Investigating creatine addiction and the potential of SLC6A8 inhibition in squamous cell lung cancer cell lines

Abstract

Lung cancer is one of the most common cancer types and the leading cause of cancer-related mortality. Squamous cell carcinoma (SqCC) of the lung is the second most common histological subtype of lung cancer and the most prevalent in smokers. It is aggressive and hard to treat due to a lack of identified driver mutations and unresponsiveness to treatment. Finding new targeted therapies for SqCC is of the highest urgency. In a recent study, the creatine transporter SLC6A8 was identified as a potential target in lung SqCC. The purpose of this study is to investigate how creatine and modulated expression of SLC6A8 affect proliferation in lung SqCC and AC cell lines.

RT-qPCR and western blot were used to evaluate the gene and protein expression of SLC6A8 in SqCC and AC cell lines. The results show that the SqCC cell line H520 exhibits a higher gene and protein expression compared to the other cell lines. Intracellular creatine concentration and cell proliferation were investigated in different conditions. Creatine concentration was higher in H520 compared to the other cell lines and creatine depletion did not affect cell proliferation in either of the cell lines. SLC6A8 was overexpressed using plasmid transfection and transient overexpression was achieved. Knockdown of the cell lines using siRNA was successful and the method could be used as a control when investigating SLC6A8 inhibition.

To summarize, the results are inconclusive, and the cell line data do not entirely reproduce the patterns seen in tumor data. Cell lines might not be optimal to use in this instance, and alternative models should be discussed. In the future, overexpression and knockdown of SLC6A8 will be optimized and models such as patient derived xenografts, organoids and coculturing systems will be explored to further investigate SLC6A8s potential as a drug target.

Popular Abstract (Swedish)

Kan kreatinmetabolismen vara ett potentiellt behandlingsmål för lungcancer i skivepitel?

Lungcancer är en av världens vanligaste typer av cancer. Varje år rapporteras över 2 miljoner nya lungcancer fall och 1,8 miljoner dödsfall i världen enligt statistik från 2022. Cancer uppstår som en konsekvens av både arv och miljö. Den vanligaste orsaken till lungcancer är rökning.

De två vanligaste typerna av lungcancer är adenocarcinom och skivepitelcancer. Under de två senaste årtiondena har stora framsteg gjorts inom lungcancer och läkemedelsforskning. Numera kan adenocarcinom ofta behandlas med så kallad riktad terapi, vilket innebär mediciner som riktar sig mot specifika DNA förändringar. Dessa speciella förändringar kan oftast inte hittas i skivepitelcancer. Lungcancer i skivepitel är därmed en mycket aggressiv cancertyp med få behandlingsalternativ. Det är vanligt att cancern upptäcks sent i sjukdomsförloppet och behandlingsalternativen är då ofta begränsade till cellgifter och immunoterapi med begränsad framgång. Tidigare forskning på tumörer har visat att skivepitel har ett högre uttryck av kreatintransportören SLC6A8 samt högre koncentration av metaboliten kreatin, vilket är kopplat till cellens energitillförsel. Denna kreatintransportör har visat sig vara ett potentiellt behandlingsmål i mag och tarmcancer, och ett nytt läkemedel är under utveckling och testas just nu i kliniska studier. Vårt långsiktiga mål är att undersöka om detta skulle kunna funka även för lungcancer i skivepitel.

I den här studien har vi undersökt vikten av SLC6A8 och kreatinmetabolismen i totalt fem cellinjer av de två olika lungcancertyperna adenocarcinom och skivepitelcancer. Vi började med att undersöka gen och proteinuttrycket av SLC6A8 i lungcancer cellinjerna. Därefter försökte vi modulera uttrycket både upp och ner, för att undersöka hur ett högre respektive lägre gen och proteinuttryck påverkade cellernas förmåga att överleva och växa. Till sist lät vi cellerna växa i två olika förhållanden, ett med kreatin och ett utan, för att undersöka hur detta påverkade cellerna.

Vi fann att en cellinje av skivepiteltyp verkade ha ett högre gen och proteinuttryck av SLC6A8 jämfört med cellinjer av adenocarcinomtyp. Dock var det svårt att se ett tydligt mönster då en av skivepitelcellinjerna hade ett lägre uttryck. Tidigare forskning har även visat att uttrycket är mycket lägre i cellinjer jämfört med tumörer från lungcancerpatienter. Vi visade att det var möjligt att upp och nedreglera genuttrycket tillfälligt med hjälp av genmodulering, dock återgick uttrycket till normala nivåer över tid. Därmed kunde vi inte påvisa någon skillnad i cellernas förmåga att överleva och växa. Cellinjerna av skivepiteltyp som odlats i kreatinfritt tillväxtmedium påvisade en något lägre kreatinkoncentration jämfört med cellerna som fått kreatintillskott. Dock kunde ingen skillnad i tillväxtförmåga påvisas för någon av cellinjerna, vilket skulle kunna bero på att cellerna eventuellt kan tillverka eget kreatin eller att behovet var lågt.

Sammanfattningsvis så är våra resultat svårtolkade eftersom vi studerade få cellinjer och inte hade tid att repetera vissa av experimenten. Samtidigt pekar tidigare forskning mot att cancer i skivepitel är beroende av SLC6A8 och kreatinmetabolismen, vilket tyder på att ämnet är värt att studera ytterligare. För att dra kunna några slutsatser från våra resultat behöver experimenten upprepas och fler cellinjer bör inkluderas. Alternativt bör nya försöksmodeller som bättre speglar tumörens naturliga miljö i kroppen undersökas.


Masterexamensprojekt Molekylärbiologi 45 hp 2025
Biologiska institutionen, Lunds universitet

Handledare: Elsa Arbajian
Lund University, Department of Oncology, Lung and breast cancer group

• author: Sjöberg, Sara
• supervisor: Elsa Arbajian
• organization: Degree Projects in Molecular Biology
• course: MOBN02 20251
• year: 2025
• type: H2 - Master's Degree (Two Years)
• subject: Biology and Life Sciences
• language: English
• id: 9214794
• date added to LUP: 2025-11-03 13:18:21
• date last changed: 2025-11-03 13:18:21