[摘 要] 目的:探討單核細(xì)胞趨化蛋白1(MCP-1) 對(duì)肺癌A549細(xì)胞遷移和侵襲的影響,并闡明其作用機(jī)制。方法:采用免疫組織化學(xué)法檢測(cè) 80例非小細(xì)胞肺癌 (NSCLC) 及癌旁正常肺組織中MCP-1 蛋白表達(dá)情況。體外培養(yǎng)人肺癌A549 細(xì)胞,MCP-1-小干擾RNA (siRNA) 實(shí)驗(yàn)分為空白組、陰性對(duì)照組(si-NC 組)、MCP-1-siRNA-1 組和MCP-1-siRNA-2 組;MCP-1 過表達(dá)實(shí)驗(yàn)分為對(duì)照組、空載對(duì)照組(OE-NC 組, 轉(zhuǎn)染MCP-1 過表達(dá)空載質(zhì)粒)、過表達(dá)MCP-1 組(OE-MCP-1 組, 轉(zhuǎn)染MCP-1 過表達(dá)質(zhì)粒)、過表達(dá)MCP-1+ 細(xì)胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶(ERK) 信號(hào)通路抑制劑PD98059 組(OE-MCP-1+PD98059 組,共轉(zhuǎn)染MCP-1 過表達(dá)質(zhì)粒和PD98059) 和PD98059 組(轉(zhuǎn)染PD98059)。分別將MCP-1-siRNA 和質(zhì)粒轉(zhuǎn)染至肺癌A549 細(xì)胞,Western blotting 法驗(yàn)證各組A549 細(xì)胞轉(zhuǎn)染效率。細(xì)胞劃痕實(shí)驗(yàn)和Transwell 小室實(shí)驗(yàn)觀察各組A549 細(xì)胞遷移率和侵襲細(xì)胞數(shù),Western blotting 法檢測(cè)各組A549 細(xì)胞中磷酸化ERK (p-ERK)、 總ERK (t-ERK) 和上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT) 相關(guān)蛋白表達(dá)水平。結(jié)果:與癌旁組織比較,NSCLC 組織中 MCP-1 蛋白陽(yáng)性表達(dá)率明顯升高 (Plt;0. 05);NSCLC 組織中MCP-1 蛋白表達(dá)水平與TNM 分期和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移有關(guān)聯(lián)(Plt;0. 05)。與si-NC 組比較,MCP-1-siRNA-1 組和MCP-1-siRNA-2 組A549 細(xì)胞中MCP-1 蛋白表達(dá)水平均明顯降低(Plt;0. 01);與對(duì)照組和OE-NC 組比較, OE-MCP-1 組A549 細(xì)胞中MCP-1 蛋白表達(dá)水平明顯升高(Plt;0. 01)。細(xì)胞劃痕實(shí)驗(yàn),與si-NC 組比較,MCP-1-siRNA-1 組和MCP-1-siRNA-2 組細(xì)胞遷移率均明顯降低(Plt;0. 01);與 OE-NC 組比較,OE-MCP-1 組細(xì)胞遷移率明顯升高(Plt;0. 01);與 OE-MCP-1 組比較,OE-MCP-1+PD98059 組細(xì)胞遷移率明顯降低(Plt;0. 01); 與 OE-MCP-1+PD98059 組比較,PD98059組細(xì)胞遷移率明顯降低(Plt;0. 01)。Transwell小室實(shí)驗(yàn),與si-NC組比較,MCP-1-siRNA-1組和MCP-1-siRNA-2 組侵襲細(xì)胞數(shù)明顯減少(Plt;0. 01); 與OE-NC 組比較, OE-MCP-1 組侵襲細(xì)胞數(shù)明顯增加(Plt;0. 01); 與OE-MCP-1 組比較, OE-MCP-1+PD98059 組侵襲細(xì)胞數(shù)明顯減少(Plt;0. 01); 與 OE-MCP-1+PD98059 組比較, PD98059 組侵襲細(xì)胞數(shù)明顯減少(Plt;0. 