Интенсивные процессы обновления в эндометриальной ткани создают предпосылки для быстрого накопления мутаций в онкогенах и, как следствие, повышают риски развития рака у женщин зрелого возраста. Эндометриальные стромальные клетки (эСК) обладают высоким пролиферативным статусом и играют ключевую роль в восстановлении эндометрия, однако стромальные опухоли эндометрия являются редким видом новообразований. Это поднимает вопрос о наличии у эСК противораковых защитных механизмов. Хорошо известным механизмом, подавляющим развитие опухолей, является преждевременное клеточное старение. Ранее мы установили, что сверхэкспрессия онкогена HRAS (G12V) вызывает блок пролиферации и развитие фенотипа клеточного старения у эСК. Тем не менее, специфика молекулярных механизмов онкоген-индуцированного старения эСК остается недостаточно изученной.
Целью работы являлось выявление основных молекулярных механизмов HRAS (G12V)-индуцированного старения эСК. Для сверхэкспрессии HRAS (G12V) использовалась регулируемая тетрациклином система экспрессии из двух лентивирусных векторов. Один из них содержал ген зеленого флуоресцентного белка GFP и ген, который кодирует белок Tet-repressor. При отсутствии тетрациклина этот белок подавлял экспрессию HRAS (G12V) со второго вектора, а при воздействии тетрациклина экспрессия HRAS (G12V) запускалась. Для определения активности сигнальных путей клетки анализировались с помощью методов иммуноблоттинга и иммунофлуоресценции. Вклад в развитие старения белков AKT, ERK1/2, p53 и p38 оценивался путем модуляции их активности с помощью селективных ингибиторов. Признаки клеточного старения устанавливались с применением методов проточной цитометрии и окрашивания на ассоциированную со старением β-галактозидазу (SA-β-Gal).
После индукции сверхэкспрессии HRAS (G12V) в эСК мы наблюдали первичный гиперпролиферативный ответ клеток, который сопровождался повышением фосфорилирования нижележащих мишеней HRAS - AKT и ERK1/2. Вслед за этим наблюдалась активация ответа на повреждение ДНК, о чем свидетельствуют выявленные ядерные фокусы фосфорилированного гистона γH2AX. Дальнейший блок пролиферации индуцировался активацией р53/р21/Rb сигнального пути и стабилизировался активацией р38/р16/Rb пути. Частичное предотвращение развития фенотипа старения было достигнуто ингибированием белков AKT и ERK1/2. Подавление активности AKT, ERK1/2, p38 и p53 не приводило к восстановлению пролиферативного потенциала клеток.
Таким образом, блок пролиферации и фенотип клеточного старения эСК, сверхэкспрессирующих HRAS (G12V), контролируется несколькими сигнальными путями с участием AKT, ERK1/2, p38 и p53. Блок клеточного цикла в данном случае является устойчивым признаком и, вероятно, поддерживается несколькими резервными механизмами.
Работа выполнена при финансовой поддержке Российского научного фонда (проект № 19-74-10038).