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Grossi S, Berno E, Chiofalo P, Chiaravalli AM, Cinquetti R, Bruno A, Palano MT, Gallazzi M, La Rosa S, Sessa F, Acquati F, Campomenosi P. Proline Dehydrogenase (PRODH) Is Expressed in Lung Adenocarcinoma and Modulates Cell Survival and 3D Growth by Inducing Cellular Senescence. Int J Mol Sci 2024; 25:714. [PMID: 38255788 PMCID: PMC10815008 DOI: 10.3390/ijms25020714] [Citation(s) in RCA: 0] [Impact Index Per Article: 0] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [Abstract] [Key Words] [MESH Headings] [Grants] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 12/01/2023] [Revised: 12/30/2023] [Accepted: 01/02/2024] [Indexed: 01/24/2024] Open
Abstract
The identification of markers for early diagnosis, prognosis, and improvement of therapeutic options represents an unmet clinical need to increase survival in Non-Small Cell Lung Cancer (NSCLC), a neoplasm still characterized by very high incidence and mortality. Here, we investigated whether proline dehydrogenase (PRODH), a mitochondrial flavoenzyme catalyzing the key step in proline degradation, played a role in NSCLC tumorigenesis. PRODH expression was investigated by immunohistochemistry; digital PCR, quantitative PCR, immunoblotting, measurement of reactive oxygen species (ROS), and functional cellular assays were carried out. PRODH expression was found in the majority of lung adenocarcinomas (ADCs). Patients with PRODH-positive tumors had better cancer-free specific and overall survival compared to those with negative tumors. Ectopic modulation of PRODH expression in NCI-H1299 and the other tested lung ADC cell lines decreased cell survival. Moreover, cell proliferation curves showed delayed growth in NCI-H1299, Calu-6 and A549 cell lines when PRODH-expressing clones were compared to control clones. The 3D growth in soft agar was also impaired in the presence of PRODH. PRODH increased reactive oxygen species production and induced cellular senescence in the NCI-H1299 cell line. This study supports a role of PRODH in decreasing survival and growth of lung ADC cells by inducing cellular senescence.
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Affiliation(s)
- Sarah Grossi
- Dipartimento di Biotecnologie e Scienze della Vita, DBSV, Università degli Studi dell’Insubria, Via J.H. Dunant 3, 21100 Varese, Italy; (S.G.); (E.B.); (P.C.); (R.C.); (A.B.); (F.A.)
| | - Elena Berno
- Dipartimento di Biotecnologie e Scienze della Vita, DBSV, Università degli Studi dell’Insubria, Via J.H. Dunant 3, 21100 Varese, Italy; (S.G.); (E.B.); (P.C.); (R.C.); (A.B.); (F.A.)
| | - Priscilla Chiofalo
- Dipartimento di Biotecnologie e Scienze della Vita, DBSV, Università degli Studi dell’Insubria, Via J.H. Dunant 3, 21100 Varese, Italy; (S.G.); (E.B.); (P.C.); (R.C.); (A.B.); (F.A.)
| | - Anna Maria Chiaravalli
- Unità di Anatomia Patologica, Ospedale di Circolo e Fondazione Macchi, Via O. Rossi 9, 21100 Varese, Italy; (A.M.C.); (S.L.R.); (F.S.)
- Centro di Ricerca per lo Studio dei Tumori Eredo-Famigliari, Università degli Studi dell’Insubria, 21100 Varese, Italy
| | - Raffaella Cinquetti
- Dipartimento di Biotecnologie e Scienze della Vita, DBSV, Università degli Studi dell’Insubria, Via J.H. Dunant 3, 21100 Varese, Italy; (S.G.); (E.B.); (P.C.); (R.C.); (A.B.); (F.A.)
| | - Antonino Bruno
- Dipartimento di Biotecnologie e Scienze della Vita, DBSV, Università degli Studi dell’Insubria, Via J.H. Dunant 3, 21100 Varese, Italy; (S.G.); (E.B.); (P.C.); (R.C.); (A.B.); (F.A.)
- Laboratorio di Immunità Innata, Unità di Patologia Molecolare, Biochimica, e Immunologia, Istituto di Ricovero e Cura a Carattere Scientifico (IRCCS) MultiMedica, Via Fantoli 16/15, 20138 Milan, Italy; (M.T.P.); (M.G.)
- Centro di Ricerca per l’Invecchiamento di Successo (CRIS), Università degli Studi dell’Insubria, 21100 Varese, Italy
| | - Maria Teresa Palano
- Laboratorio di Immunità Innata, Unità di Patologia Molecolare, Biochimica, e Immunologia, Istituto di Ricovero e Cura a Carattere Scientifico (IRCCS) MultiMedica, Via Fantoli 16/15, 20138 Milan, Italy; (M.T.P.); (M.G.)
| | - Matteo Gallazzi
- Laboratorio di Immunità Innata, Unità di Patologia Molecolare, Biochimica, e Immunologia, Istituto di Ricovero e Cura a Carattere Scientifico (IRCCS) MultiMedica, Via Fantoli 16/15, 20138 Milan, Italy; (M.T.P.); (M.G.)
| | - Stefano La Rosa
- Unità di Anatomia Patologica, Ospedale di Circolo e Fondazione Macchi, Via O. Rossi 9, 21100 Varese, Italy; (A.M.C.); (S.L.R.); (F.S.)
- Centro di Ricerca per lo Studio dei Tumori Eredo-Famigliari, Università degli Studi dell’Insubria, 21100 Varese, Italy
- Dipartimento di Medicina e Innovazione Tecnologica, DIMIT, Università degli Studi dell’Insubria, Via Guicciardini 9, 21100 Varese, Italy
| | - Fausto Sessa
- Unità di Anatomia Patologica, Ospedale di Circolo e Fondazione Macchi, Via O. Rossi 9, 21100 Varese, Italy; (A.M.C.); (S.L.R.); (F.S.)
- Dipartimento di Medicina e Innovazione Tecnologica, DIMIT, Università degli Studi dell’Insubria, Via Guicciardini 9, 21100 Varese, Italy
| | - Francesco Acquati
- Dipartimento di Biotecnologie e Scienze della Vita, DBSV, Università degli Studi dell’Insubria, Via J.H. Dunant 3, 21100 Varese, Italy; (S.G.); (E.B.); (P.C.); (R.C.); (A.B.); (F.A.)
- Centro di Ricerca per l’Invecchiamento di Successo (CRIS), Università degli Studi dell’Insubria, 21100 Varese, Italy
| | - Paola Campomenosi
- Dipartimento di Biotecnologie e Scienze della Vita, DBSV, Università degli Studi dell’Insubria, Via J.H. Dunant 3, 21100 Varese, Italy; (S.G.); (E.B.); (P.C.); (R.C.); (A.B.); (F.A.)
- Centro di Ricerca per l’Invecchiamento di Successo (CRIS), Università degli Studi dell’Insubria, 21100 Varese, Italy
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