nogrЭкспериментальная и клиническая гастроэнтерологияExperimental and Clinical Gastroenterology1682-8658«Global Media Technologies»10.31146/1682-8658-ecg-218-10-120-124nogr-2555Research ArticleПАНКРЕАТОЛОГИЯPANCREATOLOGYРоль белка интегрина альфа 2 (ITGA2) в прогрессировании рака поджелудочной железыThe Role of Integrin Subunit Alpha 2 (ITGA2) in Pancreatic Cancer ProgressionАльфарданР. К.AlfardanR. K.medicalresearch79@yahoo.comАльисмаилВ. Н.AlismaeelW. N.noemail@neicon.ruТехнический институт Басры; Южный технический университетРоссияBasrah Technical Institute; Southern Technical UniversityRussian FederationКолледж науки и технологий Университета БасрыРоссияBasrah University College of Science and TechnologyRussian Federation202315032024010120124Copyright © Альфардан Р.К., Альисмаил В.Н., 20242024Альфардан Р.К., Альисмаил В.Н.Alfardan R.K., Alismaeel W.N.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.nogr.org/jour/article/view/2555

Введение: Рак поджелудочной железы - относительно редкий тип рака, хотя он часто очень агрессивен и дает большие метастазы в другие части тела. Исследование потенциального генного маркера или генно-таргетной терапии может улучшить ранний прогноз и/или лечение пациента. Цели: В этом исследовании мы идентифицируем интегрин альфа 2 (ITGA2) как потенциальную мишень в ингибировании прогрессирования рака поджелудочной железы. Материалы и методы: Анализ клеточного цикла, уровень экспрессии генов и анализ пролиферации клеток используются в этом исследовании в качестве исследовательских методов. Двусторонний t-критерий Стьюдента используется для сравнения изучаемых групп. Результаты: Анализ клеточного цикла трансформированных клеточных линий выявил увеличение фазы G0/G1 и наступление в клетках остановки клеточного цикла (покоя) после подавления экспрессии ITGA2. С другой стороны, подавляя эффект ITGA2, мезенхимально-эпителиальный переход и возможность миграции клеточных линий за счет ингибирования экспрессии метастатического маркера виментина. Кроме того, ITGA2 может манипулировать микроокружением опухоли путем подавления белков внеклеточного матрикса (ECM-белков) LAMB3 и LAMC2. Заключение: Снижение регуляции ITGA2 снижает пролиферацию клеток, вызывает остановку клеточного цикла и снижает вероятность метастазирования при раке поджелудочной железы.

Background: Pancreatic cancer is a relatively uncommon type of cancer, although it is often very aggressive and highly metastases to other parts of the body. Investigating a potential gene marker or gene targeted therapy can improve the patient’s early prognosis and/or treatment. Objectives: In this study, we identify Integrin Subunit Alpha 2 (ITGA2) as a potential target in inhibiting pancreatic cancer progression. Materials and Methods: Cell cycle analysis, gene expression level, and cell proliferation assay are implanted in this study as investigational methods. Two-tailed student's t test is used to compare between the studied groups. Results: Cell cycle analysis for the transformed cell lines revealed increasing in G0/G1 phase and entering the cells the cell cycle arrest (quiescence) after knocking down ITGA2 expression. On the other hand, knocking down the ITGA2 effect, the mesenchymal to epithelial transition and the migration possibility of the cell lines by inhibiting the expression of metastatic marker vimentin. Furthermore, ITGA2 can manipulate the tumor microenvironment by downregulating extracellular matrix proteins (ECM-proteins) LAMB3, and LAMC2. Conclusion: ITGA2 downregulation reduces the cell proliferation, induces the cell cycle arrest, and reduce the possibility of metastasis in pancreatic cancer.

