Antecedentes: As células cancerosas absorvem nutrientes excessivos expressando níveis mais altos de transportadores de glicose e/ou aminoácidos para atender às suas crescentes demandas de energia. O transportador de aminoácidos do tipo L 1 (LAT1) é considerado um transportador específico do câncer para a absorção de grandes aminoácidos neutros, como o L-triptofano. No entanto, o mecanismo pelo qual o LAT1 reconfigura o metabolismo celular para promover a progressão do câncer e a resistência química ainda não foi investigado.
Métodos: Os níveis de proteína de LAT1, p-PKm2 e p-LDHA foram determinados em matrizes de tecido de câncer de mama por coloração imunohistoquímica seguida de análise de sobrevivência. Os modelos ortotópicos de câncer de mama em camundongos, modelos de câncer de mama singênico e modelos de camundongos com xenoenxerto derivado do paciente (PDX) foram usados para estudar os efeitos da inibição de LAT1 no crescimento tumoral e na quimiorresistência. A análise de metabólitos polares em estado estacionário foi realizada para traçar o perfil das mudanças no metabolismo celular por LC-MS. Os ensaios de piruvato e lactato, bem como o ensaio do cavalo-marinho usando células eliminatórias LAT1 e células de controle, foram conduzidos para avaliar as atividades glicolíticas celulares.
Resultados: Os níveis de proteína LAT1 foram positivamente correlacionados com a baixa sobrevida em pacientes com câncer de mama triplo-negativo (TNBC). O silenciamento de LAT1 resultou na redução da viabilidade, proliferação, migração, invasão in vitro das células TNBC, bem como no crescimento tumoral in vivo. A eliminação do LAT1 reduziu as atividades glicolíticas por meio da ativação de PKM2 e LDHA, duas enzimas glicolíticas essenciais para o crescimento de células cancerosas. Mecanicamente, demonstramos que o LAT1 promoveu de novo a síntese de NAD + facilitando a captação de L-triptofano e regulando positivamente a quinolinato fosforibosiltransferase (QPRT), a enzima limitadora da taxa nessa via. Isso resultou em um aumento da razão NAD+/NADH citosólica, que aumentou a fosforilação da piruvato quinase M2 (PKM2) e da lactato desidrogenase A (LDHA), promovendo assim a progressão do tumor TNBC. Notavelmente, a regulação positiva dessa via foi observada em células primárias de tumores de xenoenxerto derivado de paciente (PDX) com TNBC resistentes à doxorrubicina (Dox) e em células MDA-MB-231 resistentes a DOX. A inibição de LAT1 sensibilizou as células resistentes à citotoxicidade induzida por DOX, enquanto a suplementação de L-Trp/Nad+ reverteu parcialmente para a sensibilidade aumentada à doxorrubicina induzida pelo nocaute de LAT1. Além disso, o tratamento com um inibidor específico de LAT1 JPH203 aumentou sinergicamente a eficácia da doxorrubicina nas células TNBC.
Conclusão: Essas descobertas identificam um novo papel do LAT1 na promoção da progressão do TNBC e da quimorresistência ao amplificar o efeito Warburg, posicionando o LAT1 como um alvo terapêutico promissor para o tratamento do TNBC.
Palavras-chave: Glicólise; L-triptofano; LAT1 (SLC7A5); LDHA; NAD +/NADH; PKM2; QPRT; TNBC.
