Galectin-1 confers resistance to doxorubicin in hepatocellular carcinoma cells through modulation of P-glycoprotein expression

Autores
Carabias, Pablo; Espelt, Maria Victoria; Bacigalupo, Maria Lorena; Rojas, Paola Andrea; Sarrias, Luciana; Rubin, Ayelen; Saffioti, Nicolas Andres; Elola, Maria Teresa; Rossi, Juan Pablo Francisco; Wolfenstein Todel, Carlota; Rabinovich, Gabriel Adrián; Troncoso, María Fernanda
Año de publicación
2022
Idioma
inglés
Tipo de recurso
artículo
Estado
versión publicada
Descripción
Galectin-1 (GAL1), a β-galactoside-binding protein abundantly expressed in the tumor microenvironment, has emerged as a key mechanism of chemoresistance developed by different tumors. Although increased expression of GAL1 is a hallmark of hepatocellular carcinoma (HCC) progression, aggressiveness and metastasis, limited information is available on the role of this endogenous lectin in HCC resistance to chemotherapy. Moreover, the precise mechanisms underlying this effect are uncertain. HCC has evolved different mechanisms of resistance to chemotherapy including those involving the P-glycoprotein (P-gp), an ATP-dependent drug efflux pump, which controls intracellular drug concentration. Here, we investigated the molecular mechanism underlying GAL1-mediated chemoresistance in HCC cells, particularly the involvement of P-gp in this effect. Our results show that GAL1 protected HepG2 cells from doxorubicin (DOX)- and sorafenib-induced cell death in vitro. Accordingly, GAL1-overexpressing HepG2 cells generated DOX-resistant tumors in vivo. High expression of GAL1 in HepG2 cells reduced intracellular accumulation of DOX likely by increasing P-gp protein expression rather than altering its membrane localization. GAL1-mediated increase of P-gp expression involved activation of the phosphatidylinositol-3 kinase (PI3K) signaling pathway. Moreover, ‘loss-of-function’ experiments revealed that P-gp mediates GAL1-driven resistance to DOX, but not to sorafenib, in HepG2 cells. Conversely, in PLC/PRF/5 cells, P-gp protein expression was undetectable and GAL1 did not control resistance to DOX or sorafenib, supporting the critical role of P-gp in mediating GAL1 effects. Collectively, our findings suggest that GAL1 confers chemoresistance in HCC through mechanisms involving modulation of P-gp, thus emphasizing the role of this lectin as a potential therapeutic target in HCC.
Fil: Carabias, Pablo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas "Prof. Alejandro C. Paladini". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas; Argentina
Fil: Espelt, Maria Victoria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas "Prof. Alejandro C. Paladini". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas; Argentina
Fil: Bacigalupo, Maria Lorena. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas "Prof. Alejandro C. Paladini". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas; Argentina
Fil: Rojas, Paola Andrea. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; Argentina
Fil: Sarrias, Luciana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas "Prof. Alejandro C. Paladini". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas; Argentina
Fil: Rubin, Ayelen. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; Argentina
Fil: Saffioti, Nicolas Andres. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas "Prof. Alejandro C. Paladini". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas; Argentina
Fil: Elola, Maria Teresa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas "Prof. Alejandro C. Paladini". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas; Argentina
Fil: Rossi, Juan Pablo Francisco. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas "Prof. Alejandro C. Paladini". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas; Argentina
Fil: Wolfenstein Todel, Carlota. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas "Prof. Alejandro C. Paladini". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas; Argentina
Fil: Rabinovich, Gabriel Adrián. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; Argentina
Fil: Troncoso, María Fernanda. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas "Prof. Alejandro C. Paladini". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas; Argentina
Materia
GLYCOBIOLOGY
LIVER CANCER
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Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
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Repositorio
CONICET Digital (CONICET)
Institución
