Abstract
FET cellelinje, stammer fra et tidlig stadium tykktarmskreft, er ikke-tumorigen i atymiske nakne mus. Konstruert FET celler som uttrykker TGF-α (FETα) skjerm konstitutivt aktiv EGFR /ErbB signal. Disse cellene lett dannes xenograft tumorer i atymiske nakne mus. Viktigere, FETα cellene beholdt deres respons til TGF-beta-formidlet vekstinhibering, og, som foreldre FET-celler, ekspresjon av en dominant negativ TGF-beta type II reseptor (DNRII) i FETα celler (FETα /DNRII) opphevet respons til TGF -beta-indusert veksthemming og apoptose i henhold til belastningsforholdene
in vitro
og økt metastatiske potensiale i en ortotopisk modell
in vivo
, noe som indikerer metastase suppressor aktivitet av TGF-beta-signalisering i denne modellen. Kreft angiogenese er ansett som en viktig egenskap for tumordannelse og progresjon. Her viser vi at TGF-beta-signalisering inhiberer ekspresjon av vaskulær endotelial vekstfaktor A (VEGFA) og at tap av autocrine TGF-beta in FETα /DNRII celler resulterte i økt ekspresjon av VEGFA. Regulering av VEGFA ekspresjon av TGF-beta er ikke på transkripsjonsnivået, men på det post-transkripsjonelle nivå. Våre resultater indikerer at TGF-beta reduserer VEGFA protein stabilitet gjennom ubiquitinering og nedbrytning i en PKA- og Smad3 avhengig og Smad2 uavhengig veien. Immunhistokjemisk (IHC) analyser av ortotopiske svulster viste signifikant redusert TGF-beta signalering, økt CD31 og VEGFA flekker i svulster FETα /DNRII celler sammenlignet med de av vektorkontrollceller. Disse resultater indikerer at inhibering av TGF-beta-signalisering øker VEGFA uttrykk og angiogenese, som potensielt kunne bidra til økt metastasering av disse cellene
in vivo
. IHC studier utført på menneskelig kolon adenokarsinom prøvene viste at TGF-beta signale omvendt korrelert med VEGFA uttrykk, noe som indikerer at TGF-beta-mediert hemming av VEGFA uttrykk eksisterer i kolon kreftpasienter
Citation. Geng L, Chaudhuri A, Talmon G, Wisecarver JL, Wang J (2013) TGF-beta undertrykker VEGFA-mediert Angiogenese i Colon Cancer metastasering. PLoS ONE 8 (3): e59918. doi: 10,1371 /journal.pone.0059918
Redaktør: Lu-Zhe Sun, University of Texas Health Science Center, USA
mottatt: 14 desember 2012; Godkjent: 20 februar 2013; Publisert: 25 mars 2013
Copyright: © 2013 Geng et al. Dette er en åpen-tilgang artikkelen distribueres under betingelsene i Creative Commons Attribution License, som tillater ubegrenset bruk, distribusjon og reproduksjon i ethvert medium, forutsatt den opprinnelige forfatteren og kilden krediteres
Finansiering:. Dette arbeidet ble støttet av National Institutes of Health gir P20RR018759 og R01CA140988-01 (https://projectreporter.nih.gov/project_info_description.cfm?aid=8215881 icde=14708223 ddparam= ddvalue= ddsub= cr=1 csb=default cs=ASC) til JW. Finansiører hadde ingen rolle i studiedesign, datainnsamling og analyse, beslutning om å publisere, eller utarbeidelse av manuskriptet
Konkurrerende interesser:.. Forfatterne har erklært at ingen konkurrerende interesser eksisterer
Innledning
Transforming growth factor beta (TGF-beta) består av en gruppe multifunksjonelle polypeptider som regulerer ulike cellulære prosesser, herunder celleproliferasjon, apoptose, differensiering, migrasjon, tumorigenecity og metastase, gjennom binding til TGF-beta-reseptorer. Mange studier tyder på at TGF-beta-signalisering virker som enten en svulst promoter eller en tumor suppressor. Svulsten promoteren funksjon av TGF-beta er knyttet til evnen til å indusere en epitelial til mesenchymal overgang (EMT), som gir resistens til de apoptotiske effekter av TGF-beta [1] – [3]. Imidlertid har vi og andre demonstrert eksperimentelt at TGF-beta medierer tumor suppressor-aktivitet i en rekke krefttyper, inkludert kreft i tykktarmen, og at tap av TGF-beta-signalisering fører til anskaffelse og progresjon av kreft [4] – [11]. Våre nyere studier viser at TGF-beta signale undertrykker metastasering i en undergruppe av tykktarmskreftceller i en orthotopic modell
in vivo product: [12]. Derfor identifisere mekanismen (e) der TGF-beta utløser sin metastase suppressor funksjon er avgjørende for vår forståelse av tumorprogresjon og for å utvikle effektive terapeutiske strategier.
