Knockout of NRF2 triggers prostate cancer cells death through ROS modulation and sensitizes to cisplatin

Autor(es):Mostrar menos -

Mancini, Mariana C. S. ; Morelli, Ana P. ; Severino, Matheus B. ; Pavan, Isadora C. B. ; Zambalde, Erika P. ; Gois, Mariana M. ; da Silva, Luiz G. S. ; Quintero-Ruiz, Nathalia ; Romeiro, Caio F. ; dos Santos Jr, Daniel F. G. ; Bezerra, Rosangela M. N. ; Simabuco, Fernando M.

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: Journal of Cellular Biochemistry; v. 123, n. 12, p. 14-pg., 2022-10-03.

Resumo

Prostate cancer (PCa) represents the second most common cancer in men and affects millions worldwide. Chemotherapy is a common treatment for PCa but the development of resistance is often a problem during therapy. NRF2 (nuclear factor erythroid 2-related factor 2) is one of the major transcription factors regulating antioxidant enzymes and is also involved with drug efflux and detoxification. Cancer cells submitted to chemotherapy often promote NRF2 activation to benefit themselves with the cytoprotective response. Here, we found that DU145 and PC3 PCa cell lines have different responses regarding NRF2 activation, when subjected to arsenite-induced stress, even in the presence of MG132, a proteasome inhibitor. We also observed that only in PC3 cells treated with arsenite, NRF2 was able to translocate to the nucleus. To better understand the role of NRF2 in promoting chemoresistance, we performed CRISPR knockout of NRF2 (NKO) in DU145 and PC3 cells. The effectiveness of the knockout was confirmed through the downregulation of NRF2 targets (p < 0.0001). PC3 NKO cells exhibited higher levels of reactive oxygen species (ROS) compared to wild-type cells (p < 0.0001), while this alteration was not observed in DU145 NKO cells. Despite no modulation in ROS content, a lower IC50 value (p < 0.05) for cisplatin was observed in DU145 NKO cells, suggesting that the knockout sensitized the cells to the treatment. Besides, the treatment of DU145 NKO with cisplatin led cells to apoptosis as observed by the increased levels of PARP1 cleavage (p < 0.05), possibly triggered by increased DNA damage. Reduced levels of KU70 and phospho-CHK2 (p < 0.05) were also detected. The data presented here support that NRF2 is a mediator of oncogenesis and could be a potential target to sensitize PCa cells to chemotherapy, reinforcing the importance of knowing the specific genetic and biochemical characteristics of the cancer cells for a more effective approach against cancer. (AU)

• Processo FAPESP: 20/09310-6 - Caracterização do interactoma celular das proteínas E, M e N do novo Coronavírus de 2019 (SARS-CoV-2)
• Beneficiário: Érika Pereira Zambalde
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 20/09133-7 - Análise de genes associados à resistência à cisplatina em células de Câncer de Pulmão A549 usando uma biblioteca CRISPR/Cas9 e NGS
• Beneficiário: Nathalia Quintero Ruiz
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 16/06457-0 - Folhas e talos de beterraba (Beta vulgaris L.): caracterização e efeitos da capacidade antioxidante em indivíduos obesos e dislipidêmicos
• Beneficiário: Rosângela Maria Neves Bezerra
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Processo FAPESP: 20/13660-2 - Edição do gene LKB1 por CRISPR/Cas9 em células de câncer de pulmão e avaliação de seu papel na resposta à metformina e cisplatina
• Beneficiário: Matheus Brandemarte Severino
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado
• Processo FAPESP: 20/09527-5 - Estudo do papel da proteína Nsp9 do SARS-CoV-2 no estresse oxidativo: nutracêuticos como uma abordagem terapêutica
• Beneficiário: Luiz Guilherme Salvino da Silva
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Processo FAPESP: 15/00311-1 - Caracterização funcional de proteínas de interação das diferentes isoformas de S6Ks
• Beneficiário: Isadora Carolina Betim Pavan
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado
• Processo FAPESP: 20/08684-0 - Estudo da interação entre PARP1 e S6K2 e sua relação com o metabolismo do Câncer e reparo do DNA
• Beneficiário: Mariana Marcela Góis
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Processo FAPESP: 18/14818-9 - Estudo de alvos moleculares importantes para o controle do metabolismo em câncer: a via da mTOR/S6K com papel central
• Beneficiário: Fernando Moreira Simabuco
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Jovens Pesquisadores - Fase 2
• Processo FAPESP: 19/00607-9 - Caracterização de alvos moleculares envolvidos na resistência quimioterápica e no metabolismo tumoral de células de câncer de pulmão
• Beneficiário: Ana Paula Morelli
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado
• Processo FAPESP: 19/25582-9 - Estudo do papel da proteína Nrf2 na regulação do metabolismo e controle redox em resposta a compostos naturais derivados de alimentos em células de Câncer de Próstata
• Beneficiário: Mariana Camargo Silva Mancini
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Processo FAPESP: 19/25731-4 - Caracterização da isoforma solúvel da proteína FAS (CD95) na resistência à cisplatina e à apoptose em células de câncer de pulmão utilizando a tecnologia CRISPR
• Beneficiário: Daniel Francisco Guimarães dos Santos Junior
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica