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胶质瘤细胞侵袭
  •   胶质瘤是人类中最具攻击性和致命性的原发性恶性脑肿瘤。胶质母细胞瘤患者通常具有较差的预后,并且尽管进行了积极的治疗,但从诊断时起的总存活期约为1年。胶质瘤的一个突出特征是肿瘤细胞侵入正常的脑实质,导致手术后频繁复发。迫切需要探索与神经胶质瘤细胞侵袭性相关的潜在分子机制。
       LncRNA被描述为长度>200个核苷酸的转录分子,但通常具有很少的蛋白质编码潜力。由TGF-B激活的长非编码RNA是位于细胞质中的非编码RNA。最初证实它在肝细胞癌中被上调以促进侵袭-转移级联反应。lncRNA-ATB的过表达促进了食管鳞状细胞癌,恶性黑素瘤,膀胱癌和结肠癌的侵袭。最近证实lncRNA-ATB在胶质瘤中上调以促进神经胶质瘤细胞的侵袭。证据表明,转化生长因子B调控的lncRNA可以调节TGF-B信号传导的下游基因。关于lncRNA-ATB是否与TGF-B诱导的神经胶质瘤侵袭相关,知之甚少。TGF-B是一种多效细胞因子,可调节癌症中的多种靶基因,由TGF-B1,TGF-B2和TGF-B3组成。结果表明TGF-B在胶质瘤和持续的胶质瘤侵袭性表型中经常过表达。TGF-B通过典型的Smad依赖性和Smad非依赖性途径调节侵袭相关基因,例如核因子-κB途径,P38丝裂原活化蛋白激酶途径和细胞外调节蛋白激酶1/2途径。NF-κB途径是涉及多种生物过程的信号传导途径,包括转移,发育和凋亡。激活的NF-κB途径是乳腺癌细胞经历TGF-B介导的侵袭所必需的。阻断NF-κB转录活性抑制了胶质瘤细胞的侵袭。P38途径将细胞外刺激与细胞反应联系起来。P38途径的激活能够增强神经胶质瘤的侵袭性。lncRNAs可通过调节NF-κB和P38途径调节肿瘤恶性程度。显示lncRNA-ATB表达被TGF-B上调。增强的lncRNA-ATB表达通过激活NF-κB和P38途径促进TGF-B诱导的LN-18和U251胶质瘤细胞侵袭。NF-κB或P38途径的抑制分别在TGF-B存在下部分消除了lncRNA-ATB介导的侵袭。出国看病网的研究人员初步建立了lncRNA-ATB调控TGF-B介导的胶质瘤侵袭的分子机制。
       进行qRT-PCR测定以检测正常星形胶质细胞和神经胶质瘤细胞之间的相对lncRNA-ATB表达。与正常星形胶质细胞HEB细胞相比,lncRNA-ATB在胶质瘤LN-18,U251,U87,A172细胞中的表达较高,尤其是在胶质瘤LN-18和U251细胞中。为了评估TGF-B对lncRNA-ATB表达的影响,用不同剂量的TGF-B处理神经胶质瘤细胞24小时,然后进行qRT-PCR以确定lncRNA-ATB的表达水平。lncRNA-ATB的表达在胶质瘤细胞系中以剂量依赖性方式上调。然后用TGF-B2.5ng每毫升处理LN-18和U251神经胶质瘤细胞并培养指定的时间。,lncRNA-ATB表达在U251胶质瘤细胞中以时间依赖性方式增加,在LN-18胶质瘤细胞中,用TGF-B2.5ng每毫升处理24小时后lncRNA-ATB表达增加,并且可能不是在明显的时间依赖的方式。为了进一步证实TGF-B上调lncRNA-ATB表达,在用TGF-B处理之前,用特异性TGFRI抑制剂SB505124预处理神经胶质瘤细胞1小时。用SB505124阻断TGFRI部分消除了TGF-B诱导的lncRNA-ATB表达。这些发现表明TGF-B可能通过TGFRI上调lncRNA-ATB的表达。lncRNA-ATB的敲低抑制了胶质瘤细胞的侵袭性。为了评估lncRNA-ATB是否参与TGF-B诱导的胶质瘤细胞迁移和侵袭,LN-18和U251胶质瘤细胞用TGF-B2.5ng每毫升处理24小时以构建胶质瘤侵袭模型,通过lncRNA转染-ATB质粒。用TGF-B处理的对照促进了单层培养的LN-18和U251神经胶质瘤细胞的迁移,这意味着成功构建了TGF-B诱导的LN-18和U251神经胶质瘤细胞迁移模型。lncRNA-ATB过表达促进胶质瘤细胞迁移。用TGF-B处理的对照相比,与TGF-B处理的lncRNA-ATB过表达的迁移细胞数明显增加。进行transwell测定以进一步证实lncRNA-ATB过表达的促侵入作用。相较于控制与TGF-B,lncRNA-ATB过表达与肿瘤浸润TGF-B增加胶质瘤细胞的数量。lncRNA-ATB过表达促进TGF-B诱导的胶质瘤细胞迁移和侵袭。
