Stomach Health > Желудок Здоровье >  > Gastric Cancer > Рак желудка

PLoS ONE: N-Myc Вниз по течению регулируемого гена 1 (NDRG1) Способствует Метастазы клеток человека скиррозных рака желудка через эпителиальные мезенхимальных перехода

Абстрактные
<р> Наше недавнее исследование показало, что более высокое выражение N-Myc подавляются ген 1 (NDRG1) тесно коррелирует с плохим прогнозом у больных раком желудка. В данном исследовании мы спросили, имеет ли NDRG1 центральную роль в злокачественной прогрессии включая метастазирование клеток рака желудка. По выражению анализа экспрессии микрочипов гена NDRG1 показал высокий рост среди общей сложности 3691 до-регулируемых генов в высоко метастатической желудочной линии клеток рака (58As1), чем их родителей низким метастатического (HSC-58). Клеточные линии высоко метастатических показали снижение экспрессии Е-кадгерина, вместе с повышенной экспрессией виментину и улитка. Это снижение экспрессии Е-кадгерина была восстановлена ​​Snail нокдауна в сильно метастатических клеточных линиях. Затем мы установили стабильные NDRG1 нокдаун клеточные линии (AS1 /Sic50 и AS1 /Sic54) из высоко метастатической клеточной линии, и оба этих клеточных линий показали повышенную экспрессию Е-кадгерина и снижение экспрессии виментину и улитка. А также, был найден Е-кадгерин активность люциферазы промотора приводом должна быть увеличена на NDRG1 нокдауна в высокой метастатической клеточной линии. NDRG1 нокдаун в клетку рака желудка показало подавлено вторжение раковых клеток в ткани объемного звучания, подавляются метастазы в брюшине и снижение накопления асцит у мышей со значительно улучшенным выживаемости. Это первое исследование, чтобы продемонстрировать, что NDRG1 играет свою ключевую роль в злокачественной прогрессии рака желудка через эпителиальной мезенхимальной перехода
<р> Цитирование:. Ureshino H, Мураками Y, Ватари K, H Izumi, Кавахара A, кагэ M , и другие. (2012) N-Myc Вниз по течению регулируемого гена 1 (NDRG1) Способствует метастазирование клеток человека скиррозных рака желудка через эпителиальные мезенхимальных перехода. PLoS ONE 7 (7): e41312. DOI: 10.1371 /journal.pone.0041312
<р> Редактор: Ракеш К. Шривастава, Университет Канзаса медицинский центр, Соединенные Штаты Америки
<р> Поступило: 8 декабря 2011 года; Принято: 22 Июня 2012 года; Опубликовано: 23 июля, 2012
<р> Copyright: © 2012 Ureshino и др. Это статья с открытым доступом распространяется в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution, которая позволяет неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе, при условии, что оригинальный автор и источник кредитуются

Финансирование:. Это исследование была поддержана грантом-в-помощь по исследованию рака от Министерства образования, культуры, спорта, науки и техники Японии (д-ру Ono), а 3-й срок комплексных исследований по контролю за рака Министерства здравоохранения, труда и социального обеспечения Японии (доктор Kuwano). Доноры не играет никакой роли в дизайн исследования, сбора и анализа данных, решение о публикации или подготовки рукописи
<р> Конкурирующие интересы:.. Авторы заявили, что не существует никаких конкурирующих интересов

Введение
<р> рак желудка является одним из наиболее распространенных злокачественных опухолей в Японии и других азиатских странах. Прогноз пациент скиррозных рака желудка особенно бедных. Скиррозных рак желудка часто сопровождается перитонеального распространения и метастазами в лимфатические узлы и печень, которые являются серьезными проблемами, которые необходимо контролировать. профиль экспрессии генов выявили ген усилений K-Сэмом и с-Met в 30-40% скиррозных рака желудка, а также о том, что избыточная экспрессия различных факторов роста, таких как трансформирующий фактор роста-бета (TGF-бета), тромбоцитарный роста фактор (PDGF), инсулиноподобный фактор роста (ИФР) и фактор роста фибробластов-2 (FGF-2) [1]. Недавно проведенный анализ ДНК микрочипов продемонстрировали специфическую активацию нескольких генов, включая SPARC
, RGEIII
, S100A10
и коллаген типа I [2] - [4].

