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P2Y受容体は、ヌクレオチド誘導EGFRリン酸化を媒介し、頭頸部扁平上皮癌細胞株の増殖と腫瘍形成を刺激する
P2Y receptors mediate nucleotide-induced EGFR phosphorylation and stimulate proliferation and tumorigenesis of head and neck squamous cell carcinoma cell lines.
PMID: 32540611 DOI: 10.1016/j.oraloncology.2020.104808.
抄録
目的:
頭頸部扁平上皮癌（HNSCC）細胞株におけるP2Yヌクレオチド受容体（P2YR）の機能的発現を評価し、ヌクレオチド誘発性上皮成長因子受容体（EGFR）トランザクティベーションにおけるその役割を定義すること。HNSCCを治療するための抗EGFR治療薬の使用は、内在性および後天的な薬剤耐性によって妨げられている。EGFRのシグナル伝達を調節する新規経路を明らかにすることで、HNSCC治療のための新たなターゲットが明らかになる可能性がある。
OBJECTIVES: To assess functional expression of the P2Y nucleotide receptor (P2YR) in head and neck squamous cell carcinoma (HNSCC) cell lines and define its role in nucleotide-induced epidermal growth factor receptor (EGFR) transactivation. The use of anti-EGFR therapeutics to treat HNSCC is hindered by intrinsic and acquired drug resistance. Defining novel pathways that modulate EGFR signaling could identify additional targets to treat HNSCC.
材料および方法:
ヒトHNSCC細胞株CAL27およびFaDu、マウス口腔癌細胞株MOC2において、細胞外ヌクレオチド誘発による細胞内遊離Ca濃度の変化、EGFRおよび細胞外シグナル調節キナーゼ（ERK1/2）リン酸化に対するP2YRの寄与を、それぞれレシオメトリックCa指標fura-2およびイムノブロット分析を用いて決定した。CRISPR技術を用いたP2YRの遺伝子ノックアウト、またはP2YR選択的アンタゴニストAR-C118925による薬理学的阻害により、生体内腫瘍成長に対するP2YRの寄与を定義した。
MATERIALS AND METHODS: In human HNSCC cell lines CAL27 and FaDu and the mouse oral cancer cell line MOC2, P2YR contributions to extracellular nucleotide-induced changes in intracellular free Ca concentration and EGFR and extracellular signal-regulated kinase (ERK1/2) phosphorylation were determined using the ratiometric Ca indicator fura-2 and immunoblot analysis, respectively. Genetic knockout of P2YRs using CRISPR technology or pharmacological inhibition with P2YR-selective antagonist AR-C118925 defined P2YR contributions to in vivo tumor growth.
結果:
P2YRアゴニストUTPとATPは、CAL27細胞とFaDu細胞の細胞内Ca濃度、ERK1/2およびEGFRリン酸化を増加させたが、これはAR-C118925またはP2YRノックアウトによって阻害された。P2YRを介したEGFRのリン酸化は、メタロプロテアーゼのアダマリシンファミリーまたはSrcファミリーキナーゼの阻害によっても抑制された。P2YRノックアウトは、インビトロではUTP誘発性CAL27細胞増殖を減少させ、インビトロではCAL27およびFaDu腫瘍の異種移植片体積を有意に減少させた。口腔癌のシンジェネリックマウスモデルでは、AR-C118925投与によりMOC2腫瘍体積が減少しました。
RESULTS: P2YR agonists UTP and ATP increased intracellular Ca levels and ERK1/2 and EGFR phosphorylation in CAL27 and FaDu cells, responses that were inhibited by AR-C118925 or P2YR knockout. P2YR-mediated EGFR phosphorylation was also attenuated by inhibition of the adamalysin family of metalloproteases or Src family kinases. P2YR knockout reduced UTP-induced CAL27 cell proliferation in vitro and significantly reduced CAL27 and FaDu tumor xenograft volume in vivo. In a syngeneic mouse model of oral cancer, AR-C118925 administration reduced MOC2 tumor volume.
結論:
P2YRは細胞外ヌクレオチドに対するHNSCC細胞の応答を媒介し、P2YRシグナル伝達を遺伝的または薬理学的に遮断することにより、腫瘍細胞の増殖と腫瘍形成を抑制することが示唆され、P2YRはHNSCCの新たな治療標的となることが示唆された。
CONCLUSION: P2YRs mediate HNSCC cell responses to extracellular nucleotides and genetic or pharmacological blockade of P2YR signaling attenuates tumor cell proliferation and tumorigenesis, suggesting that the P2YR represents a novel therapeutic target in HNSCC.
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