ATM/NF-kappaB通路在IL-6促肺癌细胞上皮间质转换并增强转移的作用研究

摘要

背景和目的：恶性肿瘤的侵袭和转移是导致治疗失败的关键因素。IL-6作为重要的促炎因子，参与了肿瘤发生发展的全过程，是肿瘤相关炎症的关键分子。我们之前的研究发现，IL-6可以在肺癌中激活ATM-NF-κB通路、促进MMPs的表达及活性，并可以介导肿瘤细胞的侵袭和迁移。肿瘤转移涉及肿瘤微环境各组分的相互作用，包括肿瘤细胞自身发生了形态、极性、能动性改变，即上皮间质转换(EMT)的发生。EMT赋予细胞迁移和侵袭以及诱导为干细胞的性质，阻止了细胞的衰老和凋亡，并促成了免疫抑制微环境的形成。间质状态与肿瘤迁移到远处器官并维持“干性”密切相关，给它们在侵袭起始时继发分化为多种细胞类型提供了可能。但到目前为止，炎症因子IL-6是否诱导肺癌细胞发生EMT能力的影响及通过何种途径诱导EMT转变尚不清楚。
　　方法：首先以Real-time PCR、ELISA技术检测NCI-H446、A549、LTEP-a-2等几种肺癌细胞系的IL-6表达水平，及以Transwell检测其相应的迁移能力;其次，进行细胞爬片法，以光学显微镜和激光共聚焦显微镜观察肺癌细胞在IL-6的刺激下的细胞形态的变化情况和EMT相关指标的变化情况;再对IL-6表达高低不同的几种肺癌细胞系，分别给予外源性IL-6刺激或以siRNA沉默技术抑制IL-6表达，以Real-time PCR观察EMT相关指标的变化情况;再以ATM抑制剂、siRNA沉默技术抑制相应通路激酶的活性后，以Real-time PCR和激光共聚焦显微镜观察相应激酶在IL-6促肺癌EMT的作用;将NCI-H446、A549细胞进行siRNA沉默ATM后经尾静脉注射到小鼠体内，再给予IL-6刺激，观察肺组织和肝组织成瘤情况，以免疫组化技术检测ATM的磷酸化水平以及EMT指标;最后对来自临床的有或无肺癌远处转移的73例标本进行免疫组化检测ATM磷酸化和EMT指标变化情况，验证细胞学水平和动物实验得到的规律。
　　结果：(1)IL-6在肺癌中可明显促进肿瘤细胞EMT的发生;(2)在动物实验中发现，静脉注射IL-6可促使ATM磷酸化;(3)用ATM激酶抑制剂CGK-733或siRNA基因沉默技术阻遏ATM活性可使IL-6所诱导的EMT各项指标明显得到抑制，并相应抑制肿瘤转移的发生;(4)在动物实验中，IL-6可以促进肿瘤迁移及EMT的发生，ATM激酶抑制剂CGK-733或siRNA基因沉默技术抑制ATM活性可阻遏这种趋势;(5)在发生肺癌远处转移的患者的标本中IL-6高表达，ATM明显激活，且与EMT指标变化趋势相一致。我们对73例人的肿瘤标本进行研究，通过免疫组化的检测技术，发现ATM在47例肿瘤中都被激活，且磷酸化的ATM在有远处转移的肿瘤中相对高表达。证明ATM在调控肿瘤转移中发挥重要作用。提示IL-6通过激活ATM-NF-κB通路促进EMT的发生，增强肿瘤迁移。
　　结论：本课题以siRNA干扰或激酶抑制剂的使用研究ATM-NF-κB通路在促炎因子IL-6促肺癌细胞发生EMT转变中的研究，明确了ATM-NF-κB通路在IL-6促肺癌转移中的关键角色，并在动物实验和临床标本中证实了这一点，为预防肺癌化疗后肿瘤转移提供了潜在的治疗靶点。

目录

声明

缩略语索引

摘要

前言

实验材料和方法

一、实验材料

二、实验方法

实验结果

一、肺癌细胞系中IL-6的表达水平与其迁移能力正向相关

二、IL-6调节了细胞和集落的形态改变及上皮间质转换的发生

三、ATM／NF-kappaB在IL-6促进EMT作用中扮演重要角色

四、IL-6促进肿瘤转移的作用在动物体内是ATM-NF-κB依赖的

五、IL-6经由ATM-NF-κB通路促进EMT在体内的发生

六、激活的ATM激酶在人类肺癌组织中与过表达的Vimentin相关

讨论

结论

参考文献

致谢