ITAG2рак поджелудочной железыпокойECM-белкиLAMB3LAMC2ITAG2Pancreatic CancerQuiescenceECM-proteinsLAMB3LAMC2ReferencesSaad A. M., Turk T., Al-Husseini M. J., Abdel-Rahman O. Trends in pancreatic adenocarcinoma incidence and mortality in the United States in the last four decades; a SEER-based study. BMC Cancer. 2018 Jun 25;18(1):688. doi: 10.1186/s12885-018-4610-4.Saad A. M., Turk T., Al-Husseini M. J., Abdel-Rahman O. Trends in pancreatic adenocarcinoma incidence and mortality in the United States in the last four decades; a SEER-based study. BMC Cancer. 2018 Jun 25;18(1):688. doi: 10.1186/s12885-018-4610-4.Lambert A., Schwarz L., Borbath I., Henry A., Van Laethem J. L., Malka D., Ducreux M., Conroy T. An update on treatment options for pancreatic adenocarcinoma. Ther Adv Med Oncol. 2019 Sep 25;11:1758835919875568. doi: 10.1177/1758835919875568.Lambert A., Schwarz L., Borbath I., Henry A., Van Laethem J. L., Malka D., Ducreux M., Conroy T. An update on treatment options for pancreatic adenocarcinoma. Ther Adv Med Oncol. 2019 Sep 25;11:1758835919875568. doi: 10.1177/1758835919875568.Takada Y., Ye X., Simon S. The integrins. Genome Biol. 2007;8(5):215. doi: 10.1186/gb-2007-8-5-215.Takada Y., Ye X., Simon S. The integrins. Genome Biol. 2007;8(5):215. doi: 10.1186/gb-2007-8-5-215.Adorno-Cruz V., Liu H. Regulation and functions of integrin α2 in cell adhesion and disease. Genes Dis. 2018 Dec 31;6(1):16-24. doi: 10.1016/j.gendis.2018.12.003.Adorno-Cruz V., Liu H. Regulation and functions of integrin α2 in cell adhesion and disease. Genes Dis. 2018 Dec 31;6(1):16-24. doi: 10.1016/j.gendis.2018.12.003.Rattanasinchai C., Navasumrit P., Ruchirawat M. Elevated ITGA2 expression promotes collagen type I-induced clonogenic growth of intrahepatic cholangiocarcinoma. Sci Rep. 2022 Dec 27;12(1):22429. doi: 10.1038/s41598-022-26747-1.Rattanasinchai C., Navasumrit P., Ruchirawat M. Elevated ITGA2 expression promotes collagen type I-induced clonogenic growth of intrahepatic cholangiocarcinoma. Sci Rep. 2022 Dec 27;12(1):22429. doi: 10.1038/s41598-022-26747-1.Islam S., Kitagawa T., Baron B., Abiko Y., Chiba I., Kuramitsu Y. ITGA2, LAMB3, and LAMC2 may be the potential therapeutic targets in pancreatic ductal adenocarcinoma: an integrated bioinformatics analysis. Sci Rep. 2021 May 18;11(1):10563. doi: 10.1038/s41598-021-90077-x.Islam S., Kitagawa T., Baron B., Abiko Y., Chiba I., Kuramitsu Y. ITGA2, LAMB3, and LAMC2 may be the potential therapeutic targets in pancreatic ductal adenocarcinoma: an integrated bioinformatics analysis. Sci Rep. 2021 May 18;11(1):10563. doi: 10.1038/s41598-021-90077-x.Matsumoto Y., Kage H., Morota M. et al.Integrin alpha 2 is associated with tumor progression and postoperative recurrence in non-small cell lung cancer. Jpn J Clin Oncol. 2023 Jan 6;53(1):63-73. doi: 10.1093/jjco/hyac148.Matsumoto Y., Kage H., Morota M. et al.Integrin alpha 2 is associated with tumor progression and postoperative recurrence in non-small cell lung cancer. Jpn J Clin Oncol. 