CYP4F12 è un potenziale biomarcatore e inibisce la migrazione cellulare del carcinoma a cellule squamose della testa e del collo attraverso la via EMT

Jul 25, 2023

Rapporti scientifici volume 13, numero articolo: 10956 (2023) Citare questo articolo

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Il carcinoma a cellule squamose della testa e del collo (HNSC) è il tumore maligno più comune della testa e del collo. A causa della natura insidiosa delle HNSC e della mancanza di efficaci indicatori diagnostici precoci, lo sviluppo di nuovi biomarcatori per migliorare la prognosi dei pazienti è particolarmente urgente. In questo studio, abbiamo esplorato e convalidato la correlazione tra i livelli di espressione del citocromo P450 della famiglia 4 della sottofamiglia F membro 12 (CYP4F12) e la progressione dell'HNSC utilizzando i dati provenienti dai set di dati The Cancer Genome Atlas (TCGA), Gene Expression Omnibus (GEO) e raccolti campioni di pazienti. Abbiamo analizzato l'associazione dell'espressione del CYP4F12 con caratteristiche clinicopatologiche, correlazione immunitaria e prognosi. Infine, abbiamo analizzato la correlazione tra CYP4F12 e i percorsi e verificata mediante esperimenti. I risultati hanno mostrato che il CYP4F12 aveva una bassa espressione nei tessuti tumorali, partecipava a una varietà di cambiamenti fenotipici delle HNSC e influenzava l'infiltrazione delle cellule immunitarie. L'analisi del percorso ha indicato che il CYP4F12 può svolgere un ruolo chiave nella migrazione e nell'apoptosi delle cellule tumorali. I risultati sperimentali hanno mostrato che la sovraespressione di CYP4F12 ha inibito la migrazione cellulare e migliorato l'adesione tra cellule e matrice inibendo la via di transizione epiteliale-mesenchimale (EMT) nelle cellule HNSC. In conclusione, il nostro studio ha fornito approfondimenti sul ruolo del CYP4F12 nell’HNSC e ha rivelato che il CYP4F12 può essere un potenziale bersaglio terapeutico per l’HNSC.

L'HNSC, che rappresenta il 90% di tutti i tumori della testa e del collo, è il sesto tipo di cancro più comune al mondo1,2. Le HNSC si sviluppano nelle membrane mucose delle cavità nasali, orali, ipofaringee e laringee3,4. L'HNSC è solitamente associato all'esposizione ad agenti cancerogeni derivati ​​dal tabacco, al consumo eccessivo di alcol e all'infezione da papillomavirus umano (HPV)5,6. Sebbene i trattamenti siano migliorati negli ultimi quarant’anni, i tassi di sopravvivenza globale non sono cambiati in modo significativo7,8. Pertanto, è fondamentale indagare ulteriormente la patogenesi delle HNSC e sviluppare biomarcatori predittivi per migliorare l’individuazione e la sopravvivenza dei pazienti con HNSC.

La superfamiglia del citocromo umano P450 (CYP450) è una famiglia poligenica di enzimi composta da 18 famiglie espresse in molti tessuti9,10. Gli enzimi CYP450 sono coinvolti nel metabolismo ossidativo di una varietà di composti endogeni (come lipidi e steroidi) e composti esogeni (come farmaci e tossine)11,12. Recentemente la letteratura ha dimostrato che questi enzimi possono svolgere un ruolo importante anche nella tumorigenesi13,14,15. Possono partecipare direttamente all'inizio e alla progressione del tumore16,17, oppure partecipare al processo tumorale attraverso alcuni metaboliti18,19,20 o influenzare il trattamento del tumore metabolizzando i farmaci chemioterapici21,22. Un numero crescente di studi suggerisce che i membri della famiglia CYP450 sono coinvolti in modo critico nella progressione del cancro. Tuttavia, il ruolo e i meccanismi del CYP4F12 nelle HNSC rimangono poco chiari.

In questo studio, abbiamo esaminato l'espressione di CYP4F12 in una varietà di tipi di tumore, esplorato il suo ruolo latente nell'infiltrazione immunitaria di HNSC e valutato il suo valore prognostico nei pazienti con HNSC. Inoltre, abbiamo studiato le alterazioni molecolari e le firme immunitarie delle HNSC e valutato il loro impatto sugli esiti clinici. Abbiamo analizzato ulteriormente i geni espressi in modo differenziale e l'arricchimento funzionale associato all'espressione di CYP4F12. Infine, abbiamo eseguito esperimenti in vitro per determinare gli effetti inibitori del CYP4F12 sulla migrazione e sull'adesione delle cellule HNSC ed esplorato il potenziale meccanismo sottostante. Lo scopo del presente studio era confermare se il CYP4F12 potesse essere un promettente biomarcatore predittivo per la prognosi dell'HNSC e la risposta all'immunoterapia.

L'espressione di CYP4F12 in una varietà di linee cellulari tumorali e specifiche linee cellulari HNSC è stata analizzata utilizzando il set di dati Cancer Cell Line Encyclopedia (CCLE) (https://portals.broadinstitute.org/ccle/about) con R V4.0.3 pacchetto software (https://www.r-project.org/) GGplot2 (v3.3.3)23.