       与用TGF-B处理的对照相比,用TGF-B处理的lncRNA-ATB过表达增加了P65蛋白的磷酸化水平,同时降低了总IκBα的蛋白表达,这意味着NFkB途径被激活。免疫荧光测定呈现P65易位到核以下lncRNA-ATB过表达。研究人员将核和细胞质蛋白分离,以进一步阐明NFkB途径被lncRNA-ATB激活。lncRNA-ATB过表达增加核P65蛋白水平,而细胞质中P65蛋白水平下降。这些数据表明lncRNA-ATB可能通过激活NF-κB途径促进TGF-B介导的胶质瘤细胞侵袭。由P38,ERK和JNK通路组成的MAPK通路在胶质瘤侵袭中起着至关重要的作用。MAPK途径是否是lncRNA-ATB促进TGF-B介导的神经胶质瘤侵袭的潜在下游靶标,通过lncRNA-ATB质粒转染LN-18和U251神经胶质瘤细胞。注意lncRNA-ATB过表达增加TGF-B诱导的神经胶质瘤细胞P38蛋白的磷酸化水平,而与用TGF-B处理的对照相比,总P38蛋白水平几乎没有改变。ERK1/2和JNK1/2的总蛋白水平以及磷酸化的ERK1/2和JNK1/2在四组间没有明显差异。这些发现表明P38途径激活与lncRNA-ATB促进TGF-B介导的胶质瘤细胞侵袭有关。
       为了验证阻断NF-κB通路是否逆转由TGF-B介导的lncRNA-ATB诱导的胶质瘤细胞侵袭,LN-18和U251胶质瘤细胞系用PDTC,NF-κB通路选择抑制剂预处理1小时,用TGF处理-B然后用lncRNA-ATB质粒转染。与用TGF-B处理的对照相比,通过用PDTC预处理抑制了胶质瘤细胞中TGF-B诱导的NF-κB活化。与用TGF-B处理的lncRNA-ATB过表达相比,PDTC部分逆转lncRNA-ATB促进由TGF-B介导的P65蛋白磷酸化。免疫荧光试验显示,与lncRNA-ATB过表达相比,PDTC抑制lncRNA-ATB调节的P65易位到细胞核中。相比于lncRNA-ATB,核蛋白P65水平通过在神经胶质瘤细胞。PDTC抑制由TGF-B诱导的lncRNA-ATB介导的神经胶质瘤细胞伤口愈合区域。PDTC降低由TGF-B诱导的迁移和侵袭的lncRNA-ATB介导的LN-18和U251神经胶质瘤细胞数量。这些结果表明阻断NF-κB通路部分抑制由TGF-B介导的lncRNA-ATB促进的胶质瘤细胞侵袭。为了进一步阐明P38通路的激活是否在TGF-B诱导的lncRNA-ATB促进的胶质瘤细胞侵袭中起主导作用,用SB203580处理LN-18和U251胶质瘤细胞。SB203580通过与ATP结合区结合抑制P38的催化活性,但不抑制上游激酶诱导的P38的磷酸化。与用TGF-B处理的lncRNA-ATB相比,通过SB203580减少神经胶质瘤细胞的伤口愈合区域。SB203580降低了lncRNA-ATB诱导的TGF-B介导的胶质瘤迁移和侵袭细胞数量。这些发现表明P38通路抑制部分逆转了由TGF-B介导的lncRNA-ATB诱导的胶质瘤细胞的侵袭性。发现NF-κB途径或P38途径与lncRNA-ATB之间可能没有反馈。
       胶质瘤是最致命和侵袭性的原发性恶性脑肿瘤,预后差,手术后复发频繁。lncRNA-ATB在人脑胶质瘤组织中被上调。lncRNA-ATB被TGF-B上调并通过激活NF-κB和P38途径促进TGF-B介导的神经胶质瘤细胞侵袭。LncRNA-ATB是一种长的非编码RNA,并且首先被证实在肝细胞癌中被TGF-B激活和上调。发现TGF-B在长期治疗和短期治疗中均诱导lncRNA-ATB明显增加。用不同剂量的TGF-B处理LN-18和U251胶质瘤细胞达指定的时间。TGF-B可上调lncRNA-ATB的表达。用特异性抑制剂阻断TGFRI显着下调由TGF-B诱导的lncRNA-ATB水平,这进一步揭示了lncRNA-ATB受TGF-B调节。在SMAD4缺陷的SW480结肠直肠癌细胞系中,lncRNA-ATB仍然被TGF-B上调,这意味着lncRNA-ATB可能不会通过SMAD依赖性途径被激活。仅确定TGF-B诱导的lncRNA-ATB上调,但确切的机制仍有待阐明。
