Vorinostat potentiates vesicular stomatitis virus oncolysis in prostate cancer cells by modulating autophagy in an NF-kB dependent manner

• Main Author: Shulak, Laura
• Other Authors: John Hiscott (Internal/Supervisor)
• Format: Others
• Language: en
• Published: McGill University 2014
• Subjects: Biology - Molecular
• Online Access: http://digitool.Library.McGill.CA:80/R/?func=dbin-jump-full&object_id=121210

Vesicular stomatitis virus (VSV) replication and oncolytic potential is reversibly stimulated in combination with epigenetic modulators such as the histone deacetylase inhibitor (HDI) Vorinostat (SAHA). Based on this reversible effect of Vorinostat on viral oncolysis, we reasoned that critical host genes involved in oncolysis may be reversibly regulated in prostate cancer PC3 cells following removal of Vorinostat. A transcriptome analysis in PC3 cells identified a subset of NF- κB target genes that were reversibly regulated by Vorinostat and involved in regulation of inflammatory and stress-responses. Consistent with the induction of NF- κB target genes, Vorinostat-mediated enhancement of VSV oncolysis correlated with hyper-acetylation of the NF- κB transcription factor subunit RELA/p65; furthermore, VSV replication and cell killing were suppressed when NF- κB signaling was inhibited using pharmacological or genetic approaches. Additional bioinformatics analysis revealed that stimulation of NF- κB signaling also resulted in the increased expression of several autophagy-related genes. Inhibition of autophagy by 3-methyladenine led to an increase in expression of IFNβ-stimulated genes, and both 3-methyladenine treatment and genetic ablation of autophagy led to a decrease in VSV replication and oncolysis. Together, these data demonstrate that Vorinostat stimulates NF- κB activity in a reversible manner via modulation of RelA/p65 signaling, leading to induction of autophagy and enhancement of VSV replication and oncolysis. These studies thus positively correlate NF- κB signaling and autophagy with VSV replication and oncolysis. === La réplication et l'activité oncolytique du virus de la stomatite vésiculaire (VSV) sont stimulées d'une manière réversible lorsque le VSV est combiné avec des modulateurs épigénétiques tels que le vorinostat (SAHA), un inhibiteur de l'histone déacétylase (IDH). En se basant sur cette observation, nous avons émis l'hypothèse que les gènes importants de l'hôte impliqués dans l'oncolyse peuvent-être eux aussi réversiblement régules dans les cellules du cancer de la prostate PC3 après le retrait du vorinostat. En effet, une analyse du transcriptome des cellules PC3 a identifié un set de gènes impliqués dans la voie NF-κB, plus précisément dans la réponse inflammatoire et aux réponses au stress, qui est régulé par le vorinostat. Conformément à l'induction des gènes cibles de la voie NF-κB, l'amélioration de l'effet oncolytique du VSV par le vorinostat corrèle avec une hyper-acétylation du NF-κB RELA/p65; En outre, la réplication du VSV et la mort des cellules ont été supprimées lorsque la voie signalétique NF-κB a été inhibée par des approches pharmacologiques et géniques. Nous avons également observé que l'expression de plusieurs gènes impliqués dans l'autophagie a été augmentée par la stimulation de la voie NF-κB. De plus, une analyse supplémentaire bioinformatique a révélé que l'expression de plusieurs gènes impliqués dans l'autophagie était également augmentée par la stimulation de NF-κB. En addition, l'inhibition de l'autophagie par le 3-méthyladénine a entrainé une amplification de l'expression des gènes stimulés par l'IFN-β. En outre, le traitement avec le 3-méthyladénine et l'inhibition génique de l'autophagie a résulté en une diminution de la réplication du VSV et de l'oncolyse. Ensemble, ces résultats démontrent que le vorinostat stimule l'activité du NF-κB de manière réversible via la modulation de RelA/p65, conduisant à l'induction de l'autophagie et à l'amélioration de la réplication du VSV et l'oncolyse. Ainsi, cette étude met en évidence le lien entre l'activation de l'axe NF-kB- autophagie et la réplication du VSV et son effet oncolytique.