01)。 Westernblotting 法, 與si-NC 組比較, MCP-1-siRNA-1 組和MCP-1-siRNA-2 組A549 細(xì)胞中p-ERK、波形蛋白(Vimentin) 和N-鈣黏蛋白(N-cadherin) 表達(dá)水平均明顯降低(Plt;0. 05 或Plt;0. 01),E-鈣黏蛋白(E-cadherin) 表達(dá)水平均明顯升高(Plt;0. 01); 與 OE-NC 組比較, OE-MCP-1 組 A549 細(xì)胞中p-ERK、Vimentin 和N-cadherin 蛋白表達(dá)水平均明顯升高(Plt;0. 01),E-cadherin 蛋白表達(dá)水平均明顯降低(Plt;0. 01);與OE-MCP-1 組比較,OE-MCP-1+PD98059 組A549 細(xì)胞中p-ERK、Vimentin 和N-cadherin 蛋白表達(dá)水平均明顯降低(Plt;0. 01),E-cadherin 蛋白表達(dá)水平均明顯升高(Plt;0. 05);與OE-MCP-1+PD98059 組比較, PD98059 組A549 細(xì)胞中p-ERK 、Vimentin 和N-cadherin 蛋白表達(dá)水平均明顯降低(Plt;0. 05 或 Plt;0. 01), E-cadherin 蛋白表達(dá)水平明顯升高(Plt;0. 01)。結(jié)論:MCP-1蛋白可上調(diào)肺癌A549細(xì)胞中EMT相關(guān)蛋白表達(dá),促進(jìn)肺癌A549細(xì)胞的遷移和侵襲,其作用機(jī)制與激活ERK 信號(hào)通路有關(guān)。
[關(guān)鍵詞] 單核細(xì)胞趨化蛋白1; 細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶; 癌,非小細(xì)胞肺; 細(xì)胞侵襲; 細(xì)胞遷移
[中圖分類號(hào)] R734. 2 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] A
肺癌是世界上最常見的惡性腫瘤之一, 其中80%~85% 為非小細(xì)胞肺癌(non-small cell lungcancer,NSCLC)。因其易復(fù)發(fā)、微轉(zhuǎn)移和預(yù)后差等特點(diǎn),肺癌患者5 年生存率較低[1]。深入研究肺癌侵襲與轉(zhuǎn)移的發(fā)生機(jī)制可為肺癌治療提供新的作用靶點(diǎn)。單核細(xì)胞趨化蛋白1 (monocytechemoattractant protein-1, MCP-1) 屬于趨化因子家族,參與調(diào)控機(jī)體炎癥。研究[2-5] 顯示:MCP-1在多種腫瘤組織中過表達(dá),可能通過激活CC 趨化因子受體(CC chemokine receptor, CCR) 2 或CCR4, 經(jīng)細(xì)胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶(extracellularregulated protein kinase, ERK)、 蛋白激酶B(protein kinase B, AKT) 和信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)和轉(zhuǎn)錄激活因子3 (signal transducer and activator oftranscription 3, STAT3) 等信號(hào)通路誘導(dǎo)上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化(epithelial-mesenchymal transition,EMT),參與腫瘤細(xì)胞的侵襲和轉(zhuǎn)移。目前, 關(guān)于 MCP-1調(diào)控肺癌細(xì)胞侵襲和轉(zhuǎn)移的作用機(jī)制尚未完全闡明。本研究探討MCP-1 對(duì)NSCLC A549 細(xì)胞遷移和侵襲的影響, 初步闡明MCP-1 調(diào)控肺癌細(xì)胞發(fā)生EMT 的信號(hào)通路,為肺癌治療提供新的思路。
