistance au traitement photodynamique. Nous identifions ici une nouvelle voie moléculaire, médiée par VMP1, par laquelle la gemcitabine est capable de déclencher l'autophagie dans les lignées cellulaires tumorales pancréatiques humaines. Nous avons démontré que la gemcitabine nécessite l'expression de VMP1 pour induire une autophagie dans les cellules cancéreuses pancréatiques hautement résistantes PANC-1 et MIAPaCa-2 qui portent le KRAS activé. E2F1 est un facteur de transcription régulé par la voie du rétinoblastome. Nous avons constaté que E2F1 est un effecteur de l'autophagie induite par la gemcitabine et régule l'expression et l'activité promotrice de VMP1. Les tests d'immunoprécipitation de la chromatine ont démontré que E2F1 se lie au promoteur VMP1 dans les cellules PANC-1. Nous avons également identifié l'histone acétyltransférase p300 comme modulateur de l'activité du promoteur VMP1. Nos données ont montré que le complexe activateur/co-activateur E2F1-p300 fait partie de la voie de régulation contrôlant l'expression et l'activité promotrice de VMP1 déclenchée par la gemcitabine dans les cellules PANC-1. Enfin, nous avons constaté que ni VMP1 ni E2F1 ne sont induits par le traitement par la gemcitabine dans les cellules BxPC-3, qui ne portent pas de KRAS oncogène et sont sensibles à la chimiothérapie. En conclusion, nous avons identifié la voie E2F1-p300-VMP1 qui induit l'autophagie induite par la gemcitabine dans les cellules cancéreuses du pancréas. Ces résultats soutiennent fortement que l'autophagie médiée par VMP1 peut intégrer le réseau complexe d'événements impliqués dans la chimio-résistance à l'adénocarcinome canalaire pancréatique. Nos résultats expérimentaux indiquent que E2F1 et VMP1 sont de nouvelles cibles thérapeutiques potentielles dans les stratégies de traitement précises du cancer du pancréas.Translated Description (Spanish)
La autofagia es un proceso de degradación evolutivamente conservado de los constituyentes celulares citoplasmáticos, que participa en la respuesta celular a la enfermedad. Previamente caracterizamos a VMP1 (Vacuole Membrane Protein 1) como una proteína esencial relacionada con la autofagia que media la autofagia en enfermedades pancreáticas. También demostramos que la autofagia mediada por VMP1 es inducida por HIF-1 en líneas celulares tumorales de cáncer de colon, lo que confiere resistencia al tratamiento fotodinámico. Aquí identificamos una nueva vía molecular, mediada por VMP1, por la cual la gemcitabina es capaz de desencadenar la autofagia en líneas celulares de tumores pancreáticos humanos. Demostramos que la gemcitabina requiere la expresión de VMP1 para inducir la autofagia en las células de cáncer de páncreas altamente resistentes PANC-1 y MIAPaCa-2 que portan KRAS activado. E2F1 es un factor de transcripción que está regulado por la vía del retinoblastoma. Encontramos que E2F1 es un efector de la autofagia inducida por gemcitabina y regula la expresión y la actividad promotora de VMP1. Los ensayos de inmunoprecipitación de cromatina demostraron que E2F1 se une al promotor VMP1 en células PANC-1. También hemos identificado la histona acetiltransferasa p300 como un modulador de la actividad del promotor VMP1. Nuestros datos mostraron que el complejo activador/coactivador E2F1-p300 es parte de la vía reguladora que controla la expresión y la actividad promotora de VMP1 desencadenada por gemcitabina en células PANC-1. Finalmente, encontramos que ni VMP1 ni E2F1 son inducidos por el tratamiento con gemcitabina en células BxPC-3, que no portan KRAS oncogénico y son sensibles a la quimioterapia. En conclusión, hemos identificado la vía E2F1-p300-VMP1 que media la autofagia inducida por gemcitabina en las células de cáncer de páncreas. Estos resultados respaldan firmemente que la autofagia mediada por VMP1 puede integrar la compleja red de eventos involucrados en la quimiorresistencia al adenocarcinoma ductal pancreático. Nuestros hallazgos experimentales apuntan a E2F1 y VMP1 como nuevas dianas terapéuticas potenciales en estrategias de tratamiento precisas para el cáncer de páncreas.Files
pdf.pdf
Files
(4.2 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:7bcf01aadb7200157b7779f7b59cf8d1
|
4.2 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- مسار جديد E2F1 - EP300 - VMP1 يتوسط الالتهام الذاتي الناجم عن جيمسيتابين في خلايا سرطان البنكرياس التي تحمل أورام KRAS
- Translated title (French)
- Une nouvelle voie E2F1-EP300-VMP1 médiant l'autophagie induite par la gemcitabine dans les cellules cancéreuses du pancréas porteuses de KRAS oncogènes
- Translated title (Spanish)
- Una nueva vía E2F1-EP300-VMP1 media la autofagia inducida por gemcitabina en células de cáncer de páncreas portadoras de KRAS oncogénico
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W3037970808
- DOI
- 10.3389/fendo.2020.00411
References
- https://openalex.org/W1900657670
- https://openalex.org/W190540980
- https://openalex.org/W1964322868
- https://openalex.org/W1967743942
- https://openalex.org/W1969587176
- https://openalex.org/W1975915706
- https://openalex.org/W1977767269
- https://openalex.org/W1978164723
- https://openalex.org/W1999801453
- https://openalex.org/W1999880229
- https://openalex.org/W2009566921
- https://openalex.org/W2011290663
- https://openalex.org/W2019859798
- https://openalex.org/W2029327556
- https://openalex.org/W2030592991
- https://openalex.org/W2032500323
- https://openalex.org/W2036565444
- https://openalex.org/W2044621729
- https://openalex.org/W2047341797
- https://openalex.org/W2053422998
- https://openalex.org/W2057173538
- https://openalex.org/W2059637124
- https://openalex.org/W2060484974
- https://openalex.org/W2061772840
- https://openalex.org/W2065852040
- https://openalex.org/W2068862752
- https://openalex.org/W2077353205
- https://openalex.org/W2080003756
- https://openalex.org/W2081948180
- https://openalex.org/W2085254233
- https://openalex.org/W2099023480
- https://openalex.org/W2101228747
- https://openalex.org/W2102690338
- https://openalex.org/W2105191156
- https://openalex.org/W2128537698
- https://openalex.org/W2129712803
- https://openalex.org/W2134115133
- https://openalex.org/W2144785546
- https://openalex.org/W2145232127
- https://openalex.org/W2148330792
- https://openalex.org/W2157320227
- https://openalex.org/W2170653540
- https://openalex.org/W2252515498
- https://openalex.org/W2327359575
- https://openalex.org/W2425899075
- https://openalex.org/W2518520946
- https://openalex.org/W2751363052
- https://openalex.org/W2752326209
- https://openalex.org/W2780127421
- https://openalex.org/W2808021744
- https://openalex.org/W2885862304
- https://openalex.org/W2907437794
- https://openalex.org/W2907532738
- https://openalex.org/W2911188335
- https://openalex.org/W2970828652
- https://openalex.org/W2972602909
- https://openalex.org/W2981068237
- https://openalex.org/W2988179497
- https://openalex.org/W3010751808
- https://openalex.org/W3195247524
- https://openalex.org/W4207072204
- https://openalex.org/W4231031590