Bcl-2高表达诱导头颈部鳞癌细胞部分EMT、促进其侵袭和转移机制研究

摘要

头颈部鳞癌(Head and neck squamous cell carcinoma,HNSCC)是一种严重威胁人类生命和健康的恶性表皮肿瘤,为世界六大常见恶性肿瘤之一。由于头颈部特殊的解剖结构和复杂的功能,HNSCC的诊断与治疗一直是我们面临的挑战之一。对于早期HNSCC,手术或放疗均能获得良好的效果;但遗憾的是60％的HNSCC就诊时已属晚期(Ⅲ、Ⅳ期),5年生存率徘徊在10％～20％之间,况且,在过去50年,生存率仍然没有明显提高。HNSCC易发生淋巴道转移,而且高频率的微转移临床难以发现。因此,揭示HNSCC侵袭与转移机制具有重要的意义。
　　Bcl-2基因是一种重要的抗凋亡的基因,在许多生物过程如胎盘的发育、细胞归巢、肿瘤多药耐药、细胞周期调节、血管新生以及基因调控中发挥重要的作用。50％以上的肿瘤有Bcl-2高表达,HNSCC也不例外,通常Bcl-2高表达的肿瘤病人疗效以及病人预后差,且与肿瘤的侵袭转移密切相关。然而,Bcl-2高表达促进HNSCC侵袭与转移的机制尚未阐明。本文研究Bcl-2高表达在HNSCC侵袭与转移中的作用及其机制。
　　为探讨Bcl-2高表达对HNSCC细胞侵袭和转移能力的影响,在建立Bcl-2高表达的稳定转染HNSCC细胞株的基础上,皮下接种肿瘤细胞于BALB/c鼠,观察Bcl-2高表达对HNSCC细胞体内致瘤能力的影响;BALB/c鼠尾静脉注射肿瘤细胞,观察Bcl-2高表达对肿瘤细胞肺部转移能力的影响;采用细胞侵袭、运动和迁移试验等方法分析Bcl-2高表达对肿瘤细胞体外侵袭与转移能力的影响;应用FACS检测Bcl-2高表达对细胞表面黏附分子(Integriα2,Integrinα3,Integrinαv,Integrinα5,Integrinα6,Integrinβ1和Integrinβ4)表达的影响。研究结果显示:Bcl-2高表达增强HNSCC细胞的体内致瘤能力和肺转移能力,提高HNSCC细胞的体外运动、迁移和侵袭能力,降低HNSCC细胞黏附能力和细胞表面Integrinα2和Integriuαβ1的表达。
　　为研究Bcl-2高表达促进HNSCC细胞侵袭和转移的机制,应用Western blotting,FACS,Immunostaining,RT-PCR和Real-time PCR等方法检测Bcl-2高表达对上皮细胞标志蛋白(E-cadherin,Cytokeratin,ZO1和Dsg3等)和间质细胞标志蛋白(N-cadherin,Fibronectin和Vimentin)表达的影响等;采用荧光素酶报告基因检测系统分析Bcl-2对N-cadherin启动子活性的影响等:明胶酶谱法研究Bcl-2高表达对金属基质蛋白质酶MMP-9的影响;应用siRNA下调N-cadherin的表达,探讨N-cadherin对转移和侵袭的影响;用ERK,FGFR,EGFR阻断剂U0126,PD174073和AG1478分别阻断其生物学功能,观察相关信号通路在Bcl-2促进HNSCC细胞侵袭和转移的作用。结果显示:Bcl-2高表达诱导细胞发生了类似上皮.间质转型(EMT)的形态变化,下调上皮细胞标志蛋白(E-cadherin,Cytokeratin,ZO1和Dsg3等)的表达,上调间质细胞标志蛋白(N-cadherin,Fibroneetin和Ximentin)的表达;Bcl-2能激活N-cadherin的启动子的活性并上调MMP-9的表达;Bcl-2通过N-cadherin/FGFR/ERK信号通路促进HNSCC细胞侵袭与转移。
　　研究表明:(1)Bcl-2高表达增强HNSCC细胞体外和体内侵袭转移能力:(2)Bcl-2高表达诱导HNSCC细胞发生类似EMT的细胞表型变化;(3)Bcl-2高表达通过N-cadherin/FGFR/ERK-1/2/MMP-9信号通路促进HNSCC细胞的侵袭与转移。我们的结果首次报道:Bcl-2具有调控HNSCC细胞侵袭和转移的功能。