1 資料與方法
1. 1 一般資料
收集80例2020年1—12月來源于錦州醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院病理科的NSCLC 標(biāo)本。本研究已獲得錦州醫(yī)科大學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。選取經(jīng)病理學(xué)證實(shí)的NSCLC 標(biāo)本和距腫瘤邊緣5 cm 的癌旁正常肺組織。所有選取患者在術(shù)前均未接受過化療及放療。
1. 2 細(xì)胞、主要試劑和儀器
人肺癌細(xì)胞株 A549購(gòu)于中國(guó)科學(xué)院上海細(xì)胞庫(kù)。RPMI-1640 培養(yǎng)基購(gòu)自美國(guó) Gibco 公司, 胎牛血清購(gòu)自美國(guó) CLARKBioscience 公 司, MCP-1- 小干擾 RNA (smallinterfering RNA, siRNA) 購(gòu)自蘇州吉瑪生物有限公司,MCP-1 過表達(dá)質(zhì)粒GV657-MCP-1 購(gòu)自上海吉?jiǎng)P基因公司, Lipofectamine 3000 購(gòu)自美國(guó)Invitrogen 公司, MCP-1、 波形蛋白(Vimentin)、N-鈣 黏 蛋 白(N-cadherin)、 E-鈣 黏 蛋 白(E-cadherin) 和β-actin 等抗體均購(gòu)自美國(guó)SAB 公司, 磷酸化ERK (phosphorylated ERK, p-ERK)和總ERK (total ERK, t-ERK) 抗體購(gòu)自沈陽(yáng)萬類生物技術(shù)有限公司, ERK 信號(hào)通路抑制劑PD98059 購(gòu)自美國(guó) MCE 公司, Matrigel 基底膠購(gòu)自美國(guó)BD 公司,Transwell 小室購(gòu)自美國(guó)康寧生物技術(shù)有限公司, BCA 蛋白濃度測(cè)定試劑盒購(gòu)自上海碧云天公司, 免疫組織化學(xué)染色用MCP-1 抗體購(gòu)自美國(guó)Affinity 公司,即用型免疫組織化學(xué)超敏SP 試劑盒、檸檬酸緩沖液和濃縮DAB 試劑盒購(gòu)自福建邁新生物技術(shù)有限公司。細(xì)胞CO2培養(yǎng)箱(型號(hào):Thermo Heracell 150l) 購(gòu)自美國(guó)Thermo 公司,垂直電泳儀和轉(zhuǎn)膜儀(型號(hào):Bio-rad 1645050) 購(gòu)自美國(guó)伯樂公司, 顯影儀(型號(hào): AmershamImager 600) 購(gòu)自日本GE 公司, 數(shù)字切片掃描與應(yīng)用系統(tǒng)(型號(hào): Easy scan NFC) 購(gòu)自廈門麥克奧迪實(shí)業(yè)集團(tuán)有限公司。
1. 3 免疫組織化學(xué)法檢測(cè) NSCLC 組織和癌旁正常肺組織中 MCP-1蛋白表達(dá)情況