Животные модели, которые отражают характеристики раковой перитонита и метастазами в брюшину играют важную роль в понимании развития злокачественной прогрессии от рака желудка. Yanagihara и др.
[5] впервые установили линию клеток HSC-58 от скиррозных рака желудка человека, а затем были созданы две сублиниях, 58As1 и 58As9, с высоким потенциалом для перитонеального распространения и метастазов в лимфатических узлах при повторном ортотопическая инокуляция HSC-58 клеток в желудочную стенку бестимусных мышей [6], [7]. Эти сублиний часто вызывают накопление асцитической жидкости после ортотопической имплантации и показывают повышенную экспрессию генов, кодирующих протеаз и белков, участвующих в клеточной адгезии, подвижности клеток, пролиферации и ангиогенеза [6]. Они также растут выборочно в подслизистой желудка, и проникают в более глубокий слой, чтобы достичь серозную плоскости желудка [7]. Тем не менее, остается неясным, почему они приобрели такой высокий потенциал для метастазирования в процессе выбора.
<Р> В нашем настоящем исследовании мы использовали эти высоко метастатических клеточных линий, чтобы исследовать, как человеческие клетки рака желудка может приобрести метастатический потенциал. первый Мы сравнили профили экспрессии генов между высокой и низкой метастатических метастатических линии родительских клеток с помощью анализа микрочипов. Мы сосредоточились на одном гене под названием N-Myc вниз по течению регулируемый ген 1 (NDRG1), потому что было установлено, что заметно усиливает свою активность в высокой метастатической активностью желудка линии раковых клеток по сравнению с их аналогичными клетками. Кроме того, было ранее сообщалось, что экспрессия NDRG1 была предикативный маркером злокачественной прогрессии и плохим прогнозом у пациентов желудка [8]. В соответствии с этим исследования, мы наблюдали, что экспрессия высокой NDRG1 значимо коррелировали с опухолевый ангиогенез и злокачественной прогрессии вместе с плохим прогнозом при раке желудка [9]. Мы также сообщали, что NDRG1 нокдаун индуцирует снижение производства мощных факторов ангиогенеза и опухолевого ангиогенеза клеток рака легких, а также, что NDRG1 является прогностическим маркером для ангиогенеза опухоли и неблагоприятным прогнозом у больных с не-мелкоклеточного рака легких [10]. NDRG1, один из четырех генов семьи NDRG, таким образом, показывает различные функции [11] и функции NDRG1 либо как метастаз глушителем или как онкогенных и злокачественного промотор, в зависимости от типов опухолей [11], [12]. Более того, экспрессия гена NDRG1 тесно контролируется N-Myc и родственных белков семейства Myc [13] и избыточная экспрессия с-Мус индуцированной эпителиальной мезенхимальной перехода (EMT) в эпителиальных клеток молочных желез [14]. Важная роль EMT часто упоминается в тесном контексте развития и прогрессирования опухоли, включая ракового метастазирования [15], [16]. Однако в этих исследованиях, не была изучена регулирующая роль NDRG1. В нашем настоящем исследовании мы исследовали метастатического потенциала клеток рака желудка путем его корреляции с ЕМТ на основе роли NDRG1.

