PHLDA1 (pleckstrin homology-like domain, family A, member 1) knockdown promotes migration and invasion of MCF10A breast epithelial cells

Abstract

PHLDA1 (pleckstrin homology-like domain, family A, member 1) is a multifunctional protein that plays distinct roles in several biological processes including cell death and therefore its altered expression has been identified in different types of cancer. Progressively loss of PHLDA1 was found in primary and metastatic melanoma while its overexpression was reported in intestinal and pancreatic tumors. Previous work from our group showed that negative expression of PHLDA1 protein was a strong predictor of poor prognosis for breast cancer disease. However, the function of PHLDA1 in mammary epithelial cells and the tumorigenic process of the breast is unclear. To dissect PHLDA1 role in human breast epithelial cells, we generated a clone of MCF10A cells with stable knockdown of PHLDA1 and performed functional studies. To achieve reduced PHLDA1 expression we used shRNA plasmid transfection and then changes in cell morphology and biological behavior were assessed. We found that PHLDA1 downregulation induced marked morphological alterations in MCF10A cells, such as changes in cell-to-cell adhesion pattern and cytoskeleton reorganization. Regarding cell behavior, MCF10A cells with reduced expression of PHLDA1 showed higher proliferative rate and migration ability in comparison with control cells. We also found that MCF10A cells with PHLDA1 knockdown acquired invasive properties, as evaluated by transwell Matrigel invasion assay and showed enhanced colony-forming ability and irregular growth in low attachment condition. Altogether, our results indicate that PHLDA1 downregulation in MCF10A cells leads to morphological changes and a more aggressive behavior.

PHLDA1 Mediates Drug Resistance in Receptor Tyrosine Kinase-Driven Cancer

“…PHLDA1 was originally identified as a pro-apoptotic protein involved in T cell receptor activation-induced apoptosis ( Frank et al., 1999 , Park et al., 1996 ) and has since been shown to inhibit cell proliferation and invasion in a number of cell types ( Bonatto et al., 2017 , Johnson et al., 2011 , Neef et al., 2002 , Oberst et al., 2008 , Gomes et al., 1999 ). The mechanistic basis for these cellular functions of PHLDA1 is largely unknown.…”

Avaliação do perfil de expressão imuno-histoquímica dos membros da família PHLDA (Pleckstrin homology like domain family A) e potencial valor prognóstico em câncer de mama

“…Deste trabalho, diversos genes foram encontrados diferencialmente expressos e com potencial para serem investigados como biomarcadores em câncer de mama, dentre eles, o gene PHLDA1 (NAGAI et al, 2003). Estudos subsequentes de nosso grupo de pesquisa têm demostrado que o gene PHLDA1 é um possível candidato a supressor tumoral e biomarcador em câncer de mama (BONATTO et al, 2017;MARCHIORI;CASOLARI;NAGAI, 2008;NAGAI et al, 2007;VALOYES, 2018). Apesar da importante associação dos membros da família PHLDA com diversos processos pró-apoptóticos (DAI et al, 2012;NEEF et al, 2002; TAKIKAWA; OHKI, 2017) e anti-proliferativos (KAWASE et al, 2009;OBERST et al, 2008;WANG et al, 2016), poucas pesquisas experimentais estão sendo direcionadas na busca de maiores investigações biológicas, moleculares e de impacto clínico dos membros desta família de proteínas no câncer de forma geral, e mais especificamente, em modelos de câncer de mama.…”

“…Embora as exatas funções celulares e moleculares do PHLDA1 não tenham sido totalmente elucidadas, diversos estudos demonstram que este gene apresenta um importante papel no processo tumorigênico. A expressão reduzida de PHLDA1 já foi descrita em melanoma (NEEF et al, 2002), câncer de mama (BONATTO et al, 2017;CHEN et al, 2018;FEARON et al, 2018;JOHNSON et al, 2011;LI et al, 2014a;MAGI et al, 2018;MARCHIORI;CASOLARI;NAGAI, 2008;MOAD et al, 2013;NAGAI et al, 2007;OBERST et al, 2008) Entre os membros da família PHLDA, o gene PHLDA1 é o que tem sido melhor investigado no processo de tumorigênese da mama. Por meio do trabalho pioneiro de nosso grupo de pesquisa publicado no ano de 2007, este gene foi incluído no radar de potenciais biomarcadores no câncer de mama (NAGAI et al, 2007).…”

“…Além disso, as células com diminuição de expressão de PHLDA1 apresentaram maiores taxas proliferativas, capacidade migratória, habilidade clonogênica, aquisição de comportamentos invasivos e maior capacidade na formação de mamosferas quando comparado às células controle. Nesse sentido, estes resultados indicaram que a regulação negativa de PHLDA1 em células MCF10A leva a mudanças morfológicas significativas e um comportamento mais agressivo (BONATTO et al, 2017).…”

Avaliação do papel funcional e do potencial valor prognóstico dos membros da família PHLDA (Pleckstrin homology-like domain A) utilizando data mining

“…Em células de carcinoma oral(MURATA et al, 2014) células de fibroblastos de rato(PARK et al, 2013) e em tumor de intestino(SAKTHIANANDESWAREN et al, 2011) pelo contrário, é associado com um efeito anti-apoptótico.Em um estudo do nosso grupo, a diminuição de expressão de PHLDA1 se associou com um fenótipo agressivo e mal prognóstico em pacientes com tumores primários de mama(NAGAI et al, 2007). Em outro trabalho, nosso grupo avaliou o papel dos estrógenos na regulação de PHLDA1 em linhagem celular MCF7; os resultados mostraram que após exposição a 17 B-estradiol os níveis mRNA de PHLDA1 aumentaram significativamente, indicando que PHLDA1 pode ser regulado pela via do receptor de estrógeno(MARCHIORI;CASOLARI; NAGAI, 2008).Em células normais de mama MCF-10A a supressão de expressão do gene PHLDA1 induz um comportamento agressivo nessas células com alterações na morfologia e aumento na proliferação e migração celular(BONATTO et al, 2017).Em células de câncer de mama MDA-MB-231, PHLDA1 atua como sustrato da Aurora A, uma proteína quinasse que se encontra superexpressa em vários tipos de câncer de mama. Nessas células PHLDA1 é fosforilado e posteriormente degradado, inibindo assim suas funções pro-apoptóticas(JOHNSON et al, 2011).…”