石蠟切片常規(guī)脫蠟至水, 并于 pH 值為 6. 0 的檸檬酸修復(fù)液中經(jīng)高壓抗原修復(fù) 3. 5 min, 3% H2O2 室溫下孵育10 min,清除內(nèi)源性過氧化物酶活性,磷酸緩沖鹽溶液(phosphate buffer saline, PBS) 沖洗 3 次,MCP-1 一抗4 ℃冰箱過夜。次日 PBS 緩沖液沖洗3 次,滴加二抗工作液。新鮮配制的DAB 顯色,蘇木素復(fù)染7 min, 自來水反藍(lán)30 min, 脫水透明后樹脂封片。 免疫組織化學(xué)染色結(jié)果判定標(biāo)準(zhǔn):MCP-1 陽(yáng)性表達(dá)主要定位于細(xì)胞質(zhì), 以其內(nèi)出現(xiàn)棕黃色細(xì)顆粒狀為陽(yáng)性。由2 位醫(yī)師采用雙盲法觀察每張切片,對(duì)每張切片隨機(jī)選取5 個(gè)高倍視野。將切片中陽(yáng)性細(xì)胞數(shù)占細(xì)胞總數(shù)的百分率計(jì)為分?jǐn)?shù)1:0 分,無陽(yáng)性細(xì)胞;1 分,陽(yáng)性細(xì)胞百分率lt;25%;2 分, 陽(yáng)性細(xì)胞百分率≥25% 但lt;50%; 3 分, 陽(yáng)性細(xì)胞百分率≥50%。按細(xì)胞中細(xì)胞顯色強(qiáng)度計(jì)為分?jǐn)?shù)2: 0 分, 細(xì)胞無顯色; 1 分, 細(xì)胞呈淺黃色(弱染色);2 分,細(xì)胞呈棕黃色(中等染色);3 分,細(xì)胞呈棕褐色(強(qiáng)染色)。分?jǐn)?shù)1×分?jǐn)?shù)2≥3 分計(jì)為陽(yáng)性, lt;3 分計(jì)為陰性。MCP-1 蛋白陽(yáng)性表達(dá)率=MCP-1 蛋白陽(yáng)性細(xì)胞數(shù)/總細(xì)胞數(shù)×100%。
1. 4 細(xì)胞培養(yǎng)、分組和轉(zhuǎn)染
肺癌 A549細(xì)胞培養(yǎng)于含10% 胎牛血清和1% 青-鏈霉素的RPMI-1640培養(yǎng)基中,37 ℃恒溫、5% CO2 細(xì)胞培養(yǎng)箱中常規(guī)培養(yǎng)傳代。MCP-1-siRNA 實(shí)驗(yàn)分為空白組、陰性對(duì)照組(si-NC 組)、MCP-1-siRNA-1 組和MCP-1-siRNA-2 組。細(xì)胞培養(yǎng)至密度為40%~50% 時(shí),使用Lipofectamine 3000 包裹MCP-1-siRNA 干擾序列。siRNA 序列:MCP-1-siRNA-1 組,上游引物,5'-GCUCAUAGCAGCCACCUUCTT-3', 下游引物, 5'-GAAGGUGGCUGCUAUGAGCTT-3';MCP-1-siRNA-2 組, 上游引物, 5'-CAAACCCAAACUCCGAAGATT-3',下游引物,5'-UCUUCGGAGUUUGGGUUUGTT-3';陰性對(duì)照組,上游引物,5'-UUCUCCGAACGUGUCACGUTT-3',下游引物, 5'-ACGUGACACGUUCGGAGAATT-3'。構(gòu)建MCP-1 過表達(dá)質(zhì)粒GV657-MCP-1,細(xì)胞培養(yǎng)至密度為70%~90% 時(shí), 使用Lipofectamine 3000轉(zhuǎn)染。過表達(dá)MCP-1 實(shí)驗(yàn)分為對(duì)照組、空載對(duì)照組(OE-NC 組, 轉(zhuǎn)染MCP-1 過表達(dá)空載質(zhì)粒)、過表達(dá)MCP-1 組(OE-MCP-1 組, 轉(zhuǎn)染MCP-1 過表達(dá)質(zhì)粒)、過表達(dá)MCP-1+PD98059 組(OEMCP-1+PD98059 組, 共轉(zhuǎn)染MCP-1 過表達(dá)質(zhì)粒和 PD98059) 和 PD98059 組(轉(zhuǎn) 染 PD98059)。PD98059 濃度為10 μmol·L-1。轉(zhuǎn)染4~6 h 后更換為完全培養(yǎng)基繼續(xù)培養(yǎng),采用Western blotting 法驗(yàn)證各組A549 細(xì)胞轉(zhuǎn)染效率。
1. 5 細(xì)胞劃痕實(shí)驗(yàn)檢測(cè)各組肺癌 A549細(xì)胞遷移率
