导读
食管癌是常见的消化道肿瘤,全世界每年约有30万人死于食管癌。我国是世界上食管癌高发地区之一,每年平均病死约15万人。其中鳞状食管癌是其中最为常见的亚型。肿瘤相关成纤维细胞(CAFs)是肿瘤基质中成纤维细胞的活化形式,被认为是基质主要细胞类型,其在肿瘤发生发展中起重要作用。寻找其发病机制对肿瘤治疗有关键作用,本文旨在了解CAFs在鳞状食管癌发生发展中的分子作用机制,为鳞状食管癌治疗提供新思路。
杂志名称:Oncotarget
文献题目:
Urokinaseplasminogenactivatorsecretedbycancer-associatedfibroblastsinducestumorprogressionviaPI3K/AKTandERKsignalinginesophagealsquamouscellcarcinoma
第一作者:田宝青
通讯作者:洪岸
作者单位:暨南大学,生物医药研究院细胞生物学系,广东省生物工程研究所
本实验所用产品:RayBio人AAH-BLG-1抗体芯片(个炎症、趋化、生长、血管等细胞因子抗体芯片)
实验样品:细胞培养上清
1分组
细胞样本:来源于食管鳞状细胞癌(ESCC)的肿瘤相关成纤维细胞(CAFs,n=2),正常成纤维细胞(NFs,n=2)
组织样本:食管鳞状细胞癌组织(n=26),配对癌旁组织(n=26)
2结果
2.1uPA在CAFs中表达量高于NFs
用蛋白芯片检测CAFs与NFs的培养基,43个上调,31个下调,uPA在CAFs中表达量为NFs的两倍,用ELISA进行验证(n=6)CAFs比NFs高7.26倍。qPCR检测两者uPA的mRNA表达量CAFs为NFs的5.28倍。
2.2uPA在ESCC在原发性肿瘤组织中表达
为了找出uPA阳性细胞在原发性ESCC组织中的位置,选取了个临床样本进行免疫组化检验,uPA阳性细胞位于肿瘤和基质组织之间,肿瘤巢间和肿瘤组织间的间质;然而,uPA阳性细胞在相邻的非肿瘤食管组织中几乎检测不到。免疫荧光中也显示uPA阳性细胞为层纤维细胞,免疫组化结果也表明uPA在CAFs中表达不在NFs中表达。
2.3PA基质表达与ESCC侵染和不良预后有关
免疫组化结果分析表明90%的原位ESCC病例(/)与ESCC基质中uPA阳性表达有关。基质中uPA表达与肿瘤侵染有关。生存曲线表明uPA阳性表达患者生存期明显比uPA阴性患者短(n=,mediansurvivaltime20months),uPA基质表达与ESCC预后呈负相关的关系。
2.4CAFs分泌的uPA增强ESCC细胞的增殖与迁移
uPA蛋白和mRNA水平的增高都表白CAFs释放的uPA可能是通过旁分泌的途径调节ESCC。为了研究uPA在ESCC上的作用,选用EC与KYSE30细胞进行研究,加入uPA或含有uPA的培养基。细胞用20ng/mluPA或者CAFs培养基都能比用DMEM或NFs培养基更能促进细胞生长。加入中和uPA抗体后,增殖效果比用对照IgG的降低。这样的现象在迁移能力上有相同的结果。加入uPA中和抗体后,迁移效果下降。
2.5CAFs分泌的uPA通过活化PI3K/AKT及ERK途径来对ESCC发展起作用
为了研究uPA在ESCC介导的信号通路,用20ng/ml的uPA处理EC与KYSE30,结果表明PI3K,AKT,GSK3β,andERK1/2.PI3K,AKT,GSK3β,andERK1/2在10~30分钟内被激活.
为了进一步证实该作用,用PI3K抑制剂LY与MEK抑制剂U处理细胞30min后加入uPA或CAFs培养基,结果表明加入抑制剂或者抗uPA抗体后PI3K,AKT,GSK3β,andERK1/2.PI3K,AKT,GSK3β,andERK1/2磷酸化水平降低。在体外实验中,加入两种抑制剂后,细胞的增殖迁移能力比用uPA或CAFs培养基处理细胞要降低,然而抑制剂处理细胞与没有用uPA或CAFs培养基处理的细胞,细胞增殖、迁移能力没有明显改变。综合结果表明uPA促进ESCC迁移、增殖是依赖于PI3K/AKT、ERK信号通路的。
2.6抑制uPA可抑制肿瘤在体内形成
移植瘤模型中,加入uPA抗体的实验组小鼠肿瘤的重量与提及均比对照IgG组的要小,肿瘤免疫组化结果也表明实验组中的AKT、ERK磷酸化水平降低,结果表明uPA介导的肿瘤生长可以通过阻断uPA来进行抑制。
3结论
前期实验表明CAFs为刺激肿瘤发生发展提供了合适的肿瘤微环境,而在ECSS与CAFs的肿瘤微环境中是哪些分子起调控肿瘤发生发展起关键作用为ECSS的诊断、治疗以及预后有着重要的意义,本文通过使用RayBio的生物素标记法芯片检测临床样本,从个蛋白中筛选出uPA,ELISA验证结果进一步证实芯片结果,在下游的体内外实验中显示了uPA在ESCC细胞侵染、增殖、迁移以及肿瘤生长发育有关键影响作用,而对其机制进行研究发现uPA起作用是通过PI3K/AKT、ERK信号通路起作用,uPA作用及其作用机制的发现,对ESCC的诊断、预后以及靶向治疗提供了重要依据RayBio蛋白芯片在其中起着关键作用!
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