Acta Pharmacologica Sinica ( IF 6.9 ) Pub Date : 2021-09-14 , DOI: 10.1038/s41401-021-00755-9 Yu-Chen Xiang 1, 2 , Peng Peng 1, 3 , Xue-Wen Liu 1, 4 , Xin Jin 1, 2 , Jie Shen 1, 2 , Te Zhang 2, 4 , Liang Zhang 1, 3 , Fang Wan 1, 2 , Yu-Liang Ren 1, 2 , Qing-Qing Yu 3, 4 , Hu-Zi Zhao 1, 3, 4 , Yuan Si 1, 3, 4 , Ying Liu 1, 2, 3, 4
Dysregulation of the Hippo signaling pathway seen in many types of cancer is usually associated with a poor prognosis. Paris saponin VII (PSVII) is a steroid saponin isolated from traditional Chinese herbs with therapeutic action against various human cancers. In this study we investigated the effects of PSVII on human breast cancer (BC) cells and its anticancer mechanisms. We showed that PSVII concentration-dependently inhibited the proliferation of MDA-MB-231, MDA-MB-436 and MCF-7 BC cell lines with IC50 values of 3.16, 3.45, and 2.86 μM, respectively, and suppressed their colony formation. PSVII (1.2–1.8 μM) induced caspase-dependent apoptosis in the BC cell lines. PSVII treatment also induced autophagy and promoted autophagic flux in the BC cell lines. PSVII treatment decreased the expression and nuclear translocation of Yes-associated protein (YAP), a downstream transcriptional effector in the Hippo signaling pathway; overexpression of YAP markedly attenuated PSVII-induced autophagy. PSVII-induced, YAP-mediated autophagy was associated with increased active form of LATS1, an upstream effector of YAP. The activation of LATS1 was involved the participation of multiple proteins (including MST2, MOB1, and LATS1 itself) in an MST2-dependent sequential activation cascade. We further revealed that PSVII promoted the binding of LATS1 with MST2 and MOB1, and activated LATS1 in the BC cell lines. Molecular docking showed that PSVII directly bound to the MST2-MOB1-LATS1 ternary complex. Microscale thermophoresis analysis and drug affinity responsive targeting stability assay confirmed the high affinity between PSVII and the MST2-MOB1-LATS1 ternary complex. In mice bearing MDA-MB-231 cell xenograft, administration of PSVII (1.5 mg/kg, ip, 4 times/week, for 4 weeks) significantly suppressed the tumor growth with increased pLATS1, LC3-II and Beclin 1 levels and decreased YAP, p62 and Ki67 levels in the tumor tissue. Overall, this study demonstrates that PSVII is a novel and direct Hippo activator that has great potential in the treatment of BC.