收集處于對(duì)數(shù)期細(xì)胞,按每孔4×105個(gè)細(xì)胞的密度接種于6 孔細(xì)胞培養(yǎng)板。轉(zhuǎn)染24 h 后,待細(xì)胞生長(zhǎng)至密度約90% 時(shí), 使用 200 μL 槍頭劃痕,PBS 緩沖液洗滌3 次。0 h 時(shí)顯微鏡下觀察并拍照記錄,繼續(xù)培養(yǎng)24 h 后拍照,觀察細(xì)胞遷移情況,實(shí)驗(yàn)重復(fù)3 次, 計(jì)算各組A549 細(xì)胞遷移率。細(xì)胞遷移率= (0 h 劃痕面積-24 h 劃痕面積) /0 h 劃痕面積×100%。
1. 6 Transwell小室實(shí)驗(yàn)檢測(cè)各組肺癌 A549細(xì)胞侵襲細(xì)胞數(shù)
Matrigel 膠和 RPMI-1640 培養(yǎng)液按1∶9 混合,上室每孔加入80 μL 已稀釋的Materigel膠,置于 37 ℃、5% CO2 培養(yǎng)箱培養(yǎng) 30 min,待其聚合成膠。轉(zhuǎn)染 24 h 后無血清培養(yǎng)基重懸細(xì)胞,調(diào)整細(xì)胞密度為5×105 mL-1。上室每孔加入200 μL細(xì)胞懸液,下室加入600 μL 完全培養(yǎng)基。24 h 后吸去上室培養(yǎng)基,PBS 緩沖液洗滌 2 次,75% 甲醇固定30 min,PBS 緩沖液洗滌 2 次,0. 1% 結(jié)晶紫染色20 min,PBS 緩沖液洗滌 2 次。棉簽擦去上室未透膜的細(xì)胞,晾干小室。倒置顯微鏡下觀察,隨機(jī)選取5 個(gè)視野拍照并計(jì)數(shù), 計(jì)算各組A549 細(xì)胞侵襲細(xì)胞數(shù)。
1. 7 Western blotting 法檢測(cè)各組肺癌 A549 細(xì)胞中p-ERK、t-ERK和EMT相關(guān)蛋白表達(dá)水平
轉(zhuǎn)染48 h 后收集并裂解細(xì)胞, 離心收集上清液, BCA試劑盒測(cè)定蛋白濃度。經(jīng)SDS-聚丙烯酰胺凝膠電脈(polyacrylamide gel electrophoresis, PAGE),聚偏二氨乙烯(polyvinglidene difluoride, PVDF)轉(zhuǎn)膜, 5% 脫脂牛奶室溫封閉2 h 后, 分別加入相應(yīng)的一抗,4 ℃ 孵育過夜。次日,TBST 溶液洗去一抗, 室溫孵育二抗1 h, TBST 溶液洗滌后加入ECL 發(fā)光試劑,顯影,采用Image J 軟件分析蛋白條帶灰度值,以β-actin 為內(nèi)參,計(jì)算目的蛋白表達(dá)水平。目的蛋白表達(dá)水平=目的蛋白條帶灰度值/內(nèi)參蛋白條帶灰度值。
1. 8 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析
采用 Graphpad Prism 9. 0. 2 統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。不同臨床病理特征(包括性別、年齡、腫物最大徑、組織學(xué)類型、分化程度、TNM 分期和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移情況等) 患者NSCLC 組織中MCP-1 蛋白表達(dá)情況以例數(shù)表示,采用χ2 檢驗(yàn)。各組肺癌A549 細(xì)胞遷移率、侵襲細(xì)胞數(shù)和 MCP-1、 ERK 及 EMT 相關(guān)蛋白表達(dá)水平均符合正態(tài)分布, 以-x±s 表示, 多組間樣本均數(shù)比較采用單因素方差分析, 組間樣本均數(shù)兩兩比較采用SNK-q 檢驗(yàn)。以Plt;0. 05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2 結(jié) 果
2. 1 NSCLC組織和癌旁正常肺組織中 MCP-1蛋白陽(yáng)性表達(dá)率