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HCC has evolved different mechanisms of resistance to chemotherapy including those involving the P-glycoprotein (P-gp), an ATP-dependent drug efflux pump, which controls intracellular drug concentration. Here, we investigated the molecular mechanism underlying GAL1-mediated chemoresistance in HCC cells, particularly the involvement of P-gp in this effect. Our results show that GAL1 protected HepG2 cells from doxorubicin (DOX)- and sorafenib-induced cell death in vitro. Accordingly, GAL1-overexpressing HepG2 cells generated DOX-resistant tumors in vivo. High expression of GAL1 in HepG2 cells reduced intracellular accumulation of DOX likely by increasing P-gp protein expression rather than altering its membrane localization. GAL1-mediated increase of P-gp expression involved activation of the phosphatidylinositol-3 kinase (PI3K) signaling pathway. Moreover, ‘loss-of-function’ experiments revealed that P-gp mediates GAL1-driven resistance to DOX, but not to sorafenib, in HepG2 cells. Conversely, in PLC/PRF/5 cells, P-gp protein expression was undetectable and GAL1 did not control resistance to DOX or sorafenib, supporting the critical role of P-gp in mediating GAL1 effects. Collectively, our findings suggest that GAL1 confers chemoresistance in HCC through mechanisms involving modulation of P-gp, thus emphasizing the role of this lectin as a potential therapeutic target in HCC.Fil: Carabias, Pablo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas "Prof. Alejandro C. Paladini". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas; ArgentinaFil: Espelt, Maria Victoria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas "Prof. Alejandro C. Paladini". Universidad de Buenos Aires. 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Instituto de Química y Físico-Química Biológicas; ArgentinaFil: Rossi, Juan Pablo Francisco. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas "Prof. Alejandro C. Paladini". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas; ArgentinaFil: Wolfenstein Todel, Carlota. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas "Prof. Alejandro C. Paladini". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas; ArgentinaFil: Rabinovich, Gabriel Adrián. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; ArgentinaFil: Troncoso, María Fernanda. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas "Prof. Alejandro C. Paladini". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. 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Fil: Carabias, Pablo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas "Prof. Alejandro C. Paladini". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas; Argentina
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Fil: Saffioti, Nicolas Andres. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas "Prof. Alejandro C. Paladini". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas; Argentina
Fil: Elola, Maria Teresa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas "Prof. Alejandro C. Paladini". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas; Argentina
Fil: Rossi, Juan Pablo Francisco. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas "Prof. Alejandro C. Paladini". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas; Argentina
Fil: Wolfenstein Todel, Carlota. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas "Prof. Alejandro C. Paladini". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas; Argentina
Fil: Rabinovich, Gabriel Adrián. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; Argentina
Fil: Troncoso, María Fernanda. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas "Prof. Alejandro C. Paladini". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas; Argentina
description Galectin-1 (GAL1), a β-galactoside-binding protein abundantly expressed in the tumor microenvironment, has emerged as a key mechanism of chemoresistance developed by different tumors. Although increased expression of GAL1 is a hallmark of hepatocellular carcinoma (HCC) progression, aggressiveness and metastasis, limited information is available on the role of this endogenous lectin in HCC resistance to chemotherapy. Moreover, the precise mechanisms underlying this effect are uncertain. HCC has evolved different mechanisms of resistance to chemotherapy including those involving the P-glycoprotein (P-gp), an ATP-dependent drug efflux pump, which controls intracellular drug concentration. Here, we investigated the molecular mechanism underlying GAL1-mediated chemoresistance in HCC cells, particularly the involvement of P-gp in this effect. Our results show that GAL1 protected HepG2 cells from doxorubicin (DOX)- and sorafenib-induced cell death in vitro. Accordingly, GAL1-overexpressing HepG2 cells generated DOX-resistant tumors in vivo. High expression of GAL1 in HepG2 cells reduced intracellular accumulation of DOX likely by increasing P-gp protein expression rather than altering its membrane localization. GAL1-mediated increase of P-gp expression involved activation of the phosphatidylinositol-3 kinase (PI3K) signaling pathway. Moreover, ‘loss-of-function’ experiments revealed that P-gp mediates GAL1-driven resistance to DOX, but not to sorafenib, in HepG2 cells. Conversely, in PLC/PRF/5 cells, P-gp protein expression was undetectable and GAL1 did not control resistance to DOX or sorafenib, supporting the critical role of P-gp in mediating GAL1 effects. Collectively, our findings suggest that GAL1 confers chemoresistance in HCC through mechanisms involving modulation of P-gp, thus emphasizing the role of this lectin as a potential therapeutic target in HCC.
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