       lncRNA-ATB参与调节各种肿瘤侵袭,如鳞状细胞癌,恶性黑素瘤,膀胱癌和结肠癌。敲低lncRNA-ATB可抑制胶质瘤细胞的恶性程度。考虑到lncRNA-ATB敲低或过表达可能对胶质瘤细胞侵袭有不同的影响,lncRNA-ATB过表达在TGF-B诱导的LN-18和U251胶质瘤细胞侵袭中的作用。TGF-B是一种维持胶质瘤恶性表型的促侵细胞因子。成功建立了TGF-B促进的LN-18和U251胶质瘤细胞侵袭模型。没有TGF-B处理的lncRNA-ATB的过表达也增强了胶质瘤细胞的侵袭,这表明lncRNA-ATB在没有外源性TGF-B的情况下仍然促进胶质瘤细胞的迁移和侵袭。用lncRNA-ATB过表达质粒转染TGF-B介导的胶质瘤细胞侵袭模型,lncRNA-ATB显着促进TGF-B诱导的胶质瘤细胞侵袭。除了lncRNA-ATB之外,TGF-B诱导的lncRNATBILA在体外和体内显示出促进非小细胞肺癌EMT。在乳腺癌中,长的非编码RNAAC026904.1和UCA1被TGF-B激活并促进TGF-B调节的侵袭。这些证明了TGF-B上调的lncRNA,包括lncRNA-ATB,在调节TGF-B介导的肿瘤侵袭中起重要作用。lncRNANKILA可通过使T细胞对活化诱导的细胞死亡敏感而促进肿瘤免疫逃避。lncRNA-ATB是否调节胶质瘤免疫逃避需要进一步探索。
       一般认为lncRNA通过调节相关信号传导途径起到其作用。在鳞状细胞癌中,lncRNA01503调节PI3K和ERK途径。探讨了lncRNA-ATB如何促进TGF-B介导的胶质瘤细胞侵袭的分子机制。结果显示lncRNA-ATB的过表达对Smad2表达没有影响,这表明lncRNA-ATB可能在Smad缺陷的情况下介导胶质瘤细胞中TGF-B的转移前功能。即使在SMAD4缺陷的SW480结肠直肠癌细胞中,lncRNA-ATB对TGF-B的诱导也有反应,这意味着Smad依赖性途径可能不参与由TGF-B介导的lncRNA-ATB诱导的结直肠细胞侵袭。专注于Smad非依赖性途径,结果表明lncRNA-ATB通过激活NF-κB和P38途径促进TGF-B诱导的胶质瘤LN-18和U251细胞侵袭。NF-κB途径是涉及转移的信号传导途径。lncRNA-ATB过表达通过激活NF-κB途径促进TGF-B介导的胶质瘤侵袭。在肝细胞癌中,lncRNA00607通过抑制P65转录来抑制癌细胞恶性肿瘤。lncRNANKILA通过NF-κB途径抑制非小细胞肺癌转移。这进一步支持lncRNA通过调节NF-κB途径调节肿瘤侵袭。除了NF-κB途径外,P38途径还参与调节由TGF-B介导的lncRNA-ATB诱导的胶质瘤侵袭。已知P38途径激活将细胞外刺激与细胞反应联系起来,从而提高肿瘤侵袭性。在肾细胞癌中,lncRNAMRCCAT1通过激活P38信号传导促进肿瘤转移。研究人员还显示P38途径抑制部分逆转由TGF-B诱导的lncRNA-ATB介导的神经胶质瘤细胞侵袭。P38是可以介导P65磷酸化以激活NF-κB依赖性转录的激酶之一。用BAY11-7082抑制NF-κB消除了人神经母细胞瘤细胞中三甲基氯化锡对P38的活化。证明NF-κB途径和P38途径协同调节共同的下游基因。抑制NF-κB通路对P38活化没有明显影响。P38途径抑制几乎不影响NF-κB途径的激活。该结果可揭示lncRNA-ATB诱导的NF-κB途径和P38途径激活可能对胶质瘤细胞中的彼此活化没有影响。研究数据显示,PDTC和SB203580均可部分消除lncRNA-ATB诱导的胶质瘤细胞侵袭,这意味着NF-κB和P38MAPK信号可能协同作用调节胶质瘤细胞的侵袭。最后,神经胶质瘤细胞中NF-κB通路或P38通路与lncRNA-ATB之间是否存在反馈调节,后果证明可能没有。
       人们普遍认为TGF-B调节各种肿瘤的EMT,包括神经胶质瘤。证明NF-κB或P38调节胶质瘤的EMT以及其他肿瘤,如乳腺癌,癌肉瘤和癌。lncRNA-ATB促进肝细胞癌中TGF-B诱导的EMT。lncRNA-ATB促进TGF-B诱导的胶质瘤细胞侵袭。结合上述参考文献,可以推测P38轴可以调节胶质瘤细胞的EMT。专注于探索lncRNA-ATB在TGF-B介导的胶质瘤细胞侵袭中的作用。P38MAPK轴是否调节TGF-B诱导的胶质瘤细胞EMT及其确切机制尚不清楚,这是研究人员将在后续研究中关注的领域。
       综上所述,本研究揭示TGF-B激活的lncRNA-ATB通过激活NF-κB和P38途径促进TGF-B诱导的胶质瘤细胞迁移和侵袭。PDTC和SB203580分别通过抑制NF-κB和P38途径,部分逆转了TGF-B诱导的lncRNA-ATB介导的胶质瘤侵袭。该研究进一步了解了lncRNA-ATB如何调节TGF-B介导的胶质瘤侵袭。
 
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