Мамбалгин-2 ингибирует рост и миграцию аденокарциномы легкого за счет селективного взаимодействия с гетеротримером ASIC1/α-ENaC/γ-ENaC
Рак легких является одним из самых распространенных видов рака в мире. Несмотря на существующие стратегии лечения, общая выживаемость пациентов остается низкой, и требуются новые таргетные методы лечения. Ранее сотрудниками Лаборатории биоинженерии нейрорецепторов и нейромодуляторов ИБХ РАН было показано, что ингибирование кислоточувствительных каналов, содержащих субъединицу ASIC1, рекомбинантным аналогом трехпетельного токсина мамбалгина-2 из яда Dendroaspis polylepis останавливает онкогенные процессы в клетках лейкемии, глиомы и меланомы.
В новой работе учеными из Лаборатории биоинженерии нейрорецепторов и нейромодуляторов ИБХ РАН совместно с сотрудниками группы ионных механизмов клеточной сигнализации Института Цитологии РАН были изучены эффекты мамбалгина-2 в клетках Льюиса и аденокарциномы легкого A549, трансформированных фибробластах легкого WI-38 и нормальных фибробластах легкого HLF, и описана новая молекулярная мишень токсина, селективно экспрессирующая в трансформированных клетках.
В работе показано, что мамбалгин-2 ингибирует рост и миграцию клеток А549, метастатических клеток Льюиса подтипа Р29 и клеток WI-38, и вызывает арест клеточного цикла и апоптоз, при этом не влияет на развитие нормальных фибробластов. Анализ экспрессии разных субъединиц кислоточувствительных каналов ASIC и ENaC в клетках A549, Lewis, WI-38 и нормальных фибробластах выявил, что в фибробластах полностью отсутствует экспрессия представителей этих каналов. Нокдаун генов показал, что антипролиферативная и антимиграционная активность мамбалгина-2 зависит от экспрессии ASIC1a, α-ENaC и γ-ENaC. С помощью аффинной экстракции и иммунопреципитации было показано таргетирование мамбалгина-2 гетеромерных каналов ASIC1a/α-ENaC/γ-ENaC в клетках A549. Электрофизиологические исследования показали, что мамбалгин-2 ингибирует каналы ASIC1a/α-ENaC/γ-ENaC, экспрессированные в ооцитах Xenopus laevis, с значительно бОльшей эффективностью, чем каналы ASIC1a (ранее предполагаемая основная мишень токсина). Это в свою очередь указывает на гетеромерные каналы как на основную мишень токсина в раковых клетках. Наконец, биоинформационный анализ показал, что повышенная экспрессия ASIC1 и γ-ENaC коррелирует с худшим прогнозом выживания для пациентов с аденокарциномой легкого. Таким образом, гетеротример ASIC1a/α-ENaC/γ-ENaC можно считать маркером клеточной онкогенности, и его таргетирование перспективно для разработки новых селективных противоопухолевых препаратов.
Работа опубликована в журнале Frontiers in Oncology (IF 5.74, Q1) в рамках спецвыпуска Women in Molecular and Cellular Oncology и выполнена при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования РФ по теме «Молекулярно- клеточные механизмы онкологических, иммунных, метаболических заболеваний, моделирование и экспериментальное обоснование методов репрограммирования и онкотаргетинга» (Соглашение № 075-15-2020-773, руководитель академик С.М. Деев).
Фото: сайт ИБХ РАН