【导读】缺氧是实体肿瘤的典型标志,在食管鳞状细胞癌(ESCC)的进展中起着关键作用。然而,缺氧参与肿瘤发生的确切机制尚不清楚。
食管癌是一种常见的恶性肿瘤,在全球癌症死亡中排名第六。食管鳞状细胞癌(ESCC)是亚非国家EC的主要病理类型,尤其是中国,占90%以上。目前,ESCC具有侵袭性表型的特点,导致5年生存率低于25%。因此,更好地了解食管鳞癌的分子机制,开发有效的诊断和治疗方法迫在眉睫。
缺氧是实体瘤的一个显著特征,主要归因于其快速增殖和血管生成不足。这种情况触发生物活性介质、趋化因子和血管生成因子的广泛释放,从而促进癌症的进展和转移。在低氧刺激下,转录因子HIF-1α的表达显著增加,并与许多靶基因的低氧反应元件(HREs)结合,促进肿瘤细胞的转移、增殖、代谢和㊣干性。因此,揭示肿瘤缺氧持续存在的新的分子机制,从而克服缺氧介导的肿瘤进展微环境至关重要。
越来越多的证据表㊣明,缺氧会调节长非编码RNA(lncRNA)的表达,因此它们在癌症发展中的作用越来越受到关注。已经发现几种lncRNA,包括STE㊣AP3-AS1、LU㊣CAT1和lincRNA-p21,在HIF-1α的激活下参与肿瘤进展。然而,目前尚缺乏针对特定lncRNA在促进食管鳞状细胞癌(ESCC)发生过程中对缺氧响应的特征描述。
研究人员首先在多种ESCC细胞系和免疫永生化的正常食管上皮细胞系NE2和NE3中测量了lnc191的表达。值得注意的是,ESCC细胞显示出高水平的lnc191表达,而NE2和NE3细胞仅表现出微弱或没有表达。随后,研究人员选择了KYSE-30和YES-2细胞系进行后续实验,因为这两个细胞系都具有高水平的lnc191表达且易于转染。之后,研究人员成功地设计了两个独立的siRNA和过表达质粒以干扰或增强ESCC细胞系中的lnc191表达。相应地,lnc191的敲低显著降低了KYSE-30和YES-2的增殖率。此外,研究人员发现lnc191对于增强ESC㊣C细胞的迁移和侵袭是必需的,进一步降低lnc191导致在克隆形成实验中形成的克隆数量大大减少。相反,lnc191过表达显著增强了KYSE-30和YE㊣S-2细胞的增殖、迁移、侵袭和克隆形成能力,进一步强化了lnc191的致癌作用。
为了进一步评估lnc191在ESCC细胞体内环境中的作用,研究人员将KYSE-30细胞分别㊣进行lnc191敲低或过表达处理,与对照组㊣细胞一起,通过皮下注射的方式注射入B㊣alb/c裸鼠右侧或左侧腹侧。4周后药物荧光标记,lnc191-敲低组肿瘤的重量显著低于对照组。而lnc191-过表达组肿瘤的重量显著增加。此外,研究人员还建立了尾静脉注射模型,以揭示lnc191对ESCC细胞体内转移的影响。HE染色的结㊣果显✅示,lnc191缺陷组肺㊣转移结节的数量明显减少。
由于lnc191在HIF-1α的特定转录激活下,研究人员检测了缺氧在lnc191诱导的ESCC细胞增殖和转移中的作用。功能实验表明,CoCl2诱导的缺氧显著增强了ESCC细胞的迁移和克隆形成能力,而这些肿瘤特性在lnc191-沉默的KYSE-30和YES-2细胞中得以恢复。总之,这些一致的发现提供了证据,证明缺氧诱导的lnc191确实在体外和体内促进ESCC细胞的恶性行为。
GRP78在多种肿瘤的进展中发挥作用,与胶质瘤美国基因科技公司、肺癌和头颈部肿瘤患者的不良预后密切相关。此外,本研究团队已经阐明了GRP78在ER压力诱导的ESCC上皮间质转化中的信号通㊣路。在这项研㊣究中,研究结果证实了ESCC样本库2中GRP78的上调表达。为了进一步确定GRP78是否确实㊣在ESCC中作为lnc191的靶点发挥作用,研究人员探索了GRP78在ESCC细胞恶性表型的作用。首先,研究人员确认了敲低效率,并在敲低GRP78后观察到显著的细胞增殖抑制、克隆形成抑制和迁移抑制,表明GRP78在ESCC发展中发挥着关键作用。
为了进一步研究GRP78对lnc191-诱导的食管鳞状细胞癌(ESCC)进展的影响,研究人员评估了在ESCC细胞中同时敲低lnc191和过表达GRP78后细胞的生长速度、迁移能力和克隆形成能力。研究显示,GRP78的过表达部分抵消了lnc191敲㊣低导致的ESCC细胞生长速度降低。此外,为了㊣阐明GRP78结合如何通过lnc191在体✅内㊣影响ESCC进展,研究人员利用稳定过表达lnc191和GRP78抑制剂HA15的KYSE-30细胞建立了动物模型。结果表明,lnc191过表达导致ESCC肿瘤体积和重量增加,而抑制GRP78则消除了这一效应。这些发现强调了GRP78在lnc191-介导的ESCC细胞增殖和迁移增强中的关键作用。
综上所述,研究人员发现了一个名为㊣lnc191的lncRNA,并阐明了缺氧诱导lnc191促进食管鳞癌进展的调控机制。这些发现揭示了缺氧㊣通过调节GRP78/EGFR/p-ERK轴诱导ESCC进展的机制。此外,lnc191可作为EGFR抗体治疗策略的潜在生物标志物,并可作为食管鳞癌治疗的诊断指标。
原标题:《促进癌细胞生长㊣和转移!宋咏梅/詹启敏/赵连梅研究团队:有前景的癌症诊断生物标志物和治疗靶点》