2023 Jan 6;53(1):63-73. doi: 10.1093/jjco/hyac148.Gregori A., Bergonzini C., Capula M. et al. Prognostic Significance of Integrin Subunit Alpha 2 (ITGA2) and Role of Mechanical Cues in Resistance to Gemcitabine in Pancreatic Ductal Adenocarcinoma (PDAC). Cancers (Basel). 2023 Jan 19;15(3):628. doi: 10.3390/cancers15030628.Gregori A., Bergonzini C., Capula M. et al. Prognostic Significance of Integrin Subunit Alpha 2 (ITGA2) and Role of Mechanical Cues in Resistance to Gemcitabine in Pancreatic Ductal Adenocarcinoma (PDAC). Cancers (Basel). 2023 Jan 19;15(3):628. doi: 10.3390/cancers15030628.Ren D., Zhao J., Sun Y., Li D. et al. Overexpressed ITGA2 promotes malignant tumor aggression by up-regulating PD-L1 expression through the activation of the STAT3 signaling pathway. J Exp Clin Cancer Res. 2019 Dec 9;38(1):485. doi: 10.1186/s13046-019-1496-1.Ren D., Zhao J., Sun Y., Li D. et al. Overexpressed ITGA2 promotes malignant tumor aggression by up-regulating PD-L1 expression through the activation of the STAT3 signaling pathway. J Exp Clin Cancer Res. 2019 Dec 9;38(1):485. doi: 10.1186/s13046-019-1496-1.Chuang Y. C., Wu H. Y., Lin Y. L. et al. Blockade of ITGA2 Induces Apoptosis and Inhibits Cell Migration in Gastric Cancer. Biol Proced Online. 2018 May 1;20:10. doi: 10.1186/s12575-018-0073-x.Chuang Y. C., Wu H. Y., Lin Y. L. et al. Blockade of ITGA2 Induces Apoptosis and Inhibits Cell Migration in Gastric Cancer. Biol Proced Online. 2018 May 1;20:10. doi: 10.1186/s12575-018-0073-x.Biankin A. V., Waddell N., Kassahn K. S. et al. Pancreatic cancer genomes reveal aberrations in axon guidance pathway genes. Nature. 2012 Nov 15;491(7424):399-405. doi: 10.1038/nature11547.Biankin A. V., Waddell N., Kassahn K. S. et al. Pancreatic cancer genomes reveal aberrations in axon guidance pathway genes. Nature. 2012 Nov 15;491(7424):399-405. doi: 10.1038/nature11547.Cai H., Guo F., Wen S., Jin X., Wu H., Ren D. Overexpressed integrin alpha 2 inhibits the activation of the transforming growth factor β pathway in pancreatic cancer via the TFCP2-SMAD2 axis. J Exp Clin Cancer Res. 2022 Feb 22;41(1):73. doi: 10.1186/s13046-022-02286-5.Cai H., Guo F., Wen S., Jin X., Wu H., Ren D. Overexpressed integrin alpha 2 inhibits the activation of the transforming growth factor β pathway in pancreatic cancer via the TFCP2-SMAD2 axis. J Exp Clin Cancer Res. 2022 Feb 22;41(1):73. doi: 10.1186/s13046-022-02286-5.Urbán N., Cheung T. H. Stem cell quiescence: the challenging path to activation. Development. 2021 Feb 8;148(3): dev165084. doi: 10.1242/dev.165084.Urbán N., Cheung T. H. Stem cell quiescence: the challenging path to activation. Development. 2021 Feb 8;148(3): dev165084. doi: 10.1242/dev.165084.Huang W., Zhu J., Shi H., Wu Q., Zhang C. ITGA2 Overexpression Promotes Esophageal Squamous Cell Carcinoma Aggression via FAK/AKT Signaling Pathway. Onco Targets Ther. 2021 Jun 3;14:3583-3596. doi: 10.2147/OTT.S302028.Huang W., Zhu J., Shi H., Wu Q., Zhang C. ITGA2 Overexpression Promotes Esophageal Squamous Cell Carcinoma Aggression via FAK/AKT Signaling Pathway. Onco Targets Ther. 2021 Jun 3;14:3583-3596. doi: 10.2147/OTT.S302028.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.