Результаты

Сравнение клеточного роста, морфологии клеток, роста опухоли, распространение и экспрессии генов Профили между высокой метастатической рака желудка клеточных линий и их низкая метастатического
<р> в соответствии с предыдущими исследованиями [6], [7], высоко метастатических раковых клеток линии 58As1 и 58As9 показали более высокие темпы роста, чем их родителей двойник, ГСК-58, с удвоением времена 23-26 ч по сравнению с 30 ч для родительских клеток (Рис. 1А) 58As1 клетки легко отсоединяется и показал рост суспензионного типа клеток с круглой морфологии, в то время как HSC-58 и 58As9 клетки были прикреплены и показал слоистую рост клеток с фибробластического морфологии (рис 1B). Оба 58As1 и 58As9 клетки показали значительно более высокие темпы роста опухоли в модели подкожного ксенотрансплантата по сравнению с родительскими клетками HSC-58 (рис 1C). Предыдущие исследования показали, что ортотопической трансплантации клеток 58As1 индуцированный гораздо выше перитонеальный распространение и асцит скопление, чем у клеток ГСК-58 [6], [7]. Кроме того, мы подтвердили перитонеальный распространение клеток путем их имплантации в брюшную полость мышей. Мыши с имплантированным клетками 58As1 показал появление в среднем 8 ± 3 видимых узелков в брыжейки каждой мыши и накопления асцита (в пределах от 0,7-2,5 мл /мышь) (рис 1D, E). В противоположность этому, у мышей имплантировали родительских клеток ГСК-58 показала образование мало, если вообще крошечных узелков, а также без видимых на накопление асцитической жидкости.
<Р> Затем мы сравнивали профили экспрессии генов между клетками 58As1 и их родительских коллегой HSC- 58, с помощью анализа ДНК микрочипов. Из 41000 РНК-транскриптов и вариантов, мы определили 3691 дифференцированно экспрессируемых генов, которые были позитивно регулируется в 2 раза, и 3536 генов, которые были подавлена ​​до 0,5 раза или менее в клетках 58As1 по сравнению с клетками, ГСК-58. Рисунок 1F представлены гены, которые были дифференцированно выражены в 58As1 клетках по сравнению с HSC-58 клеток, ограничены теми, принадлежащих к семейству NDRG, и гены, связанные с метастазированием, в том числе матричных металлопротеиназ (ММР) /катепсинов, адгезии и эпителиально-мезенхимального-перехода ( EMT). Из четырех генов в семействе NDRG [17], выражение NDRG1 и NDRG4 был повышающей регуляции в высокой метастатической клеточной линии (58As1) по сравнению с исходной клеточной линии (HSC-58). Выражение EMT-родственных генов в клетках 58As1 был особенно пострадали от приобретения высоким метастатическим потенциалом. Экспрессия эпителии специфических генов, в том числе E-кадгерина ( CDH1
), P-кадгерин ( CDH3
) и β-катенин ( CTNNB1
), была подавлена , В противоположность этому, только ММР1 ( MMP1
) выражение заметно усиливает свою активность; выражение катепсина L ( CTSL1
) была увеличена, но катепсина B ( CTSB
) не было. Экспрессия мезенхимового специфических генов, виментин ( ВИМ
) и улитка ( SNAI1
), ключевым фактором транскрипции для подавления экспрессии E-кадгерина, была позитивной регуляции.

Enhanced NDRG1 экспрессии генов в высокой метастатической рака желудка клеточных линий
<р> Кроме того, мы сравнили экспрессию белка нескольких генов в ГСК-58, 58As1 и 58As9 клеток (рис 2А). Выражение NDRG1 была заметно увеличена, и что из виментину, улитка, п-ERK1 /2, п-Akt и п-GSK-3β была также увеличена, в обоих 58As1 и клетках 58As9 по сравнению с клетками, ГСК-58. Там не было явного выражения Wnt3a и Wnt5a в этих клеточных линий (данные не показаны). В отличие от этого, мы наблюдали снижение экспрессии Е-кадгерина и бета-катенина в 58As1 и 58As9 клеток по сравнению с клетками HSC-58 (рис 2А). было обнаружено, что фосфорилирование -катенина Ser33 /37 и Ser552 быть намного меньше в 58As1 и 58As9 чем HSC58. В соответствии с уровнями экспрессии белка, уровни экспрессии мРНК NDRG1, виментину, улитка и ММР-1 были выше в обеих высокой метастатической активностью клеточных линий, чем их родительский аналог (Фигура 2В). Там было гораздо меньше экспрессии мРНК Е-кадгерина и бета-катенина в обоих 58As1 и 58As9, чем HSC-58.
<Р> Иммуноцитохимическая анализ показал, что локализация E-кадгерина как в цитоплазме и мембране, а также бета-катенина было в основном локализованы в цитоплазме в обоих ГСК-58 и клеток 58As9 (рис 2С). Иммуноцитохимическая анализ 58As1 не может быть выполнена, как 58As1 растет в суспензии. Кроме того, экспрессия -катенина была относительно более выраженной в цитоплазме и ядре, но что улиток было обнаружено, что значительно выше, в ядре 58As1 и 58As9 чем HSC-58 (рис 2D). Мы также исследовали активность промотора E-кадгерина (рис 2E) и β-катенина индуцируется активность репортера по TopFlash репортер анализа (рис 2F) и обнаружили, что было отмечено значительное снижение активности люциферазы управляется E-кадгерина промотора, а также бета-катенина в обоих 58As1 и 58As9 по сравнению с ГСК-58, в соответствии с уровнями мРНК обоих генов.

