Wcześniej wykazaliśmy, że po nabyciu oporności na hormony komórki raka piersi wykazują zmienioną szybkość wzrostu wraz ze zwiększoną agresywnością in vitro. Ponieważ dysfunkcyjne interakcje adhezyjne komórka-komórka interakcje mogą promować agresywny fenotyp, zbadaliśmy integralność tego kompleksu białkowego w naszym modelu raka piersi opornego na tamoksyfen. W hodowli, odporne na tamoksyfen komórki MCF7 (TamR) rosły jako luźno upakowane kolonie z utratą połączeń komórka-komórka i wykazywały zmienioną morfologię charakterystyczną dla komórek przechodzących transformację nabłonkowo-mezenchymalną (EMT). Neutralizacja funkcji E-kadheryny sprzyjała inwazji i hamowała agregację komórek agregację wrażliwych na endokrynę komórek MCF7, mając jednocześnie niewielki wpływ na zachowanie komórek TamR. zachowanie komórek TamR. Dodatkowo, komórki TamR miały zwiększony poziom beta-kateniny fosforylowanej tyrozyną, podczas gdy beta-katenina fosforylowana seryną/treoniną była obniżona. beta-katenina była zmniejszona. Komórki te wykazywały również utratę powiązania między beta-kateniną i E-kadheryną, zwiększoną cytoplazmatyczną i jądrową beta-kateniny i podwyższoną transkrypcję genów docelowych beta-kateniny, o których wiadomo, że są zaangażowanych w progresję nowotworu i EMT. Zahamowanie aktywności kinazy EGFR w komórkach TamR zmniejszyło fosforylację tyrozyny beta-kateniny, zwiększyło beta-kateniny-E-kadheryny i promowało adhezję komórka-komórka. W takich traktowanych komórkach, asocjacja beta-kateniny z Lef-1 i transkrypcja c-myc, cykliny-D1, CD44 i COX-2. Wyniki te sugerują że homotypowa adhezja w komórkach raka piersi opornych na tamoksyfen jest dysfunkcyjna z powodu modulacji stanu fosforylacji beta-kateniny przez EGFR i może przyczyniać się do beta-kateniny i może przyczyniać się do zwiększonego agresywnego fenotypu i przejście do fenotypu mezenchymalnego in vitro. --- Konserwowane białka polaryzacji Par6 i aPKC regulują procesy polaryzacji komórek procesy. Jednak coraz więcej dowodów sugeruje również, że odgrywają one rolę w progresji progresji onkogennej. Podczas progresji nowotworu, przejście nabłonkowe do mezenchymalnego (EMT) określa ewolucyjnie zachowany proces, który przekształca stacjonarne komórki nabłonkowe w komórki mezenchymalne, które mają nabytą zdolność do niezależnej migracji i inwazji. zdolność do niezależnej migracji i inwazji. Oprócz szlaków sygnalizacyjnych które zmieniają programy genetyczne wyzwalające utratę adhezji komórka-komórka. adhezji, alternatywne szlaki mogą zmieniać plastyczność komórek w celu regulacji spójności komórka-komórka i zwiększać potencjał inwazyjny. Jeden z takich szlaków obejmuje indukowaną przez TGFβ fosforylację Par6. W komórkach nabłonkowych fosforylacja Par6 powoduje rozpuszczanie kompleksów łączących, przebudowę cytoszkieletu i zwiększony potencjał przerzutowy. potencjał przerzutowy. Niedawno odkryliśmy, że aPKC może również fosforylować Par6 w celu napędzania EMT i zwiększenia potencjału migracyjnego niedrobnokomórkowego raka płuc komórek niedrobnokomórkowego raka płuc. Wynik ten ma implikacje w odniesieniu do procesów homeostatycznych i procesów rozwojowych obejmujących polaryzację, a także w odniesieniu do progresji - zwłaszcza, że aPKC został zgłoszony jako regulator onkogenny w różnych komórkach nowotworowych. regulatorem w różnych komórkach nowotworowych. --- TŁO: Cechą przejścia nabłonkowego do mezenchymalnego (EMT) istotną dla