En ökning av integrin-kopplade kinas icke-canonically ger NF-kB-förmedlade tillväxtfördelar till gastric cancerceller genom att aktivera ERK1 /2

En ökning av integrin-kopplade kinas icke-canonically ger NF-kB-förmedlade tillväxtfördelar till gastric cancerceller genom att aktivera ERK1 /2 Bild Sammanfattning
Bakgrund
Ökad aktivitet eller uttryck av integrin-kopplade kinas (lk) , som reglerar celladhesion, migrering och proliferation, leder till onkogenes. Vi identifierade den molekylära grunden för regleringen av ILK och dess alternativ roll i ger ERK1 /2 /NF-kB-medierad tillväxtfördelar till gastric cancerceller.
Resultat
hämma ILK med kort hårnål RNA eller T315, en förmodad ILK hämmare, avskaffade NF-kB-medierad tillväxten i människans mag cancerceller AGS, SNU-1, MKN45 och GES-1. ILK stimulerad Ras-aktivitet för att aktivera c-Raf /MEK1 /2 /ERK1 /2 /ribosomal S6-kinas /inhibitor av κBα /NF-KB-signalering genom att underlätta bildandet av IQ-motivet innehållande GTPas-aktiverande protein 1 (IQGAP1) - Ras komplex. Tvingad enzymatisk ILK uttryck främjas celltillväxt genom att underlätta ERK1 /2 /NF-kB-signalering. PI3K aktivering eller minskad PTEN uttryck förlängd ERK1 /2 aktivering genom att skydda ILK från proteasom-förmedlad nedbrytning. C-terminalen av värmechock cognate 70 interagerande protein, en HSP90-associerad E3 ubiquitin ligas, medierad ILK ubikvitinering att styra PI3K- och HSP90-reglerade ILK stabilisering och signalering. Förutom celltillväxt, den identifierade vägen främjade cellmigration och minskad känslighet gastric cancerceller till anticancermedel 5-fluorouracil och cisplatin. Dessutom, exogen administrering av EGF samt överuttryck av EGFR utlöste ILK- och IQGAP1 reglerad ERK1 /2 /NF-KB-aktivering, celltillväxt och migration.
Slutsats Review, en ökning av ILK icke canonically främjar ERK1 /2 /NF-kB-aktivering och leder till tillväxten av gastric cancerceller.
Nyckelord
ILK Celltillväxt tillväxt~~POS=HEADCOMP IQGAP1 ERK1 /2 NK-kB bakgrund
Grin bunden kinas (lk), en 59-kDa serin /treonin-kinas, interagerar direkt med den cytoplasmatiska domänen av β1 integrin [1]. ILK består av tre områden: N-terminal ankyrin (ANK) upprepningar, en central pleckstrin homologi (PH) -liknande domän och en C-terminal kinasdomänen [2], [3]. Integrin-medierad cell-extracellulärt matrix (ECM) vidhäftnings eller tillväxtfaktorer aktiverar fosfatidylinositol 3-kinas (PI3K) att fosforylera membranbundet PI 4,5-bisfosfat (PIP2) och genererar PI 3,4,5-trifosfat (PIP3) som binder till PH-liknande domänen av ILK och aktiverar ILK [4], [5]. Efter ILK aktivering, kan den C-terminala kinasdomänen av ILK binda till olika proteiner, inklusive AKT, affixin, β-Parvin, glykogensyntas-kinas (GSK) -3β, calponin homologi innehållande ILK-bindande protein, 20-kDa-reglerande lätta kedjor av myosin (LC20), myosin-målriktade subenheten av myosin lätt kedja fosfatas (MYPT1), paxillin, α-NAC och proteinet fosfatasinhibitorer PHI-1, Kepi, och KPI-17 [2], [3] [6], [7]. De N-terminala ANK upprepning medierar interaktionen av ILK med ILKAP, ett protein fosfatas 2C familjemedlem, och nypa, en LIM-domän-bara adaptorprotein. ILK kan betraktas som en PIP3-interagerande protein nedströms PI3K; dess effekter blockeras av fosfatas och tensin homolog bort på kromosom 10 (PTEN) [8], [9]. PTEN trycker tumörer genom defosforylera PIP3 [10], [11] ILK