NDRG1 Нокдаун Индуцирует повышающую регуляцию Е-кадгерина и подавлением виментин и Snail в сильно метастатических клеток
<р> Далее мы исследовали, могут ли конкретно затронуты NDRG1 нокдаун экспрессию EMT-родственных генов в высоко метастатической клеточной линии, 58As1. Мы установили два стабильных NDRG1 нокдаун клеточных клонов, As1 /Sic50 и AS1 /Sic54 трансфекцией NDRG1 shRNA в клетки 58As1. Оба As1 /Sic50 и AS1 /Sic54 клетки показали аналогичные темпы роста друг с другом и их родителей коллегой AS1 /Mock3, с удвоением времена 25-27 часов в культуре (рисунок 3а). Оба NDRG1 притихли клеточные линии показали тесную адгезию клеток к культуре блюдо и фибробластической морфологии, в то время как AS1 /Mock3 клетки показали рост клеток суспензионного типа с круглым морфологии клеток (фиг.3В). Далее мы исследовали влияние NDRG1 глушителей на онкогенного активности клеток 58As1 с использованием анализа роста креплении-независимыми. Оба NDRG1 притихли клеточные линии показали значительное снижение их анкерного-независимого роста, как обозначено номером колоний в мягком агаре ( * <ЕМ> P ≪
0,01). (Фиг.3С)
<р> Тогда мы сравнили профили экспрессии генов между AS1 /Mock3 и AS1 /Sic50 клеток с использованием анализа ДНК микрочипов (рис 4а). NDRG1 нокдаун привело к увеличению экспрессии Е-кадгерина ( CDH1
) и Р-кадгерина ( CDH3
), но уменьшение экспрессии виментину ( ВИМ
) и улитка ( SNAI1
). Затем мы проводили вестерн-блот и QRT-RCR анализы для нескольких молекул, которые были модулированных NDRG1 нокдауна в микрочипов анализа (фиг.4В, С). Эти две клеточные линии показали гораздо более низкую экспрессию как мРНК NDRG1 и белка по сравнению с клетками AS1 /Mock3. Усиленную экспрессию Е-кадгерина последовательно наблюдалась в AS1 /Sic50 и клеток AS1 /Sic54 по сравнению с клетками AS1 /Mock3 с помощью Вестерн-блот-анализа. В AS1 /Sic50 и AS1 /Sic54 клеток, как вестерн-блот и QRT-PCR анализ подтвердил снижение экспрессии виментину и улитка, не затрагивая экспрессию р-ERK1 /2, ERK1 /2, п-Akt, Akt, п-GSK-3 &beta и GSK-3β (4В, с).
<р> с другой стороны, NDRG1 хорошо известно для подавления метастазирования и пролиферации клеток предстательной железы и рака толстой кишки. Недавние исследования показали, что NDRG1 модулирует Wnt-β-катенина сигнального пути с повышенной экспрессии Е-кадгерина в простате человека и клетки рака толстой кишки [18], [19]. Тем не менее, NDRG1 нокдаун в клетках 58As1 не влияет на экспрессию β-катенина как на белок и уровне мРНК (рис 4B, C). А также β-катенин управляемый активность промотора репортер анализа TopFlash выявили никакой разницы в активности промотора между AS1 /Мок и NDRG1 не замолчали клеточных линий. Таким образом, выражение β-катенин не была затронута NDRG1 нокдаун. NDRG1 нокдаун, таким образом, последовательно повышенную экспрессию Е-кадгерина и снижение экспрессии Snail и виментин в высоко метастатической клеточной линии. Тем не менее, не было никаких видимых изменений в экспрессии -катенина по NDRG1 нокдаун.

Enhanced E-кадгерина Promoter активность по NDRG1 нокдаун через Улитка в желудочном раковых клеток

различных факторов транскрипции, которые подавляют экспрессия Е-кадгерина включая Snail, Slug, кручение, Tcf4 и SIP1 [20], экспрессия Snail был специально модулируется NDRG1 в желудочном раковых клеток. Мы исследовали, является ли экспрессия Е-кадгерина и /или виментину может регулироваться с помощью Улитка в клетках HSC-58. Переходный лечение Snail миРНК привело к увеличению экспрессии Е-кадгерина, но не то, что из виментину и NDRG1, в зависимости от времени (рис 5А). Был лишь незначительное, если любое увеличение экспрессии β-катенина по Snail нокдаун. Кроме того, Е-кадгерин активность люциферазы промотора приводом была значительно подавлена ​​путем трансфекции Snail комплементарной ДНК в двух раковых клеточных линиях тестируемых (рис 5б). Следующий Мы сравнили активность промотора E-кадгерина между AS1 /Mock3 и его NDRG1 притихли клеточных линий. Как видно на рисунке 5С, было отмечено значительное (* р
&л; 0,05) повышение Е-кадгерина активности промотора по NDRG1 нокдаун
<р> GSK-3β является ключевым ферментом для активации ЕМТ. путь [20], [21], а также для фосфорилирования NDRG1 [22], [23]. Экспрессия р-GSK-3 &beta была увеличена в высокой метастатической клеточной линии, 58As1 (рис 2А). Мы исследовали, был ли GSK-3β участвует в NDRG1 индуцированной измененной экспрессии Е-кадгерина и виментину. Лечение с ингибитором (CT99021) из GSK-3 &beta привело к снижению экспрессии р-NDRG1 и п-GSK-3 β, а также повышенная экспрессия Е-кадгерина и бета-катенина в клетках 58As1 (рис 5D). Как показано на рисунке 5E, β-катенин нокдаун не влияет на экспрессию Е-кадгерина, виментину и улитка.

