Crocetin suppresses angiogenesis and metastasis through inhibiting sonic hedgehog signaling pathway in gastric cancer

سرطان معده (GC) یکی از علل اصلی مرگ و میر ناشی از سرطان است و مقاومت به شیمی‌درمانی یک مانع کلیدی در درمان GC به ویژه در مراحل پیشرفته می‌باشد. کروسیتین به عنوان یکی از اجزای فعال کلاله زعفران، اثرات درمانی مهمی بر بیماری‌های مختلف از جمله تومورها دارد. با این حال، پتانسیل درمانی کروسیتین در هدف قرار دادن GC هنوز مشخص نیست و مکانیسم‌های زمینه‌ای آن نیازمند بررسی‌های بیشتر است. در این مطالعه، کروسیتین به طور قابل توجهی رگزایی در GC را مهار کرد، شامل لوله‌های HUVEC و شکل‌گیری تقلید رگزایی (VM) سلول‌های GC. کروسیتین همچنین تکثیر، مهاجرت و تهاجم سلولی را سرکوب کرد. برای بررسی مسیر سیگنال‌دهی درگیر در کروسیتین، HIF-1α، Notch1، Sonic hedgehog (SHH) و VEGF با درمان کروسیتین مورد بررسی قرار گرفتند و دریافتیم که SHH به طور قابل توجهی کاهش یافته است. کروسیتین سیگنالینگ SHH را سرکوب کرد و سطح پروتئین‌های SHH، PTCH2، Sufu و Gli1 در آزمایش وسترن بلات کاهش یافت.علاوه بر این، کروستین ترشح SHH را در سلول‌های GC و HUVEC مهار کرد. اثرات تحریک‌شونده بر مهاجرت سلولی که توسط SHH ترشح‌شده ایجاد شده بود نیز توسط کروستین در سیستم کشت مشترک سلول‌های GC و HUVEC مهار شد. علاوه بر این، SHH نوترکیب آنژیوژنز و همچنین مهاجرت و تکثیر سلولی را تحمیل کرد. با این حال، این اثرات تحریکی با درمان کروستین معکوس شدند. این نتایج نشان داد که کروستین آنژیوژنز و متاستاز GC را از طریق مسیر سیگنال‌دهی SHH مهار می‌کند، که بیانگر آن است که کروستین ممکن است به عنوان یک داروی درمانی مؤثر علیه GC عمل کند.

Gastric cancer (GC) is one of the major causes of cancer-related deaths and chemoresistance is a key obstacle to the treatment of GC, particularly in advanced GC. As an active component of saffron stigma, crocetin has important therapeutic effects on various diseases including tumors. However, the therapeutic potential of crocetin targeting GC is still unclear and the underlying mechanisms are remained to be further explored. In this study, crocetin significantly inhibited angiogenesis in GC, including tubes of HUVECs and vasculogenic mimicry (VM) formation of GC cells. Crocetin also suppressed cell proliferation, migration and invasion. To explore which signaling pathway involving in crocetin, HIF-1α, Notch1, Sonic hedgehog (SHH) and VEGF were examined with crocetin treatment and we found that SHH significantly decreased. Crocetin suppressed SHH signaling with SHH, PTCH2, Sufu and Gli1 protein level decreased in western blot assay. In addition, crocetin suppressed SHH secretion in GC and HUVEC cells. The promoted effects on cell migration induced by secreted SHH were also inhibited by crocetin in GC and HUVEC cell co-culture system. Furthermore, recombinant SHH promoted angiogenesis as well as cell migration and proliferation. However, these promoted effects were reversed by crocetin treatment. These results revealed that crocetin suppressed GC angiogenesis and metastasis through SHH signaling pathway, indicating that crocetin may function as an effective therapeutic drug against GC.