rozprzestrzeniania się nowotworu jest rozprzestrzeniania się nowotworu jest reorganizacja cytoszkieletu aktynowego / kontaktów ogniskowych, wpływając na przyleganie i ruchliwość komórek ECM. Jest to połączone z transkrypcyjną represją E-kadheryny, w której często pośredniczą Snail1, Snail2 i Zeb1/deltaEF1. Geny te, ulegające nadekspresji w raku piersi, są znanymi cele szlaków inicjowanych przez czynniki wzrostu, jednak mniej jasne jest, w jaki sposób zmiany w przyłączaniu ECM modulują się wzajemnie, regulując te szlaki. EGF indukuje EMT w linii komórkowej raka piersi PMC42-LA, a inhibitor kinazy staurosporyna (ST) indukuje EMT w embrionalnych komórkach nabłonka nerwowego, z de-bundlingiem F-aktyny i zaburzeniem adhezji komórka-komórka, poprzez hamowanie aPKC. METODY: Komórki PMC42-LA traktowano przez 72 godziny 10 ng/ml EGF, 40 nM ST, lub obu i oceniano pod kątem ekspresji genów represorowych E-kadheryny (Snail1, Snail2, Zeb1/deltaEF1) i genów związanych z EMT za pomocą QRT-PCR, multipleksowego tandemowego PCR (MT-PCR) i immunofluorescencję +/- cykloheksymid. Aktyna i kontakty ogniskowe (paksylina) zostały zwizualizowane za pomocą mikroskopii konfokalnej. Publiczna baza danych ludzkich raków piersi oceniano pod kątem ekspresji Snail1 i Snail2 w odniesieniu do wyników. WYNIKI: Gdy PMC42-LA traktowano EGF, Snail2 był głównym represorem E-kadheryny. indukowanym represorem E-kadheryny. W przypadku ST lub ST + EGF przesunęło się to do Snail1, z bardziej ekstremalna indukcja EMT i Zeb1 / deltaEF1 obserwowana przy ST + EGF. ST zmniejszył stres i rozmiar kontaktu ogniskowego szybko i niezależnie od transkrypcji genów. Analiza ekspresji genów za pomocą MT-PCR wykazała, że ST tłumił wiele genów, które były indukowane przez EGF (EGFR, CAV1, CTGF, CYR61, CD44, S100A4) i indukowane geny które zmieniają cytoszkielet aktyny (NLF1, NLF2, EPHB4). Badanie raka piersi wykazało, że guzy wykazujące wyższą ekspresję Snail1 mają zwiększone ryzyko nawrotu choroby. Nie zaobserwowano tego w przypadku Snail2, a Zeb1/deltaEF1 wykazał odwrotną korelację z niższymi wartościami ekspresji niższe wartości ekspresji były predyktorem zwiększonego ryzyka. WNIOSEK: ST w połączeniu z EGF kierował większą EMT poprzez depolimeryzację aktyny i ogniskowy kontakt depolimeryzację aktyny i zmniejszenie rozmiaru kontaktu ogniskowego, co skutkuje rozluźnieniem komórek do ECM wraz z indukcją Snail1-Zeb1/deltaEF1. Wydawało się to zasadniczo różniło się od EMT indukowanego przez EGF, podkreślając wiele ścieżki, które mogą regulować EMT. Nasze odkrycia potwierdzają funkcjonalną rolę dla Snail1 w inwazyjnym raku piersi. --- Przejście nabłonkowo-mezenchymalne (EMT) jest kluczowym procesem w progresji nowotworu. zapewniającym komórkom nowotworowym zdolność do ucieczki z pierwotnego guza, migracji do odległych regionów i inwazji tkanek. migracji do odległych regionów i inwazji tkanek. EMT wymaga utraty adhezji komórka-komórka i polaryzacji apikalno-podstawnej, jak również nabycia fenotypu ruchliwego fibroblastoidu. W ostatnich latach pojawiło się kilka czynników transkrypcyjnych które indukują EMT, z ważnymi implikacjami dla progresji nowotworu. progresji nowotworu. Jednak ich wpływ na polaryzację komórek pozostaje niejasny. Tutaj ponownie przeanalizowaliśmy dostępne dane związane z wpływem czynników transkrypcyjnych związanych z EMT czynników transkrypcyjnych na plastyczność komórek nabłonkowych, koncentrując się na ich wpływie