NDRG1 Нокдаун Индуцирует Mesenchymal Эпителиальное Переход и Подавляет метастазирование к брюшине высококвалифицированным клеток Метастатическим рака желудка
<р> Сравнивая темпы роста опухолевого AS1 /Mock3, AS1 /Sic50 и клеток As1 /Sic54 в модели ксенотрансплантата выявлено более медленные темпы роста опухоли обоих AS1 /Sic50 и AS1 /Sic54 по NDRG1 нокдауна (6А, Б). NDRG1 нокдаун подавлено местное вторжение опухолевых клеток As1 /Mock3 в окружающую строму и прилегающей жировой ткани и /или мышечной ткани, и инкапсулированного роста опухоли (рис 6в). Высокая экспрессия Е-кадгерина наблюдалась в AS1 /Sic50 и AS1 /опухолей Sic54, а высокая экспрессия виментину наблюдалась в раковых клетках As1 /Mock3 опухолей (рис 6D). В противоположность этому, не было почти никаких изменений в экспрессии бета-катенина в AS1 /Sic50 и опухолей As1 /Sic54 по сравнению с опухолью As1 /Mock3.
<Р> Чтобы проверить, может ли NDRG1 нокдаун повлиять на метастазирование к брюшине и накопления асцита, мы сравнили метастатического потенциала As1 /Sic50 и AS1 /Mock3 клеток после ортотопической трансплантации. На фиг.7А показаны репрезентативные изображения увеличенной брюшной полости и наличием раковых узелков в брюшине. После того, как ортотопической инокуляции клеток As1 /Sic50, число узелков, входящих в брюшине составляла около 30% меньше, чем те, в результате чего из клеток As1 /Mock3, но это снижение не было статистически значимым ( р
= 0,21) (7В). Однако узелки в результате чего из клеток As1 /Sic50 показали гораздо меньшие размеры, чем те, из клеток As1 /Mock3 (7А). Накопление асцитической жидкости клетками AS1 /Sic50 значительно (* р ≪ 0,01) снизилась, примерно до 10% от индуцированной клетками AS1 /Mock3 (фиг.7С). Кроме того, существует значительная (* р
&л; 0,01) увеличение выживаемости мышей, привитых с клетками As1 /Sic50 (51 ± 16 дней) по сравнению с 35 ± 14 дней для мышей, привитых AS1 /Mock3 клетки, указывающие, что NDRG1 нокдаун увеличивает продолжительность жизни (рис 7D).