與癌旁正常肺組織 (26. 2%) 比較, NSCLC 組織中 MCP-1 蛋白陽(yáng)性表達(dá)率(62. 5%) 明顯升高(Plt;0. 05)。NSCLC 組織中MCP-1 蛋白表達(dá)水平與TNM 分期及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移有關(guān)聯(lián)(Plt;0. 05)。見圖1 和表1。
2. 2 各組肺癌 A549 細(xì)胞中 MCP-1 蛋白表達(dá)水平
MCP-1-siRNA 實(shí)驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果顯示: 與空白組比較, si-NC 組A549 細(xì)胞中MCP-1 蛋白表達(dá)水平差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(Pgt;0. 05)。與si-NC 組比較,MCP-1-siRNA-1 組和MCP-1-siRNA-2 組A549 細(xì)胞中MCP-1 蛋白表達(dá)水平均明顯降低(Plt;0. 01)。MCP-1 過表達(dá)實(shí)驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果顯示: 與對(duì)照組和OE-NC 組比較,OE-MCP-1 組A549 細(xì)胞中MCP-1蛋白表達(dá)水平明顯升高(Plt;0. 01)。見圖2 和3。
2. 3 各 組 肺 癌 A549 細(xì) 胞 遷 移 率
與 si-NC 組(23. 33%±0. 78%) 比較, MCP-1-siRNA-1 組和MCP-1-siRNA-2 組細(xì)胞遷移率(11. 50%±0. 69% 和10. 51%±1. 19%) 均明顯降低(Plt;0. 01)。見圖4。與OE-NC組(8. 55%±0. 13%) 比較,OE-MCP-1組細(xì)胞遷移率(24. 45%±2. 62%) 明顯升高(Plt;0. 01); 與 OE-MCP-1 組比較, OE-MCP-1+PD98059 組細(xì)胞遷移率(15. 87%±0. 71%) 明顯降低(Plt;0. 01); 與 OE-MCP-1+PD98059 組比較,PD98059 組細(xì)胞遷移率(4. 88%±0. 09%) 明顯降低(Plt;0. 01)。見圖5。
2. 4 各組肺癌A549細(xì)胞侵襲細(xì)胞數(shù)
與si-NC組(274. 30 個(gè)±12. 01 個(gè)) 比較, MCP-1-siRNA-1 組和MCP-1-siRNA-2 組侵襲細(xì)胞數(shù)[ (90. 67 個(gè)±9. 29 個(gè)) 和(87. 67 個(gè)±3. 06 個(gè))] 明顯減少(Plt;0. 01);與OE-NC 組(132. 30 個(gè)±6. 51 個(gè)) 比較,OE-MCP-1 組侵襲細(xì)胞數(shù)(295. 30 個(gè)±13. 80 個(gè))明 顯 增 加(Plt;0. 01); 與 OE-MCP-1 組 比 較,OE-MCP-1+PD98059 組侵襲細(xì)胞數(shù)(181. 70 個(gè)±11. 68 個(gè)) 明顯減少(Plt;0. 01);與OE-MCP-1+PD98059組比較,PD98059組侵襲細(xì)胞數(shù)(66. 67個(gè)±6. 81 個(gè)) 明顯減少(Plt;0. 01)。見圖6。
2. 5 各組肺癌A549細(xì)胞中p-ERK、t-ERK和EMT相關(guān)蛋白表達(dá)水平