Angiogenese er en viktig faktor for tumorprogresjon. Faste tumorer kan ikke vokse utover en viss størrelse uten tilstrekkelig vaskulære forsyning for å levere nok oksygen og næringsstoffer. VEGF /VEGFR veien er en viktig mediator av angiogenese [13] og VEGFA virker som en potent tumor angiogene faktoren [14]. VEGFA stimulerer veksten av nye blodkar, som gir tumorer med nødvendig oksygen og næringsstoffer [14], [15]. Ekspresjon av VEGFA har vist seg å være regulert på transkripsjonsnivået og translasjonelle [16] – [19]. Regulering av VEGFA uttrykk av TGF-beta signalering har ikke blitt godt undersøkt. Det har blitt rapportert at TGF-beta induserer VEGF-sekresjon i humane cytotrophoblast celler [20]. Tvert imot, en annen gruppe viser at TGF-beta-antisense oligonukleotider øker VEGFA ekspresjon i humane keratinocytter og hudfibroblaster
in vitro product: [21]. Derfor kan TGF-beta differensielt regulere VEGFA uttrykk avhengig cellulær kontekst.
FET colon carcinoma cellelinje, som ble isolert fra en godt differensiert tidlig fase kreft, beholder autocrine TGF-beta-aktivitet. Disse cellene danner en liten tumor knute på stedet av inokulasjon i atymiske nakne mus som ikke vokser progressivt og deretter går tilbake i løpet av 3-5 uker, [5], [22]. Den manglende evne av disse kolonkarsinom avledede celler for å generere progressiv tumorvekst
in vivo
antyder at, i forhold til de mer kommet modell cellelinjer, FET-cellene beholde mange normale vekst kontroller, inkludert den inhiberende respons til TGF-beta. Derfor ble FET-celler konstruert for å uttrykke TGF-α (FETα), som konstitutivt aktiverer EGFR /ErbB-signalering. Disse cellene (FETα) lett dannes xenografttumorer i nakne mus [22]. Men FETα celler beholdt sin respons til TGF-beta-mediert veksthemming og sjelden spredning
in vivo
. Uttrykk for en dominant negativ TGF-beta type II reseptor (DNRII) i FETα celler, utpekt FETα /DNRII, opphevet respons til TGF-beta-indusert veksthemming og apoptose under stress betingelser
in vitro Kjøpe og betydelig økt metastatisk potensial i en orthotopic modell
in vivo product: [12]. Det synes således at tapet av TGF-beta tumor suppressor respons er ettergivende for utvikling av metastase av FETα celler, noe som gir bevis til støtte for den metastase suppressor funksjon av TGF-beta-signalisering i dette cellemodellen. Denne studien benytter FETα /vektor og FETα /DNRII celle modellsystem for å teste hypotesen om at TGF-beta-signalisering medierer angiogenese ved å regulere VEGFA ekspresjon, noe som kan bidra til den metastase suppressor funksjon av TGF-beta. I denne studien rapporterer vi at i tykktarm kreft celler, hemmer TGF-beta VEGFA uttrykk på post-transkripsjonsnivået, sannsynligvis ved å redusere VEGFA protein stabilitet gjennom ubiquitinering og degradering. Denne forskriften er Smad3 avhengig og Smad2 uavhengig. Våre data tyder også på at TGF-beta-mediert nedregulering av ekspresjon VEGFA er gjennom en PKA-mediert reaksjonsvei. I tillegg viser vi at tapet av autokrint TGF-beta i FETα /DNRII cellene resulterer i økt uttrykk av VEGFA sammenlignet med kontrollcellene både
in vitro Hotell og
i viv
o, som tyder på at en del av autocrine TGF-beta-aktivitet og dens metastaser suppressor sammenheng undertrykker angiogenese. Til slutt, IHC studier av deler av human colonic adenokarsinomer viser at TGF-beta-signalisering er inverst korrelert med VEGFA ekspresjon, noe som indikerer at koblingen mellom tapet av TGF-beta-aktivitet og økt ekspresjon VEGFA eksisterer også i colon cancerpasienter.