Обсуждение
<р> ранее мы уже сообщали, что NDRG1 тесно коррелирует с опухолевый ангиогенез и плохой выживаемости у пациентов с раком желудка, предполагая, что NDRG1 является прогностическим биомаркером злокачественного прогрессирования рака желудка [9]. Из нашего исследования, мы наблюдали следующие свойства, лежащие в основе приобретения высокой метастатического потенциала рака желудка: микрочипа, вестерн-блоттинга и ОТ-ПЦР анализы вместе показали положительную регуляцию NDRG1 в высокоразвитых метастатических клеточных линиях, 58As1 и 58As9, по сравнению с их низким метастатическим родителей аналог, ГСК-58; выше выражение виментину, улитка, и ММР-1, а более низкая экспрессия Е-кадгерина и -катенина были очевидны в высокоразвитых метастатических клеточных линиях по сравнению с их родительским аналога; генов подавляются в высоко метастатической клеточной линии, NDRG1 нокдаун привело к повышающей регуляции E-кадгерина и понижающей виментина и улитка, но почти не влияет на экспрессию бета-катенина; Активность промотора E-кадгерин был значительно дополнен NDRG1 нокдаун; NDRG1 нокдаун также подавляются перитонеальный распространение и накопление асцит, и вторжение в высоко метастатических клеток в окружающие нормальные ткани.
<Р> В настоящем исследовании, NDRG1 нокдаун привело к подавлению метастазирования высокотоксичными метастатических клеток рака желудка (рис 6 , 7), предполагая, что NDRG1 может быть ген метастазирование промотора, а не ген-супрессор метастаза при раке желудка. Наше настоящее исследование решительно поддерживает идею о том, что ли способствует NDRG1 или подавляет злокачественное прогрессирование рака у человека зависит от типов опухолей и /или состояния дифференцировки [11], [12]. Тем не менее, остается неясным, почему NDRG1 функционирует как подавитель опухоли или промотора в зависимости от типов опухолей или гистологических типов. Наше предыдущее исследование показало, что NDRG1 подавляет рост опухоли и ангиогенез рака поджелудочной железы через NDRG1 ведомой ослабление NF-кВ пути [24] сигнализации, [25]. Недавнее исследование сообщило, что экспрессия гена супрессора метастаза, KAI1
ген, участвует в NDRG1 опосредованного подавления метастазирования рака предстательной железы с помощью ATF3-NF-kB пути [26]. Требуется дальнейшее изучение, чтобы понять, какой регулирующий механизм конкретно отвечает за NDRG1 ведомой продвижение злокачественной прогрессии через желудочный раковых клеток.
<Р> EMT Недавнее событием, которые могут быть тесно связаны с раком злокачественной прогрессии включая овладению высоко метастатического потенциала [15], [16]. В нашем настоящем исследовании, NDRG1 нокдаун усиливал экспрессию Е-кадгерина и подавляли экспрессию виментину и в пробирке
и В естественных условиях
. NDRG1 может играть ключевую роль в переходе от поляризованной эпителиального фенотипа к весьма мотильных мезенхимальных фенотипа. Частичная или полная потеря Е-кадгерина часто наблюдается во время прогрессии по отношению к злокачественности в многочисленных опухолей, включая рак желудка [27], [28]. Оливейра и др. [29] сообщили о тесной связи между потерей E-кадгерина и высоким метастатическим потенциалом при раке желудка. Чан и др. [30] также сообщили, растворимый Е-кадгерина в качестве биомаркера для длительного выживания больных раком желудка. NDRG1 нокдаун привело к относительно более высокой экспрессии E-кадгерина в AS1 /Sic50 опухолей, чем в опухолях As1 /Mock3, предполагая, что NDRG1 может конкретно управлять EMT возможно через фактор транскрипции Улитка на клеток рака желудка (рис 7E).
<Р> Wnt сигнализации имеет центральную роль в злокачественной прогрессии и метастазирования путем легкого и клеток рака молочной железы [31], [32], и передача сигналов Wnt также индуцирует EMT, который включает метастатического прогрессирования эпителиального рака [31], [33]. NDRG1 известен как ген-супрессор метастаза в простаты и колоректального рака клетки [11], [12]. Лю и др [18] сообщил, что NDRG1 подавляет метастазирование через Wnt /β-катенина сигнального пути в клетках рака простаты. Соответствующее исследование Чен и др [19] также показали, что NDRG1 модулирует TGF-бета-индуцированный EMT через измененную экспрессию -катенина и Е-кадгерина в колоректального раковых клеток. Наше нынешнее исследование показало снижение экспрессии бета-катенина в обоих высоко метастатических клеточных линиях по сравнению с родительским коллегой, ГСК-58. Тем не менее, как вестерн-блот и QRT-ПЦР не анализ показал, не заметные изменения уровней экспрессии бета-катенина, а также β-катенин ведомой промоторной активности между высоко метастатических клеток 58As1 и двух NDRG1 молчащих клеточных линий. Кажется, менее вероятно, что β-катенин играет решающую роль в подавлении метастаз путем NDRG1 нокдаун в высокой метастатической активностью раковых клеток.
<Р> С другой стороны, GSK-3β также известно, играет роль в контроле EMT [20], [21], и GSK-3β является одним из важнейших ферментов для фосфорилирования NDRG1, отличный подсосто GSK-3 &beta [22], [23]. Выражение п-GSK3β была относительно выше, в высокой метастатической активностью клеточных линий, чем их исходной клеточной линии (Фигура 2В). Лечение с сильным ингибитором GSK-3 &beta приводит к подавленной экспрессии р-NDRG1, в сопровождении повышающей регуляцией Е-кадгерина и бета-катенина (рис 5D). Тем не менее, не было почти никакой разницы в экспрессии GSK-3 &beta и п-GSK-3 &beta по NDRG1 нокдаун в высокой метастатической активностью клеток (рис 4б), предполагая, что GSK-3β не может играть главную роль в индукции EMT через NDRG1 в желудочном раковых клеток.
<р> Улитка является представителем фактор транскрипции, который контролирует экспрессию Е-кадгерина [20]. Различных регуляторных факторов, которые контролируют транскрипционно Е-кадгерина, экспрессия Snail специфически модулированных NDRG1 в желудочном линий раковых клеток, используемых в данном исследовании. Улитка нокдаун индуцированной повышающей регуляцией Е-кадгерина (рис 5А) и экзогенной tarnsfection улиток кДНК подавлено E-кадгерина активность промотора (рис 5б).
<Р> В сильно метастатических желудочных линий раковых клеток, экспрессия Snail была в повышающей регуляции по сравнению с их низкой метастатического, ГСК-58 (рис 2А, в). Оба NDRG1 бесшумное клеточные линии, As1 /Sic50 и AS1 /Sic54, показавшие снижение экспрессии Snail по сравнению с их высокой метастатической коллегой AS1 /Mock3 (рис 4B, C). Кроме того, активность промотора Е-кадгерин был значительно стимулировал в обоих NDRG1 притихли клеточные линии, по сравнению с их высоко метастатического (5С).
<Р> В заключение NDRG1 нокдаун индуцирует повышающую регуляцию Е-кадгерина и понижающей регуляции виментину и улитка, и подавлено вторжения, метастазирование и накопление асцит высококвалифицированным метастатических клеток рака желудка. Это NDRG1 обеспечиваемая регуляция Е-кадгерина и /или экспрессии виментин затрагиваемой эпителиальной мезенхимальной перехода из клеток рака желудка. Это NDRG1 индуцированная модификация EMT, как представляется, по крайней мере, частично связаны с транскрипционной фактора Snail. NDRG1, работая в тесном контексте с ЕМТ-родственных генов, могли бы участвовать в приобретении высокой метастатического потенциала прогрессивными клеток рака желудка.

