SMAD4敲低抑制TGF-β诱导的肺腺癌细胞上皮-间充质转换

摘要

TGF-β信号在肿瘤的发生、发展和转移中发挥重要作用,其可通过调节肿瘤细胞的增殖、迁移能力、募集成纤维细胞和血管内皮细胞、调节免疫细胞的功能,促进肿瘤生长和转移.在肿瘤转移过程中,目前认为,TGF-β信号主要通过调节上皮-间充质转换(Epithelial-mesenchymal transition,EMT)促进肿瘤细胞迁移、降解细胞外基质、进入血流.SMAD4是TGF-β信号通路的中心介导分子,在胰腺癌、结肠癌、前列腺癌等恶性肿瘤细胞内表达缺失,且SMAD4分子缺失导致胰腺癌、前列腺癌转移增加.在肺癌组织内，已经报道SMAD4分子存在表达降低或基因突变。为了研究SMAD4分子在肺癌细胞内的功能，在A549肺癌细胞内敲低SMAD4。结果表明，Smad4敲低没有影响A549细胞的增殖和软琼脂克隆形成能力，进一步观察TGF-β信号诱导的EMT过程，发现：1.SMAD4敲低抑制了TGF-β诱导的A549细胞的形态改变，SMAD4敲低的A549细胞在TGF-β刺激时不能转变为梭形细胞；2.SMAD4敲低抑制了TGF-β诱导的A549细胞的迁移能力，在Transwell细胞迁移实验中，SMAD4敲低的A549细胞通过Transwell小室的能力明显降低；3.检测与EMT过程相关的分子改变，可见SMAD4分子敲低后，TGF-β信号不能下调EMT标志分子E-cadherin，不可上调N-cadherin、SMA分子，同时，检测与EMT过程非常重要的转录因子Snail的表达，发现SMAD4敲低后，TGF-β信号不能上调Snail的表达。这些结果表明，SMAD4在TGF-β信号诱导的肺癌细胞的EMT过程中具有重要功能，SMAD4敲低抑制EMT过程，有可能抑制肿瘤转移。然而，体外细胞水平研究的SMAD4功能和小鼠模型发现的SMAD4缺失导致转移增加的结论存在矛盾，因此，急需体内动物模型的实验揭示SMAD4分子在体内的功能，观察是否SMAD4可能通过调节血流内肿瘤细胞的存活，以及出血管后的MET过程，最终导致转移增加。