中文翻译:
巴黎皂苷 VII 是一种 Hippo 通路激活剂,可诱导自噬并显示出对人乳腺癌细胞的治疗潜力
在许多类型的癌症中发现的 Hippo 信号通路失调通常与不良预后相关。重楼皂苷 VII (PSVII) 是一种从传统中草药中分离出来的甾体皂苷,对多种人类癌症具有治疗作用。在这项研究中,我们研究了 PSVII 对人乳腺癌 (BC) 细胞的影响及其抗癌机制。我们发现 PSVII 浓度依赖性地抑制 MDA-MB-231、MDA-MB-436 和 MCF-7 BC 细胞系的增殖,IC 为50值分别为 3.16、3.45 和 2.86 μM,并抑制了它们的集落形成。PSVII (1.2–1.8 μM) 在 BC 细胞系中诱导 caspase 依赖性细胞凋亡。PSVII 处理还诱导自噬并促进 BC 细胞系中的自噬通量。PSVII 治疗降低了 Yes 相关蛋白 (YAP) 的表达和核转位,YAP 是 Hippo 信号通路中的下游转录效应子;YAP 的过表达显着减弱了 PSVII 诱导的自噬。PSVII 诱导的 YAP 介导的自噬与 LATS1 的活性形式增加有关,LATS1 是 YAP 的上游效应子。LATS1 的激活涉及多种蛋白质(包括 MST2、MOB1 和 LATS1 本身)参与 MST2 依赖性顺序激活级联。我们进一步揭示 PSVII 促进 LATS1 与 MST2 和 MOB1 的结合,并激活 BC 细胞系中的 LATS1。分子对接显示 PSVII 直接与 MST2-MOB1-LATS1 三元复合物结合。微型热泳分析和药物亲和力响应靶向稳定性测定证实了 PSVII 和 MST2-MOB1-LATS1 三元复合物之间的高亲和力。在携带 MDA-MB-231 细胞异种移植物的小鼠中,施用 PSVII(1.5 mg/kg,ip,每周 4 次,持续 4 周)显着抑制肿瘤生长,pLATS1、LC3-II 和 Beclin 1 水平升高,YAP 降低, p62 和 Ki67 在肿瘤组织中的水平。总的来说,这项研究表明 PSVII 是一种新型的直接 Hippo 激活剂,在治疗 BC 方面具有巨大潜力。分子对接显示 PSVII 直接与 MST2-MOB1-LATS1 三元复合物结合。微型热泳分析和药物亲和力响应靶向稳定性测定证实了 PSVII 和 MST2-MOB1-LATS1 三元复合物之间的高亲和力。在携带 MDA-MB-231 细胞异种移植物的小鼠中,施用 PSVII(1.5 mg/kg,ip,每周 4 次,持续 4 周)显着抑制肿瘤生长,pLATS1、LC3-II 和 Beclin 1 水平升高,YAP 降低, p62 和 Ki67 在肿瘤组织中的水平。总的来说,这项研究表明 PSVII 是一种新型的直接 Hippo 激活剂,在治疗 BC 方面具有巨大潜力。分子对接显示 PSVII 直接与 MST2-MOB1-LATS1 三元复合物结合。微型热泳分析和药物亲和力响应靶向稳定性测定证实了 PSVII 和 MST2-MOB1-LATS1 三元复合物之间的高亲和力。在携带 MDA-MB-231 细胞异种移植物的小鼠中,施用 PSVII(1.5 mg/kg,ip,每周 4 次,持续 4 周)显着抑制肿瘤生长,pLATS1、LC3-II 和 Beclin 1 水平升高,YAP 降低, p62 和 Ki67 在肿瘤组织中的水平。总的来说,这项研究表明 PSVII 是一种新型的直接 Hippo 激活剂,在治疗 BC 方面具有巨大潜力。微型热泳分析和药物亲和力响应靶向稳定性测定证实了 PSVII 和 MST2-MOB1-LATS1 三元复合物之间的高亲和力。在携带 MDA-MB-231 细胞异种移植物的小鼠中,施用 PSVII(1.5 mg/kg,ip,每周 4 次,持续 4 周)显着抑制肿瘤生长,pLATS1、LC3-II 和 Beclin 1 水平升高,YAP 降低, p62 和 Ki67 在肿瘤组织中的水平。总的来说,这项研究表明 PSVII 是一种新型的直接 Hippo 激活剂,在治疗 BC 方面具有巨大潜力。微型热泳分析和药物亲和力响应靶向稳定性测定证实了 PSVII 和 MST2-MOB1-LATS1 三元复合物之间的高亲和力。在携带 MDA-MB-231 细胞异种移植物的小鼠中,施用 PSVII(1.5 mg/kg,ip,每周 4 次,持续 4 周)显着抑制肿瘤生长,pLATS1、LC3-II 和 Beclin 1 水平升高,YAP 降低, p62 和 Ki67 在肿瘤组织中的水平。总的来说,这项研究表明 PSVII 是一种新型的直接 Hippo 激活剂,在治疗 BC 方面具有巨大潜力。