Materialer og metoder
Alle forsøk med dyr ble godkjent av University of Nebraska Medical Center Institutional Animal Care og bruk Committee (IACUC #: 07-043-08-FC).
Cellelinjer linjer~~POS=HEADCOMP og reagenser
FETα /DNRII celler ble oppnådd ved transfeksjon av en dominant negativ TGF-beta type II reseptor inn FETα celler, mens FETα /vektorkontrollceller ble generert ved transfeksjon av en kontroll plasmid. FETα /vektor, FETα /DNRII, HCT116, RKO, C, CBS, GEO og sperre FET tarm karcinomceller [9] ble dyrket ved 37 ° C i en fuktet inkubator med 5% CO
2 i McCoys 5A serum-fritt medium (Sigma) supplementert med 5 ng /ml epidermal vekstfaktor, 20 ug /ml insulin, og 4 ug /ml transferrin som tidligere beskrevet [23]. Rekombinant human TGF-beta1 ble kjøpt fra R pSmad3 fig. 1D, venstre panel). Følgelig ble VEGFA uttrykk økt betydelig i DNRII celler sammenlignet med (Fig. 1D, venstre panel) vektoren kontrollcellene. Immunfluorescens farging av VEGFA bekreftet higer uttrykk for VEGFA i FETα /DNRII celler enn i FETα /vektor celler (Fig. 1D, panel til høyre).
(A) Western blot analyse av VEGFA uttrykk i ulike tykktarmskreftcellelinjer og HCT116 cellene re-uttrykke TGF-beta RII. (B og C) FET-celler ble dyrket til 50% konfluens og ble behandlet med 4 ng /ml TGF-beta 1 for de angitte tidsperiodene (B) eller med 4 ng /ml TGF-beta 1 i nærvær eller fravær av 200 nM SB525334 for 48 timer (C). Western blot analyser ble utført med et anti-VEGFA antistoff for å påvise VEGFA uttrykk. β-aktin ble benyttet som en kontroll lasting. (D) Western blot (venstre panel) og immunofarging (høyre panel) analyser av VEGFA uttrykk i FETα /vektor og FETα /DNRII celler. Fosforylering av Smad2 og Smad3 (pSmad2 pSmad3) ble vist for å indikere Smad aktivering (venstre panel)
TGF-beta hemmer VEGFA uttrykk på post-transkripsjonsnivået
Å. bestemme hvor TGF-beta undertrykker VEGFA ekspresjon, ble mRNA ekspresjon av VEGFA bestemt i FET-celler behandlet med TGF-beta for forskjellige tidsperioder. RT-PCR resultater viste at VEGFA mRNA nivåer forble uendret etter TGF-beta behandling i opptil 48 timer (Fig. 2A, øvre panel). Kvantifisering av gjentatte eksperimenter bekreftet observasjon (Fig. 2A, nedre panel). Disse resultatene tyder på at TGF-beta regulerer VEGFA uttrykk ved post-transkripsjonelle nivå. En av de mulige mekanismer for post-transkripsjonell regulering er det av proteinstabilitet. For å bestemme om TGF-beta-signalisering regulerer proteinstabilitet av VEGFA, cykloheksimid (CHX) ble tilsatt til FET-celler for å inhibere proteinsyntesen mens de ble behandlet med TGF-beta. Under disse betingelser, er nivåene av VEGFA sank hurtigere i TGF-beta-behandlede prøvene enn i kontrollprøver (fig. 2B, øvre panel). Kvantifisering og normalisering av intensiteten av VEGFA band med at de tilsvarende actin bandene tydelig viste at TGF-beta behandling reduserte halveringstiden til VEGFA-proteinet (fig. 2B, nedre panel), som indikerer at TGF-beta regulerer VEGFA proteinstabilitet . For ytterligere å dissekere den underliggende mekanisme, en proteasominhibitor, MG132, eller ubiquitin E1 inhibitor, PYR41, ble brukt til å behandle FET cellene sammen med TGF-beta. Som vist i figur 2C, enten MG132 eller PYR41 forhindret TGF-beta-mediert undertrykkelse av VEGFA uttrykk. Disse resultatene tyder på at TGF-beta-signalisering minsker VEGFA proteinstabilitet gjennom ubiquitinering og degradering.
