上海瑞金醫(yī)院發(fā)文：腫瘤微環(huán)境促進胃癌發(fā)展新機制
10月19日，上海交通大學醫(yī)學院附屬瑞金醫(yī)院張軍教授等在期刊《Journal of Experimental & Clinical Cancer Research》發(fā)表題為“Paracrine activin B-NF-κB signaling shapes an inflammatory tumor microenvironment in gastric cancer via fibroblast reprogramming”的研究論文，研究表明GC細胞p65/INHBB/activin B和成纖維細胞p65/IL-1β信號環(huán)導致形成一個促進腫瘤的整個炎癥微環(huán)境，這可能是GC的有希望的治療靶點。
研究背景
在全球范圍內，胃癌（GC）在癌癥診斷患病率方面排名第五，在主要死亡原因方面排名第三。探索基因組調控網絡中影響細胞存活的重要基因對于將分子表征轉化為有用的臨床應用至關重要。由于腫瘤組織細胞及其與微環(huán)境的復雜關系影響腫瘤生成和發(fā)展的各個方面，基因在調節(jié)微環(huán)境表型和功能方面所起的作用值得深入研究。
利用公共數據庫數據發(fā)現，GC中INHBB的上調與患者預后不良相關，其中INHBB相關免疫細胞浸潤的變化可能會影響GC患者的預后。然而，INHBB在GC中的確切作用及其對炎癥微環(huán)境的影響尚不清楚。作為腫瘤微環(huán)境中極其重要的部分，癌癥相關成纖維細胞（CAF）由位于腫瘤邊緣的正常成纖維細胞形成，并通過功能重編程浸潤到腫瘤中。因此，CAF通過分泌各種生長因子，細胞因子和趨化因子以及重建細胞外基質（ECM）來重塑腫瘤微環(huán)境以影響腫瘤發(fā)展。因此，GC中誘導CAF表型的因素及其分子靶點仍有待充分研究。由于激活素B已被證明在多種炎癥性疾病和纖維化中具有多效性，因此我們的研究目的集中在INHBB在GC發(fā)展中的可能作用及其對微環(huán)境串擾的潛在貢獻。
研究進展
為了探究INHBB對GC進展的影響，我們首先通過qRT-PCR和蛋白質印跡檢測了GC細胞系中INHBB的表達，并根據內源性INHBB表達水平選擇HGC-27、MGC-803和MKN-45進行功能喪失或獲得研究（圖2A）。同時，由于INHBA和INHBB之間的同源性，我們使用qRT-PCR分析排除了INHBA在細胞系中的可能影響。結果發(fā)現，INHBA在三個選定細胞系中的表達低于GES-1細胞系中的表達。我們通過使用慢病毒shRNA轉染構建了INHBB敲低細胞系（HGC-27 / shINHBB和MGC-803 / shINHBB），并使用INHBB擴增的慢病毒轉染構建了INHBB過表達細胞（MKN-45 / INHBB和HGC-27 / INHBB）（圖2B）。與陰性對照相比，CCK-8測定和集落形成測定顯示，INHBB敲低（HGC-27 / shINHBB和MGC-803 / shINHBB）顯著抑制細胞增殖，而INHBB過表達（MKN-45 / INHBB和HGC-27 / INHBB）促進GC細胞的增殖（圖2C）。細胞凋亡試驗顯示，在HGC-27/shINHBB和MGC-803/shINHBB細胞系中，早期和晚期凋亡細胞的比例顯著增加。相反，INHBB的過表達逆轉了這種效應并減少了細胞凋亡的發(fā)生（圖2D）。此外，Transwell測定還表明，與INHBB高表達細胞相比，INHBB低表達細胞的遷移和侵襲能力受到顯著抑制（圖2E）。在HGC-27/shINHBB和MGC-803/shINHBB細胞中，促細胞凋亡相關蛋白Bax水平顯著升高，而抗細胞凋亡相關蛋白Bcl2和上皮-間充質轉化（EMT）相關蛋白基質金屬蛋白酶2（MMP2）、Vimentin和Snail水平顯著下降。相比之下，MKN-45 / INHBB和HGC-27 / INHBB細胞蛋白水平顯示出相反的結果（圖2F）。對INHBB與MMP2、VIM和SNAI1之間的mRNA水平進行了相關性分析，表明存在顯著的正相關。這些發(fā)現表明，INHBB可以通過減少細胞凋亡，增加細胞增殖，遷移和侵襲能力來促進GC的進展。
INHBB在體外促進GC細胞增殖、遷移和侵襲
研究結論
根據我們的研究，我們提供了INHBB可以促進腫瘤細胞增殖，遷移和侵襲的證據。同時，我們發(fā)現激活素B是GC成纖維細胞分化的重要參與者。因此，活化的成纖維細胞創(chuàng)造了一個促腫瘤的微環(huán)境，可以通過正反饋回路增加GC的腫瘤生長。
GC 細胞和成纖維細胞之間可促進 GC 進展的 INHBB/NF-kB/IL-1b 正向調節(jié)反饋回路的示意圖。
總之，我們的研究表明，INHBB在GC細胞和成纖維細胞之間創(chuàng)造了一個促進腫瘤的局部炎癥環(huán)境，從而為INHBB在GC發(fā)生和發(fā)展中的作用提供了新的證據（圖8K）。我們相信這些發(fā)現具有實際意義，這可能會加深我們對INHBB在GC進展和治療中的作用的理解。
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