Mięsak prążkowanokomórkowy (rhabdomyosarcoma – RMS) jest jednym z najczęstszych mięsaków tkanek miękkich wieku dziecięcego. Można wyróżnić dwa główne typy RMS: embrionalny (embryonal – eRMS) oraz pęcherzykowy (alveolar – aRMS). aRMS cechuje się większą agresywnością oraz potencjałem przerzutowania co spowodowane jest rozregulowaniem szlaku Pax3/7, powodującym zaburzenia ekspresji czynników miogennych. Ostatnie doświadczenia wykazały, że poziom oksygenazy hemowej-1 (HO-1), enzymu cytoprotekcyjnego, jest podniesiony w RMS, co prowadzi do zahamowania różnicowania mięśniowego poprzez zwiększenie aktywności deacetylazy histonowej-4 (HDAC4). Deacetylazyhistonowe są również hamowane przez kwas walproinowy (valproic acid – VA), który jest stosowany w leczeniu padaczki. Celem prezentowanej pracy było zbadanie wpływu VA na ekspresję HO-1.Wykazaliśmy, że ekspresja HO-1 jest wyższa w linii aRMS (CW9019) niż linii eRMS (SMS-CTR). W obu liniach VA obniża poziom HO-1 na poziomie białka, lecz nie na poziomie mRNA. Spośród głównych czynników regulujących HO-1, Nrf2 pozostaje bez zmian, podczas gdy poziom Bach1 wzrasta w odpowiedzi na VA. Jednocześnie obniża się poziom miRNA, które potencjalnie mogą wiązać się do 3'UTR HO-1. Sugeruje to efekt kompensacyjny, gdyż wykazaliśmy, że główny mechanizm obniżania HO-1 przez VA polega prawdopodobnie na zmianie stabilności białka zależnej od poliubikwitynacji. Sugerują to doświadczenia z inhibitorem degradacji proteasomalnej MG132, który odwraca efekt VA na HO-1, oraz wyniki koimmunoprecypitacji, wskazującej na zwiększony poziom ubikwitynowanej HO-1. Skuteczność obniżania HO-1 przez VA została potwierdzona również in vivo w mięśniach myszy. Podawanie VA prowadziło także do spowolnienia wzrostu guzów RMS u myszy po podskórnym wszczepieniu komórek nowotoworowych.Podsumowując, przypuszczamy że VA obniża poziom białka HO-1 poprzez nasilenie degradacji proteasomalnej. Hamujący wpływ VA na wzrost RMS wskazuje, iż związek ten może być przydatny w terapii mięsaka prążkowanokomórkowego.

Rhabdomyosarcoma (RMS) is one of the most common forms of soft tissue sarcomas in children. Two main types of RMS are distinguished – embryonal (eRMS) and alveolar (aRMS) RMS. aRMS is characterized by a higher metastatic potential and malignancy, due to deregulation of Pax3/7-dependent pathways followed by improper action of downstream elements governing myogenesis. Recent study showed that heme oxygenase-1 (HO-1), an antioxidative enzyme, is upregulated in RMS, whereit inhibits myogenic differentiation acting through upregulation of histone deacethylase-4 (HDAC4).HDACs are inhibited also by valproic acid (VA), the anti-epileptic drug. The aim of this study was to analyze effect of VA on expression of HO-1.We demonstrated that HO-1 expression is significantly higher in the more aggressive aRMS subtype than in eRMS cells. In both cell types VAdecreased the expression of HO-1 at protein but not at mRNA level. Among the major regulators of HO-1, Nrf2 transcription factor was not changed while its repressor Bach1 was upregulated in response to VA. On the other hand miRNAs predicted to target HO-1 were downregulated. This may suggest a compensatory effect, as we have shown that main mechanism of VA action on HO-1 relies on changes in the protein stability dependent on poliubiquitination. Such supposition was driven from experiments with MG132, inhibitor of proteasomal degradation, which reversed effect of VA on HO-1 expression. Moreover, co-immunoprecipitation assay showed a higher level of ubiquitinated HO-1 after VA treatment. Efficacy of VA in HO-1 downregulation was also confirmed in vivo in murine skeletal muscle. Moreover, local delivery of VA resulted in reduced growth of RMS tumor after cancer cell transplantation in mice. In summary, we suppose that VA decreases HO-1 protein level acting possibly through upregulation of ubiquitin-proteasomal pathway. Inhibitory effect of VE on growth of RMS tumors in vivo indicates that this compound may be considered as a potential drug for treatment of RMS.