NLRC4、ASC、カスパーゼ-1は乳がん細胞のP2YR活性化によって媒介されるインフラマソーム成分である

NLRC4, ASC and Caspase-1 Are Inflammasome Components that Are Mediated by P2YR Activation in Breast Cancer Cells.

• Hana Jin
• Hye Jung Kim

抄録

イ ンフラナソームは腫瘍の進行に関与していることが報告されています。我々はこれまでの研究で、細胞外ATPがP2Y purinergic receptor 2 (P2YR)依存的にインフラナソームの活性化を誘導し、浸潤や腫瘍の増殖を促進することを明らかにしてきた。しかし、乳がんにおけるP2YR活性化には、多様な複合体の中でどの炎症性ソームが関与しているのかは明らかではありませんでした。そこで本研究では、乳がん細胞および放射線治療抵抗性（RT-R）乳がん細胞において、P2YR活性化によって制御され、腫瘍の進行に関与している炎症アソームの構成要素を明らかにしました。まず、NOD-、LRR-、パイリンドメイン含有タンパク質3（NLRP3）、NLRファミリーのカスパーゼ活性化・リクルートドメイン（CARD）含有4（NLRC4）、CARD複合体を含むアポトーシス関連スペックク様タンパク質（ASC）、およびカスパーゼ-1のmRNAレベルを調べた。また、RT-R-MDA-MB-231細胞では、MDA-MB-231細胞と比較して、NLRC4、ASC、カスパーゼ1のmRNAレベルが上昇したが、TNF-α（Tumor necrosis factor-α）またはATP処理はNLRC4、ASC、カスパーゼ1を誘導したが、NLRP3タンパク質レベルは誘導しなかった。さらに、MDA-MB-231細胞およびRT-R-MDA-MB-231細胞において、TNF-αまたはATPはNLRC4、ASCおよびカスパーゼ1のタンパク質レベルをP2YR依存的に増加させた。さらに、ATPによるP2YR活性化は、MDA-MB-231細胞およびRT-R-MDA-MB-231細胞において、IL-1βおよびVEGF-Aの分泌および浸潤を誘導し、NLRC4、ASCおよびカスパーゼ-1のsmall interfering RNA（siRNA）によって阻害された。以上のことから、ATPによるP2YRの活性化は、炎症性ソームの活性化を介して腫瘍浸潤と血管新生を誘導し、特に炎症性ソームの構成要素であるNLRC4, ASC, Caspase-1を制御することで、腫瘍浸潤と血管新生を誘導することが示唆された。

The inflammasomes are reported to be associated with tumor progression. In our previous study, we determined that extracellular ATP enhances invasion and tumor growth by inducing inflammasome activation in a P2Y purinergic receptor 2 (P2YR)-dependent manner. However, it is not clear which inflammasome among the diverse complexes is associated with P2YR activation in breast cancer. Thus, in this study, we determined which inflammasome components are regulated by P2YR activation and are involved in tumor progression in breast cancer cells and radiotherapy-resistant (RT-R)-breast cancer cells. First, we found that NOD-, LRR-, and pyrin domain-containing protein 3 (NLRP3); NLR family caspase activation and recruitment domain (CARD) containing 4 (NLRC4); apoptosis-associated speck-like protein containing a CARD complex (ASC); and caspase-1 mRNA levels were upregulated in RT-R-MDA-MB-231 cells compared to MDA-MB-231 cells, whereas tumor necrosis factor-α (TNF-α) or ATP treatment induced NLRC4, ASC, and caspase-1 but not NLRP3 protein levels. Moreover, TNF-α or ATP increased protein levels of NLRC4, ASC, and caspase-1 in a P2YR-dependent manner in MDA-MB-231 and RT-R-MDA-MB-231 cells. In addition, P2YR activation by ATP induced the secretion of IL-1β and VEGF-A, as well as invasion, in MDA-MB-231 and RT-R-MDA-MB-231 cells, which was inhibited by NLRC4, ASC, and caspase-1 small interfering RNA (siRNA). Taken together, this report suggests that P2YR activation by ATP induces tumor invasion and angiogenesis through inflammasome activation, specifically by regulating the inflammasome components NLRC4, ASC, and caspase-1.