Материалы и методы

Материалы и клеточные линии изображения <р> ГСК-58 был создан из скиррозных желудочных карцином человека и 58As1 и 58As9 были независимо друг от друга путем повторных ортотопической имплантации HSC-58 клеток в желудочную стенку бестимусных мышей, как описано ранее [5], [6]. As1 /Sic50 и AS1 /Sic54 клетки были установлены стабильной трансфекции NDRG1 shRNA в клетки 58As1. Все клеточные линии поддерживали в среде RPMI-1640, дополненной 10% фетальной бычьей сыворотки (FBS). BxPC-3, человека панкреатические линии раковых клеток, была получена из Американской коллекции типовых культур (Manassas, VA). Анти-NDRG1 антитело получали, как описано ранее [34]. Другие антитела были приобретены следующим образом: анти-β-актин антитела и анти-улитка антител из Abcam; анти β-катенина антитела, анти-β-катенин (Ser 33/37), анти-β-катенин (Ser 552), анти-Wnt, анти-Ki-67, анти-ГСК-3β антитело, анти-ЭФРР антитела, анти-GAPDH-антитело, анти-п-GSK-3β антитело, анти-ERK1 /2 антитела анти-п-ERK1 /2 антитела, анти-АКТ антитело, анти-п-АКТ антител от Cell Signaling Technology; анти-виментин антитело из Calbiochem; анти-Е-кадгерин антител был из BD. CT99021 был приобретен у Axon Medchem BV (Нидерланды).

экспрессии генов Microarrays
<р> комплементарной РНК амплифицировали, маркировались и гибридизуют с 44K Agilent 60-меров oligomicroarray в соответствии с инструкциями изготовителя (Agilent технологии). Все гибридизировали микрочипов слайды были отсканированы с помощью сканера компании Agilent. Относительные интенсивности гибридизации и фоновые значения гибридизации были рассчитаны с использованием Agilent Feature Extraction программного обеспечения. Для того, чтобы определить вверх или вниз-регулируемых генов, мы вычислили коэффициенты (без входа масштабируется Наклоняемый изменения) из нормированных интенсивностей сигнала каждого зонда для сравнения между контрольными и экспериментальными образцами. Затем мы установили критерии для регулируемых генов: вверх-регулируемых генов, соотношение ≥2 раза; понижающей регуляции генов, соотношение ≤0.5.

