Ο ρόλος της εκλυτικής ορμόνης της αυξητικής ορμόνης στην καρκινογένεση

Abstract

Recent evidence indicates that growth hormone-releasing hormone (GHRH) functions as an autocrine/paracrine growth factor for various human cancers. A splice variant (SV) of the full-length receptor for GHRH (GHRHR) is widely expressed in various primary human cancers and established cancer cell lines and appears to mediate the proliferative effects of GHRH. To investigate in greater detail the role of SV1 in tumorigenesis, we have expressed the full-length GHRHR and its SV1 in MCF-7 human breast cancer cells that do not possess either GHRHR or SV1. In accordance with previous findings, the expression of both GHRHR and SV1 restored the sensitivity to GHRH-induced stimulation of cell proliferation, with SV1 being more potent than the GHRHR. Furthermore, MCF-7 cells transfected with SV1 proliferated more quickly than the controls, even in the absence of exogenously added GHRH, suggesting the existence of intrinsic, ligand-independent activity of SV1 after its transfection. In agreement with the stimulation of cell proliferation, the levels of proliferation markers cyclin D1, cyclin E, and proliferating cell nuclear antigen were elevated in MCF-7 cells treated with GHRH, cultured in both serum-free and serum-containing media. In addition, SV1 caused a considerable stimulation of the ability of MCF-7 cells to grow in semisolid medium, an assay considered diagnostic for cell transformation. Collectively, our findings show that the expression of SV1 confers oncogenic activity and provide further evidence that GHRH operates as a growth factor in breast cancer and probably other cancers as well. Splice Variant 1 (SV-1) of growth hormone-releasing hormone (GHRH) receptor, found in a wide range of human cancers and established human cancer cell lines, is a functional receptor with ligand-dependent and independent activity. In the present study, we demonstrated by western blots the presence of the SV1 of GHRH receptor and the production of GHRH in MDA-MB-468, MDA-MB-435S and T47D human breast cancer cell lines, 125 VI. SUMMARY LNCaP prostate cancer cell line as well as in NCI H838 non-small cell lung carcinoma. We have also shown that GHRH produced in the conditioned media of these cell lines is biologically active. We then inhibited the intrinsic production of GHRH in these cancer cell lines using si-RNA, specially designed for human GHRH. The knocking down of the GHRH gene expression suppressed the proliferation of T47D, MDA-MB-435S, MDA-MB-468 breast cancer, LNCaP prostate cancer and NCI H838 non-SCLC cell lines in vitro. However, the replacement of the knocked down GHRH expression by exogenous GHRH (1-29)NH2 re-established the proliferation of the silenced cancer cell lines. Furthermore, the proliferation rate of untransfected cancer cell lines could be stimulated by GHRH (1-29)NH2 and inhibited by GHRH antagonists MZ-5-156, MZ-4-71 and JMR-132. These results extend previous findings on the critical function of GHRH in tumorigenesis and support the role of GHRH as a tumour growth factor. Hypothalamic Growth Hormone Releasing Hormone (GHRH), controls the release of Growth Hormone from the pituitary and can also act as a growth factor in various tumors. Potent antagonistic analogues of GHRH have been synthesized, which strongly suppress the growth of diverse cancers in vivo and in vitro through several mechanisms. However, the influence of GHRH antagonists on the redox (reduction/oxidation) status of cancers has not been investigated previously. .........................................................................................................................................