spelar en viktig roll i regleringen av olika cellulära processer, inklusive proliferation, överlevnad, migration, cellcykelprogression och angiogenes. ökad aktivitet eller uttryck av ILK leder till onkogenes [2], [3]. Förutom att modulera dess partnerproteiner för cellulära processer är ILK hypotes att vara involverad i en intracellulär signaltransduktion nätverk. Mekanistiskt ILK fosforylerar direkt AKT på Ser473 och GSK-3β på Ser9 [4], [9] för att mediera β-catenin translokation och reglerar AP-1-expression för tumörcellproliferation [12]. NF-KB-aktivering är en förutsättning för ilk medierad onkogena processer, såsom anti-apoptotisk aktivitet [13], överlevnad främjande [14], epitelial-mesenkymala övergång [15], cellulär förlängning och beständighet mot apoptos [16], angiogenes [17 ], och migration, invasion och metastas [18] - [20]. Dessutom är NF-KB-aktivering erfordras för den kanoniska reglering av IKKα och IKKß av ILK /AKT pathway. Att utlösa cellmigration, kan ILK aktivera små GTPaser RAC och Cdc42 [21]. Dessutom reglerar ILK ERK1 /2 aktivering i myogenic differentiering [22]. Ökat uttryck av microRNA-143 och mikroRNA-145, som riktar gelikar, hämmar AKT och ERK1 /2 vägar [23]. Emellertid den molekylära mekanismen underliggande ILK-medierad ERK1 /2 aktivering förblir okänd.
Stimulering av celler genom tillväxtfaktorer och cytokiner samt cellulär interaktion med ECM ökning ILK-aktivitet [24]. Förutom den molekylära regleringen av PI3K /PTEN av ILK, Aoyagi et al. identifierade ILK som en ny värmechockprotein (HSP) 90 klient protein och funnit att farmakologiskt inhibera HSP90 resulterade i ILK nedbrytning i en proteasom-beroende sätt [25]. Vidare HSP90-associerade E3 ubiquitin ligas C-terminalen av värmechock cognate 70 interagerande protein (CHIP) orsakar ILK degradering [26]. Hashiramoto et al. visade att HSP90 stabiliserade ILK och ihållande AKT och ERK1 /2 aktivering [16]. Således spekulerar vi en relation mellan ILK stabilitet och aktivering av dess nedströms kinaser. Ras /MAPK-vägen-signalering är avgörande för tumörbildning [27]. Ökad ILK expression är relaterad till magsäckscancer höggradig [28], prostatacancer [29], och icke-småcellig lungcancer [30], även om celler i dessa cancrar hysa vanligen Ras-mutationer [31] - [33]. Inriktning ILK med siRNA minskar cancer gastric cellinvasion, spridning och tillväxt genom en okänd mekanism [34]. När det gäller möjligheten att ILK agerar uppströms av NF-kB genom att reglera IKKα [13], som har varit inblandad i gastrisk tumörbildning [35], är ILK spekulerats att aktivera celltillväxt genom en NF-kB-reglerade vägen. Använda gastric cancerceller (AGS, MKN45 och SNU-1), studerade vi den molekylära regleringen av ILK och identifierade en icke-kanoniska vägen för ILK reglerade ERK1 /2 aktivering av NF-kB-medierad magcancer celltillväxt, migration, och överlevnads marknadsföring.