與 si-NC 組比較,MCP-1-siRNA-1 組和MCP-1-siRNA-2 組A549 細(xì)胞中p-ERK、Vimentin 和N-cadherin 蛋白表達(dá)水平均明顯降低(Plt;0. 05 或Plt;0. 01), E-cadherin 蛋白表達(dá)水平均明顯升高(Plt;0. 01)。見圖7。與OE-NC 組比 較, OE-MCP-1 組 A549 細(xì) 胞 中 p-ERK、Vimentin 和N-cadherin 蛋白表達(dá)水平均明顯升高(Plt;0. 01), E-cadherin 蛋白表達(dá)水平明顯降低(Plt;0. 01)。與 OE-MCP-1 組比較,OE-MCP-1+PD98059 組 A549 細(xì) 胞 中 p-ERK、Vimentin 和N-cadherin 蛋白表達(dá)水平均明顯降低(Plt;0. 01),E-cadherin 蛋白表達(dá)水平明顯升高(Plt;0. 05)。與 OE-MCP-1+PD98059 組 比 較, PD98059 組A549 細(xì)胞中p-ERK 、Vimentin 和N-cadherin 蛋白表達(dá)水平均明顯降低(Plt;0. 05 或Plt;0. 01),E-cadherin 蛋白表達(dá)水平明顯升高(Plt;0. 01)。各組A549 細(xì)胞中t-ERK 蛋白表達(dá)水平比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(Pgt;0. 05)。見圖8。
3 討 論
肺癌是全球重大的健康問題,也是癌癥導(dǎo)致死亡的重要原因。近年來肺癌的診斷和治療方面取得了一定進(jìn)展,但隨著腫瘤耐藥和轉(zhuǎn)移的發(fā)生,肺癌患者的預(yù)后仍然較差,需要尋找肺癌治療的有效靶點(diǎn)。研究[6-8] 證實(shí):MCP-1 在多種腫瘤細(xì)胞中高表達(dá), 通過影響腫瘤微環(huán)境、促進(jìn)血管生成和誘導(dǎo)EMT 等過程促進(jìn)腫瘤轉(zhuǎn)移,發(fā)揮促癌作用。血清MCP-1 水平可作為預(yù)測(cè)胰腺癌患者預(yù)后的潛在標(biāo)志物, 高表達(dá)MCP-1 是淋巴瘤轉(zhuǎn)移及預(yù)后不良的危險(xiǎn)因素[9-10]。此外,MCP-1 還可預(yù)測(cè)乳腺癌的早期復(fù)發(fā)[11]。本研究結(jié)果顯示: MCP-1 蛋白在NSCLC 組織中陽(yáng)性表達(dá)率明顯高于癌旁正常肺組織, 并與 TNM 分期及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移有關(guān), 提示MCP-1 可能促進(jìn) NSCLC 細(xì)胞的侵襲和轉(zhuǎn)移, 與LI 等[12] 的研究結(jié)果一致。
EMT 是由上皮細(xì)胞來源惡性腫瘤細(xì)胞獲得遷移和侵襲能力的重要生物學(xué)過程。EMT 發(fā)生過程中, 當(dāng)E-cadherin 轉(zhuǎn)化為N-cadherin 時(shí), 可促進(jìn)細(xì)胞增殖,細(xì)胞生長(zhǎng)失去控制,增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞的遷移和侵襲能力,在腫瘤的進(jìn)展過程中具有重要作用。N-cadherin 異常表達(dá)常賦予腫瘤細(xì)胞由原發(fā)腫瘤范圍內(nèi)逃逸并轉(zhuǎn)移至繼發(fā)部位的能力,使其獲得侵襲性的腫瘤表型,是EMT 的標(biāo)志。Vimentin 是典型的間充質(zhì)分子標(biāo)志物,對(duì)患者的治療及預(yù)后評(píng)估具有重要的指導(dǎo)意義[13-14]。DONG 等[15] 證 實(shí):MCP-1 蛋白可通過磷脂酰肌醇3- 激酶(phosphatidylinositol 3-kinase, PI3K) /AKT 信號(hào)通路促進(jìn)舌癌的侵襲和轉(zhuǎn)移。在口腔鱗狀細(xì)胞癌中,MCP-1 蛋白可通過上調(diào)Snail 誘導(dǎo)EMT,促進(jìn)細(xì)胞遷移[16]。 腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞通過 MCP-1/AKT/β-catenin 信號(hào)通路傳導(dǎo),促進(jìn)三陰性乳腺癌的EMT 和癌癥干細(xì)胞特性[17]。