конструкт NDRG1 shRNA и создание NDRG1 Нокдаун клеточных линий
<р> Чтобы получить человеческий вектор U6 миРНК на основе pcDNA3 (Invitrogen, Carlsbad, CA), промотор U6 человек (содержащий Hind III и
<ЕМ> Bam HI
сайты клонирования) амплифицировали из геномной ДНК человека с парой праймеров 5'-AGATCTGAATTCCCCAGTGGAAAGACGCGCAGGC и 5'-AGATCTAAGCTTCTCGAGGATCCCGCGTCCTTTCCACAAGATATATAAACCCAAG, и лигируют в Bgl II
сайт pcDNA3. Частичные ДНК-фрагменты ДНК NDRG1 человека были химически синтезированы и клонировали в pcDNA3-hU6siRNA расщепляют с помощью Hind III
и Bam HI
производить pcDNA3shNDRG1. Синтезированные ДНК для pcDNA3shNDRG1 были: 5'-GATCCGCGTGAACCCTTGTGCGGAATTCAAGAGATTCCGCACAAGGGTTCACGTTTTTTGGAAA и 5'-AGCTTTTCCAAAAAACGTGAACCCTTGTGCGGAATCTCTTGAATTCCGCACAAGGGTTCACGCG. Улитки кДНК получали, как описано ранее [35]. Улитки кДНК лигируют в pcDNA3 (pcDNA3-улитка). Клетки трансфицировали pcDNA3shNDRG1 или pcDNA3-улитка с использованием Липофектамина 2000 (Invitrogen) в соответствии с протоколом производителя. Стабильные трансфицированные клоны были созданы с помощью выбора G418.

Трансфекция малых интерферирующих РНК
<р> миРНК, соответствующие нуклеотидные последовательности Улитка и бета-катенина были приобретены у Invitrogen (Карлсбад, Калифорния), соответственно, миРНК дуплексы были tranfected использованием Липофектамин RNAiMAX и Opti-MEM среду (Invitrogen) в соответствии с рекомендациями завода-изготовителя.

люциферазы Анализ
<р> чтобы получить E-кадгерина-Luc вектор, E-cadhein промотор (-262 +120) амплифицировали с помощью ПЦР с использованием следующих пар праймеров: 5'- AGATCTTAGTGAGCCACCGGCGGGGC-3 'и 5'- AAGCTTGGCCGGGGACGCCGAGCGAGGG-3'. Подчеркивает указывают на сайты рестрикции фермента расщепления. Амплифицированный фрагмент лигируют в вектор легкой pGEM-T (Promega) и передается на pGL3 основного вектора (Promega) в сайтах BglII и Hind III. Е-кадгерин-Luc и pcDNA3-улитка трансфицировали с использованием Липофектамин LTX и Opti-MEM среду (Invitrogen) в соответствии с рекомендациями завода-изготовителя. Через 24 часа активность люциферазы измеряли в соответствии с инструкциями изготовителя (Promega). Кроме того, мы также исследовали активность люциферазы, приводимый -катенина с использованием репортер вектор TopFlash, как описано ранее [18].

Мягкая Агар колониеобразующих Анализ
<р> 4 × 10 3 клетки высевали в 1 мл культуральной среды, содержащей 0,36% (вес /объем) верхнего агара наслаивали на базальном слое 0,72% (вес /объем) агаре в 6-луночные планшеты и культивировали в течение 3-4 недель. Колонии были сфотографированы и подсчитывали в десять случайных полей зрения при 50-кратном увеличении с помощью световой микроскопии. Каждый эксперимент был проведен в трех экземплярах.

Вестерн-блоттинга и фракционирование ядра и цитоплазмы
<р> Клетки лизируют в буфере, содержащем 50 мМ Трис-HCl, 350 мМ NaCl, 0,1% NP40, 5 мМ ЭДТА, 50 мМ NaF, 1 мМ фенилметилсульфонилфторида, 10 мкг /мл апротинина, 10 мкг /мл лейпептина и 1 мМ Na3VO4. Всего клеточные лизаты подвергали SDS-PAGE и переносили на мембраны Immobilon (Millipore Corp., Bedford, MA), как описано ранее [24], [25]. Для подготовки цитозоль и ядерной фракции, клетки лизируют в bufferA (10 мМ Hepes, рН 7,9, 10 мМ KCl, 10 мМ ЭДТА, 1 мМ ДТТ, 0,4% Igepal и ингибиторы протеазы) и инкубируют в течение 20 мин на льду. После центрифугирования (3 мин, 5000 оборотов в минуту), супернатант использовали в качестве цитоплазматической фракции. Полученные гранулы вновь суспендируют в bufferB (20 мМ HEPES, рН 7,9, 200 мМ NaCl, 1 мМ ЭДТА, 5% глицерин, 1 мМ ДТТ и ингибиторы протеазы) и инкубировали в течение 2 ч при непрерывном перемешивании при температуре 4 ° С. После центрифугирования (5 мин, 15000 оборотов в минуту), супернатант использовали в качестве ядерной фракции.

Рак желудка

Other Languages