Molecular pathways of polycystin-1 (pc1) implicated in the initiation and progression of tumors

Abstract

Polycystic Kidney Disease (PKD), which is attributable to mutations in the PKD1 and PKD2 genes encoding polycystin-1 (PC1) and polycystin-2 (PC2) respectively, shares common cellular defects with cancer cells, including uncontrolled cell proliferation, abnormal differentiation, and increased apoptosis. Interestingly, PC1 regulates many signaling pathways such as Jak/STAT, mTOR, Wnt, AP-1, and calcineurin-NFAT that are also used by cancer cells for sending signals that will allow them to acquire and maintain malignant traits. Nevertheless, the molecular relationship between polycystins and cancer is unknown. In this study, we investigate the role of PC1 in cancer biology. Our in vitro results propose that PC1 modulates cell proliferation and migration and interacts with mTOR and Jak signaling pathways in colorectal (HT29), breast (MCF7), prostate (PC3), lung (A549) and glioblastoma (GOS3) cancer cell lines. Understanding the molecular details of how both polycystins PC1 and PC2 are associated with the pathogenesis and development of cancer may lead to the identification of novel potential therapeutic targets in cancer.

Η πολυκυστική νόσος των νεφρών (PKD), η οποία οφείλεται σε μεταλλάξεις στα γονίδια PKD1 και PKD2 που κωδικοποιούν την πολυκυστίνη-1 (PC1) και την πολυκυστίνη-2 (PC2) αντίστοιχα, έχει κοινές κυτταρικές βλάβες με τα καρκινικά κύτταρα, στις οποίες συμπεριλαμβάνονται ο ανεξέλεγκτος κυτταρικός πολλαπλασιασμός, η ανώμαλη κυτταρική διαφοροποίηση και η αυξημένη κυτταρική απόπτωση. Ενδιαφέρον αποτελεί το γεγονός ότι η PC1 ρυθμίζει πολλά σηματοδοτικά μονοπάτια όπως των Jak/STAT, mTOR, Wnt, AP-1 και calcineurin-NFAT που χρησιμοποιούνται επίσης από τα καρκινικά κύτταρα για την μεταβίβαση σημάτων που θα τους επιτρέψουν να αποκτήσουν και να διατηρήσουν κακοήθη χαρακτηριστικά. Παρόλα αυτά, η μοριακή σχέση μεταξύ πολυκυστινών και καρκίνου είναι άγνωστη. Σε αυτή τη μελέτη, ερευνούμε το ρόλο της PC1 στη βιολογία του καρκίνου. Τα in vitro αποτελέσματα μας, προτείνουν ότι η PC1 ρυθμίζει τον κυτταρικό πολλαπλασιασμό και την κυτταρική μετανάστευση και αλληλεπιδρά με τα σηματοδοτικά μονοπάτια mTOR και Jak στις καρκινικές κυτταρικές σειρές του παχέος εντέρου (HT29), του μαστού (MCF7), του προστάτη (PC3), του πνεύμονα (A549) και του γλοιοβλαστώματος (GOS3). Η κατανόηση των μοριακών λεπτομερειών του τρόπου με τον οποίο και οι δύο πολυκυστίνες PC1 και PC2 σχετίζονται με την παθογένεση και την ανάπτυξη του καρκίνου μπορεί να οδηγήσει στην αναγνώριση νέων πιθανών θεραπευτικών στόχων στον καρκίνο.