本研究結(jié)果顯示:沉默肺癌A549 細(xì)胞MCP-1蛋白表達(dá)后,A549 細(xì)胞遷移率和侵襲細(xì)胞數(shù)均明顯減少, EMT 相關(guān)蛋白Vimentin 和N-cadherin 蛋白表達(dá)水平降低, E-cadherin 蛋白表達(dá)水平升高。過表達(dá)MCP-1 蛋白可明顯促進(jìn)A549 細(xì)胞遷移和侵襲,提示 MCP-1 蛋白可明顯提高A549 細(xì)胞遷移和侵襲的能力,促進(jìn)EMT 發(fā)生。
MCP-1 蛋白可以激活多種信號(hào)通路, 促進(jìn)腫瘤細(xì)胞侵襲和轉(zhuǎn)移[18]。ERK 信號(hào)通路是腫瘤細(xì)胞增殖、遷移和凋亡的關(guān)鍵調(diào)節(jié)劑,對(duì)腫瘤發(fā)生發(fā)展發(fā)揮重要作用。研究[19] 顯示: 高表達(dá)早期生長(zhǎng)應(yīng)答因子1 (early growth response 1,EGR1) 的胃癌SGC7901R 細(xì)胞可激活MCP-1 蛋白并促進(jìn)EMT,MCP-1 蛋白也可激活ERK 通路, 促進(jìn) EGR 活性,進(jìn)而形成 EGR1-MCP-1 反饋環(huán)路, 促進(jìn)胃癌細(xì)胞發(fā)生EMT 和血管生成。此外,MCP-1 蛋白還可通過ERK 信號(hào)通路促進(jìn)輻射誘導(dǎo)的肺泡上皮細(xì)胞發(fā)生EMT,在輻射引起的肺毒性作用中發(fā)揮關(guān)鍵作用[20]。然而, 在肺癌發(fā)生發(fā)展過程中,MCP-1 蛋白與ERK 信號(hào)通路之間的關(guān)系尚未完全闡明。本研究結(jié)果顯示:沉默肺癌A549 細(xì)胞MCP-1 蛋白表達(dá)可抑制p-ERK 蛋白表達(dá), 并抑制細(xì)胞遷移和侵襲能力;過表達(dá)MCP-1 蛋白可促進(jìn)p-ERK 蛋白表達(dá)水平升高并促進(jìn)細(xì)胞遷移和侵襲;PD98059 可顯著抑制過表達(dá)MCP-1 蛋白對(duì)肺癌A549 細(xì)胞遷移和侵襲的促進(jìn)作用,同時(shí)下調(diào) p-ERK 蛋白表達(dá)。以上結(jié)果均提示:MCP-1 蛋白可上調(diào)肺癌A549 細(xì)胞中EMT 相關(guān)蛋白表達(dá), 促進(jìn)肺癌A549 細(xì)胞的遷移和侵襲, 其可能的作用機(jī)制與 MCP-1 蛋白激活ERK 信號(hào)通路有關(guān)。
綜上所述,MCP-1 蛋白通過激活ERK 信號(hào)通路, 調(diào)控EMT 相關(guān)蛋白表達(dá), 促進(jìn)肺癌A549 細(xì)胞的遷移和侵襲,本研究結(jié)果為肺癌治療提供了新的方向和靶點(diǎn)。 MCP-1 蛋白在腫瘤細(xì)胞遷移、 定植、 增殖和侵襲中發(fā)揮重要作用, 靶向 MCP-1 蛋白及其受體的拮抗劑有望成為新開發(fā)型抗腫瘤藥物的靶向目標(biāo)。
利益沖突聲明:所有作者聲明不存在利益沖突。
作者貢獻(xiàn)聲明:王遠(yuǎn)參與實(shí)驗(yàn)操作、數(shù)據(jù)收集和論文撰寫, 王志娟、張明姝、王藝慧和張晴參與實(shí)驗(yàn)操作及數(shù)據(jù)收集,葉麗平參與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)整理和統(tǒng)計(jì)分析及論文審校。
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吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(醫(yī)學(xué)版)2024年3期