-Взаимодействие противоположно направленных сигналов эндогенных биоактивных липидов лизофосфатидилинозита, анандамида и 2-арахидоноилглицерина в процессах регуляции пролиферации и смерти клеток рака молочной железы

В настоящее время накоплено значительное количество сведений об участии эндоканнабиноидов анандамида (AEA), 2-арахидоноилглицерина (2-AG) и лизофосфатидилинозита (LPI), а также их рецепторов (CB1, CB2 и GPR55, соответственно) в опухолевом процессе. Эти вещества и их рецепторы обладают высокой прогностической значимостью: сверхэкспрессия рецептора GPR55 и повышенный уровень LPI в плазме свидетельствуют о возможном плохом прогнозе течения заболевания рака молочной железы, а объединенные данные об экспрессии рецептора CB2, HER2 и эстрогеновых рецепторов могут указывать либо на положительный, либо на плохой прогноз. Немногочисленные данные на модельных системах указывают на возможность как усиления, так и ослабления сигнала каждого из упомянутых эндоканнабиноидов в зависимости от наличия в системе других эндоканнабиноидов и конкретной комбинации рецепторов. Точные закономерности этого взаимодействия не установлены, что приводит к парадоксам, когда одно и то же вещество или его рецептор на разных стадиях заболевания проявляет себя как маркер и положительного, и отрицательного прогноза. Установление таких закономерностей осложняется присутствием в раковых клетках различного набора каннабиноидных рецепторов и возможностью существования их гетеродимеров (например GPR55-CB2), результат активации которых отличается от результата активации индивидуальных рецепторов. Предлагаемый проект направлен на установление закономерностей взаимной регуляции эндоканнабиноидов в условиях рака молочной железы. Для этого на наборе линий человеческих опухолевых клеток MCF-10A (условно-нормальная линия), MCF7 (люминальный тип А, нет экспрессии HER2), SK-BR-3 (HER2 тип), BT-474 (люминальный тип Б, нет экспрессии ER), BT-20 и MDA-MB-231 (высокометастатическая triple-negative линия, базальный тип), а также полученных ранее авторами проекта клеток MDA-MB-231 с нокаутом по генам каннабиноидных рецепторов CB1, CB2 и GPR55, полученных с помощью технологии CRIISPR-Cas9, и дополнительного нокдауна с использованием специфических siRNA остающихся активных рецепторов для вычленения вовлеченности каждого типа рецепторов в результат активации эндоканнабиноидами AEA, 2-AG, LPI и их комбинаций. На этих же моделях будет изучено сочетанное действие устойчивых к гидролизу аналогов АЕА и 2-AG в сравнении с действием индивидуальных соединений и с активностью на фоне селективных блокаторов рецепторов (для линий с эндогенной экспрессией этих белков). Экспрессия рецепторов в линиях клеток рака молочной железы будет охарактеризована методами вестерн блота и ПЦР в реальном времени; в качестве измеряемого параметра при изучении действия соединений будут использованы пролиферация (по данным МТТ теста) и цитотоксичность (по данным LDH теста). Нокдаун с использованием коммерческих siRNA, селективных для рецепторов CB1, CB2, GPR55, будет осуществлён по стандартному протоколу. Результат нокдауна будет подтверждён с помощью ПЦР в реальном времени и методом вестерн блота с антителами к соответствующим рецепторам. Антагонизм или синергизм комбинаций исследуемых веществ будет установлен с помощью известных методов анализа концентрационных зависимостей. По итогам выполнения проекта будут получены данные о действии на пролиферацию и клеточную смерть комбинаций основных эндоканнабиноидов – анандамида, 2-арахидоноилглицерина и лизофосфатидилинозита – в зависимости от набора каннабиноидных рецепторов на клетках рака молочной железы и от типа заболевания, к которой относятся модельные клетки. Будет предложена стратегия использования данных об экспрессии каннабиноидных рецепторов CB1, CB2, GPR55 и уровня их лигандов в изолятах опухолей для последующей трансляции в практическую онкологию для определения прогноза развития заболевания.

January 6, 2023 — December 31, 2024

Akimov M.G. (PI)

Laboratory of oxylipins

Grant, RSF

List of publications

  1. Akimov MG, Gretskaya NM, Gorbacheva EI, Khadour N, Chernavskaya VS, Sherstyanykh GD, Kovaleko TF, Fomina-Ageeva EV, Bezuglov VV (2024). The Interaction of the Endocannabinoid Anandamide and Paracannabinoid Lysophosphatidylinositol during Cell Death Induction in Human Breast Cancer Cells. Int J Mol Sci 25 (4), 2271
  2. Akimov MG, Gretskaya NM, Gorbacheva EI, Khadour N, Sherstyanykh GD, Bezuglov VV (2025). Two-Step Cell Death Induction by the New 2-Arachidonoyl Glycerol Analog and Its Modulation by Lysophosphatidylinositol in Human Breast Cancer Cells. Int J Mol Sci 26 (2), 820