Πρόσφατα δεδομένα καταδεικνύουν ότι η εκλυτική ορμόνη της αυξητικής ορμόνης λειτουργεί ως ένας αυτοκρινής/παρακρινής αυξητικός παράγοντας για διάφορους ανθρώπινους καρκίνους. Ένα προϊόν εναλλακτικού ματίσματος του υποφυσιακού τύπου υποδοχέα της εκλυτικής ορμόνης της αυξητικής ορμόνης εκφράζεται ευρέως σε διάφορους τύπους πρωτογενών ανθρώπινων καρκίνων και καρκινικών σειρών και εμφανίζεται να μπορεί να διαχειρίζεται την μιτογενή δράση της εκλυτικής ορμόνης της αυξητικής ορμόνης. Διά να διερευνήσουμε ενδελεχώς τον ρόλο αυτού του υποδοχέα (SV1) στην ογκογέννηση, εκφράσαμε τον υποφυσιακού τύπου υποδοχέα και τον SV1 υποδοχέα στην ανθρώπινη καρκινική σειρά MCF7 η οποία δεν εκφράζει κάποιον από αυτούς τους υποδοχείς. Η έκφραση και των δύο τύπων υποδοχέα είχε ως αποτέλεσμα τα κύτταρα να ανταποκρίνονται μιτογενώς στην χορήγηση εξωγενούς εκλυτικής ορμόνης της αυξητικής ορμόνης και ο υποδοχέας SV1 παρουσίασε ισχυρότερη δράση από τον υποδοχέα υποφυσιακού τύπου. Επιπρόσθετα, τα ΜCF7 κύτταρα τα οποία επιμολύνθηκαν με τον SV1 υποδοχέα παρουσίασαν πολλαπλασιαστικό δυναμικό ισχυρότερο από τα κύτταρα μάρτυρες ακόμη και στην απουσία εξωγενούς χορήγησης της ορμόνης. Τα αποτελέσματα αυτά δείχνουν ότι αυτός ο υποδοχέας παρουσιάζει και δράση ανεξάρτητη προσδέματος. Σε συμφωνία με την διέγερση του πολλαπλασιαστικού δυναμικού, τα επίπεδα των δεικτών πολλαπλασιασμού κυκλίνης D1, E και πολλαπλασιαστικού κυτταρικού πυρηνικού αντιγόνου βρέθηκαν αυξημένα στα κύτταρα τα οποία καλλιεργήθηκαν με εκλυτική ορμόνη της αυξητικής ορμόνης με ή χωρίς την παρουσία στο θρεπτικού υλικό βοοειδούς εμβρυϊκού ορού. Επιπρόσθετα ο υποδοχέας SV1 ενίσχυσε περαιτέρω την ικανότητα των κυττάρων να μεγαλώνουν σε ημιστερεό θρεπτικό υλικό, έναν τύπο πειράματος το οποίο διαγνώσκει κυτταρικό μετασχηματισμό. Συνολικά τα αποτελέσματα αυτά δείχνουν ότι ο υποδοχέας SV1 σχετίζεται με ογκογεννητική δραστηριότητα και επίσης ενισχύουν την υπόθεση ότι δρα ως αυξητικός παράγοντας στον καρκίνο του μαστού και πιθανώς και σε άλλους τύπους καρκίνου. Το προϊόν εναλλακτικού ματίσματος του υποφυσιακού τύπου υποδοχέα της εκλυτικής ορμόνης της αυξητικής εκφράζεται σε μια ποικιλία ανθρώπινων καρκίνων και καρκινικών κυτταρικών σειρών και είναι πλήρως ενεργώς υποδοχέας με δράση εξαρτώμενη και μη από το πρόσδεμά του. Στην παρούσα εργασία με εκτύπωση κατά western εντοπίσαμε την έκφραση αυτού του υποδοχέα καθώς επίσης και την παραγωγή της εκλυτικής ορμόνης της αυξητικής ορμόνης σε ΜDA-MB-468, MDA-MB-435s, T47D ανθρώπινες καρκινικές σειρές μαστού, LNCaP καρκινική σειρά προστάτη και NCIH838 καρκινική σειρά πνεύμονος. Παράλληλα δείξαμε ότι εκλυτική ορμόνη της αυξητικής ορμόνης βρίσκεται στο θρεπτικό υλικό αυτών των κυττάρων και είναι βιολογικά ενεργή. Κατόπιν αναχαιτίσαμε την παραγωγή της εκλυτικής ορμόνης της αυξητικής ορμόνης σε αυτά τα κύτταρα χρησιμοποιώντας siRNA ειδικά σχεδιασμένο για την αυτή ορμόνη. Η αναχαίτιση της γονιδιακής έκφρασης της εκλυτικής ορμόνης της αυξητικής ορμόνης είχε ως αποτέλεσμα την μείωση του πολλαπλασιαστικού δυναμικού των ανθρώπινων καρκινικών σειρών. Παράλληλα, η χορήγηση εξωγενούς της ορμόνης σε αυτά τα κύτταρα είχε ως αποτέλεσμα την επαναφορά του πολλαπλασιαστικού τους δυναμικού στα προ της αναχαιτίσεως επίπεδα. .............................................