Resultat
ILK aktivitet och uttryck är avgörande för NF-kB-medierad celltillväxt
Ökad aktivitet eller uttryck av ILK ökar tumörbildning genom att främja celltillväxt [6]. RNAi-baserade ILK ljuddämpnings dämpar gastric cancercelltillväxt [34], medan ILK överuttryck är relaterad till gastrisk tumorgenes [28]. I humana gastriska tumörer och AGS-härledda knutor i BALB /c-möss, Ki-67-positiva celler som förökar samuttrycks ILK vilket framgår av fluorescens-baserade immunfärgning (Figur 1A) och AEC-baserad immunfärgning (Ytterligare fil 1: Kompletterande material och metoder , ytterligare fil 2: Figur S1) experiment. För att undersöka de möjliga mekanismerna bakom ILK-medierad magcancer celltillväxt, har flera gastric epitelcellinjer kännetecknas enligt deras olika celltillväxthastigheter, som var högre för AGS och SNU-1-celler och lägre för MKN45 och GES-1-celler och användes i denna studie (Ytterligare fil 3: Figur S2A). Jämfört med MKN45 celler, AGS och SNU-1-celler hade också förhöjda ILK uttryck (Ytterligare fil 3: Figur S2B och S2C). En Lentiviral-baserade shRNA användes för att tysta ILK
genetiskt i AGS, SNU-1, MKN45 och GES-1 gastric epitelceller (Figur 1B, övre panel) samt i A549 och H1975 mänskliga lung adenokarcinomceller, HK-2 humana renala proximala tubulära epitelceller, och THP-1 humana monocytiska celler (Ytterligare fil 3: Figur S2D). I dessa celler, ILK tysta signifikant (P Hotel < 0,05) minskade celltillväxt (Figur 1B, ytterligare fil 3: Figur S2E). Vidare behandla celler med ILK-hämmaren T315 [36] signifikant (P
< 0,05) och dosberoende retarderad celltillväxt (Figur 1C) utan cytotoxicitet (data visas ej). Dessutom minskade kolonibildning observerades i ilk-tystade AGS-celler (Ytterligare fil 3: Figur S2F). Således geners uttryck (Ytterligare fil 3: Figur S2G) och farmakologiska metoder (Ytterligare fil 3: Figur S2H) för att undertrycka ILK aktivitet eller överuttryck ledde till cellcykelstopp vid G en fas. Dessa resultat visar en tillväxtbefrämjande roll likar. Figur 1 ILK expression är nödvändigt för celltillväxt och NF-KB-aktivering. (A) Representativa fluorescensbaserad immunohistokemisk färgning visar samuttryck av ILK (grön
) och Ki-67 (röd
) i humana gastriska tumörer och AGS-härledda knutor i BALB /c-möss. DAPI (blå
) användes för kärn motfärgning. ILK + Ki-67 + -celler i de immunofluorescently färgade vävnadssnitt presenteras som dot-diagram över en FACS-liknande analys genom att använda TissueQuest mjukvara. Cellerna beräknades som andelen och antalet celler av de totala celler (DAPI + celler) per fält. (B) Western blöt av ILK-uttryck i celler transfekterade med shRNAs inriktnings ILK (shILK
) eller en luciferas-kontroll (shLuc
). β-aktin användes som en intern kontroll. WST-8-baserad analys visar inhiberingen av celltillväxt i ilk-tystas celler. (C) Den dosberoende effekten av ILK inhibitor T315 den på hämningen av AGS celltillväxt. (D) Representant fluorescens-baserade immunohistokemisk färgning visar samuttryck av ILK (grön
) och fosforylerat NF-kB Ser536 (röd
) i humana gastriska tumörer och AGS-härledda knutor i möss. DAPI (blå
) användes för kärn motfärgning. Dot-tomter visar samuttryck av ILK och NF-kB Ser536. (E) Logistisk regressionsanalys visade en korrelation mellan gelikar, fosforylerad NF-kB Ser536, och Ki-67 i 93 magcancer prover testades. R-kvadrat (R 2
) och P
värden visas. (F) EMSA som visar NF-KB-aktivering. (G) Luciferase reporter assay visar aktiveringen förhållandet av NF-kB för att styra Renilla luciferas i celler behandlade med den NF-KB-inhibitor CAPE (25

• Kombinerade funktioner baserade på MT1-MMP uttryck, CD11b + immunocyter densitet och LNR förutsäga kliniska resultat av mag cancer
• Kännetecken för Epstein-Barr-virus varianter i samband med magcancer i södra Tunisia