Investigating the role of cytosolic phospholipase A2 alpha in basal cell carcinoma in the cell line UW-BCC1

Abstract

Basalcellekarsinom (BCC) er den vanligste typen hudkreft. Selv om de fleste kreftlesjoner vellykket fjernes gjennom operasjon, er de tilgjengelige behandlingsmetodene for metastatisk og lokalt avansert BCC assosiert med store utfordringer. På grunn av dette trengs nye terapeutiske strategier. Unormal aktivering av Hedgehog (Hh) signalsporet er hovedårsaken til utviklingen av BCC. En forbindelse mellom enzymet cPLA2α og Hh signalisering har blitt postulert, noe som åpner opp muligheten for å bruke dette enzymet som et terapeutisk mål. Her viser vi at cPLA2α er verdt å undersøke videre i forbindelse med behandlingsresistent avansert BCC. Celleproliferasjonen til UW-BCC1 ble dose- og tids-avhengig redusert både av Smo inhibitorene vismodegib og cyclopamine, og av cPLA2α inhibitorene AVX001 og AVX420. Effekten av Smo eller cPLA2α inhibering på Gli1 aktivitet, en viktig representant for Hh signalisering, bestemt av western blotting, immuncytokjemi og qRT-PCR, var enten fraværende eller lav i cellelinjen, og stimulering av signalsporet med Sonic Hedgehog (Shh) ligand ga ingen signifikant økning av dets aktivitet. I en kombinasjonsanalyse ble den FDA-godkjente Smo inhibitoren vismodegib kombinert med cPLA2α inhibitorene AVX001 eller AVX420 og hadde en synergistisk effekt på å senke celleproliferasjonen til UW-BCC1 celler, med størst effekt sett i en ratio på 1:1. Vi foreslår at UW-BCC1, en av de få tilgjengelige BCC cellelinjene, er en begrenset modell for denne krefttypen, noe som fremhever behovet for nye modellsystemer for å fine nye terapeutiske midler. Kombinasjonsdataen peker på muligheten for å inkludere cPLA2α inhibitorer i kombinasjonsterapi for pasienter med behandlingsresistent metastatisk eller lokalt avansert BCC og bør undersøkes videre.

Basal cell carcinoma (BCC) is the most common skin cancer. Although most cancerous lesions are successfully removed by surgery, the available treatments for metastatic and locally advanced BCC are associated with major challenges. As such, new therapeutic strategies are needed. Aberrant activation of the Hedgehog (Hh) signaling pathway is the major driver of BCC. A connection between the enzyme cytosolic phospholipase A2 alpha (cPLA2α) and Hh signaling has been postulated, opening the possibility of using this enzyme as a therapeutic target. Here we show that cPLA2α is worth investigating further in the context of treatment-resistant advanced BCC. The cell viability of UW-BCC1 cells was reduced in a dose- and time-dependent manner both by the Smo inhibitors vismodegib and cyclopamine, and the cPLA2α inhibitors AVX001 and AVX420. The effect of Smo or cPLA2α inhibition on Gli1 activity, a key Hh pathway output, determined by western blotting, immunocytochemistry, and qRT-PCR, was either absent or modest in the cell line, and stimulation of the pathway with Sonic Hedgehog (Shh) ligand did not significantly elevate its activity. In a drug combination assay, combining the FDA-approved Smo inhibitor vismodegib with either of the cPLA2α inhibitors AVX001 or AVX420 had a synergistic effect on lowering the cell viability of UW-BCC1 cells, with the strongest effects seen in a 1:1 ratio. We suggest that UW-BCC1, one of the few available BCC cell lines, is a limited model for this cancer, highlighting the need for new model systems for the investigation of novel therapeutics in BCC. Synergism data point to a possibility of including cPLA2α inhibitors in a combination treatment regimen for patients with treatment-resistant metastatic or locally advanced BCC and should be investigated further.