na polaryzację komórek. Transkrypcyjne i potranskrypcyjne mechanizmy regulacyjne za pośrednictwem kilku induktorów EMT, w szczególności czynników ZEB i Snail, obniżają ekspresję i / lub funkcjonalną organizację podstawowych kompleksów polarności kompleksów. Podsumowujemy również dane dotyczące ekspresji genów polarności komórek w nowotworach ludzkich nowotworach i analizujemy interakcje genetyczne, które podkreślają istnienie złożonych sieci regulacyjnych zbiegających się w regulacji polarności komórek przez induktory EMT w ludzkich rakach piersi. Te ostatnie obserwacje dostarczają nowych wgląd w związek między zmianami w składnikach polarności komórek i EMT w raku, otwierając nowe możliwości ich potencjalnego wykorzystania jako celów terapeutycznych w zapobieganiu progresji nowotworu. terapeutycznych w celu zapobiegania progresji nowotworu. --- Funkcjonalna utrata cząsteczki adhezji komórkowej E-kadheryny jest niezbędnym dla przejścia nabłonkowo-mezenchymalnego (EMT), procesu umożliwiającego migrację komórek podczas rozwoju embrionalnego i inwazji nowotworów. migrację komórek podczas rozwoju embrionalnego i inwazji guza. W większości nowotworów, represja transkrypcyjna okazała się głównym mechanizmem odpowiedzialnym za E-kadheryny. Tutaj przedstawiamy identyfikację czynnika bHLH klasy I E2-2 (TCF4/ITF2) jako nowego regulatora EMT. Obie izoformy E2-2 (E2-2A i E2-2B) indukują pełną EMT, gdy są nadeksprymowane w komórkach MDCK, ale bez wpływu na właściwości nowotworowe komórek rodzicielskich, w przeciwieństwie do innych induktorów EMT, takich jak Snail1 lub bHLH E47 klasy I. Represja E-kadheryny, w której pośredniczy E2-2, jest pośrednia i niezależna od proksymalnych E-boksów promotora. Badania knockdown wskazują, że ekspresja E2-2 jest zbędna do utrzymania EMT napędzanego przez Snail1 i E47. Porównawcza analiza profilowania genów ujawnia, że czynniki E2-2 indukują podobne, ale różne programy genetyczne do tych indukowanych przez E47 w komórkach MDCK komórkach MDCK. Wyniki te, wraz z embrionalnym wzorcem ekspresji Tcf4 i E2A (który koduje E12 / E47), wspierają odrębną rolę E2-2 i sugerują interesującą interakcję między represorami E-kadheryny w regulacji fizjologicznych i patologicznych procesów EMT.
Które białka są związane z utratą adhezji komórka-komórka podczas EMT (przejścia nabłonkowo-mezenchymalnego)?
Transkrypcyjne i potranskrypcyjne mechanizmy regulacyjne, w których pośredniczy kilka induktorów EMT, w szczególności czynniki ZEB i Snail, obniżają ekspresję i/lub funkcjonalną organizację kompleksów polaryzacji rdzenia. Funkcjonalna utrata cząsteczki adhezji komórkowej E-kadheryny jest niezbędnym zdarzeniem dla przejścia nabłonkowo-mezenchymalnego (EMT), procesu, który umożliwia migrację komórek podczas rozwoju embrionalnego i inwazji nowotworów. Niedawno odkryliśmy, że aPKC może również fosforylować Par6, napędzając EMT i zwiększając potencjał migracyjny komórek niedrobnokomórkowego raka płuc. Proponujemy, aby regulacja EMT przez SIRT1 obejmowała modulację i współpracę z czynnikiem transkrypcyjnym ZEB1 indukującym EMT. Zablokowanie Numb przez shRNA w komórkach MDCK doprowadziło do bocznej do apikalnej translokacji E-kadheryny i beta-kateniny, aktywnej polimeryzacji F-aktyny, błędnej lokalizacji Par3 i aPKC, zmniejszenia adhezji komórka-komórka oraz wzrostu migracji i proliferacji komórek. Wykazano również, że czynniki wzrostu, takie jak TGFb i EGF, są związane z EMT.