(A) FET-celler ble dyrket til 50% konfluens og ble behandlet med 4 ng /ml TGF-beta 1 for de angitte tidsperioder. RT-PCR ble utført som beskrevet i
Materialer og metoder
(øvre panel). Intensiteten av hvert VEGFA mRNA bånd ble kvantifisert og normalisert med det tilsvarende aktin bandet. Verdier er midler ± S.E. fra tredoble eksperimenter (nedre panel). (B) Western blot-analyse av VEGFA ekspresjon ble utført ved de angitte tidspunkter i FET-celler behandlet med 100 ug /ml cykloheksimid (CHX) alene eller CHX og TGF-beta sammen (øvre panel). Intensiteten av hvert VEGFA bånd ble kvantifisert og normalisert med det tilsvarende aktin båndet (lavere panel). (C) Western blot-analyse av VEGFA ekspresjon i FET-celler behandlet med TGF-beta alene, TGF-beta med MG132 (10 uM) eller TGF-beta med PYR41 (15 uM). (D) Uttrykk for Smad2 og Smad3 i FET celler med tom vektor kontroll (Ctr), Smad2 shRNA (Sh-S2) eller Smad3 shRNA (Sh-S3) ble vist i panelet til venstre. Fosforylering av Smad2 og Smad3 og uttrykk for VEGFA i ovennevnte celler behandlet med 4 ng /ml TGF-beta ble vist i panelet til høyre. (E) Uttrykk for PKACatα i FET celler med tom vektor kontroll (Ctr) eller PKACatα shRNA (Sh-PKA) ble vist i panelet til venstre. VEGFA uttrykk i ovennevnte celler behandlet med 4 ng /ml TGF-beta for 48 timer ble vist i panelet til høyre.
TGF-beta signalering medieres hovedsakelig gjennom Smad aktivering. Imidlertid har Smad-uavhengig TGF-beta-signalisering også blitt rapportert i forskjellige celletyper [23], [24]. For å avgjøre om TGF-beta-mediert hemming av VEGFA uttrykk er Smad avhengig eller-uavhengig, ble Smad2 og Smad3 slått ned enkeltvis i FET celler ved shRNAs spesifikk for Smad2 eller Smad3. Uttrykk for Smad2 eller Smad3 ble redusert effektivt og spesielt i Smad2 eller Smad3 knockdown celler (Fig. 2D, venstre panel). Som et resultat ble økninger i pSmad2 eller pSmad3 ved TGF-beta behandling avskaffet i Smad2 eller Smad3 knockdown celler henholdsvis (Fig. 2D, panel til høyre). Western blot analyse indikerte at hemming av VEGFA protein uttrykk av TGF-beta ble delvis reversert i Smad3 knockdown celler mens knockdown av Smad2 hadde liten effekt (Fig. 2D, panel til høyre). Disse resultatene tyder på at TGF-beta undertrykker ekspresjon av VEGFA i en Smad3 avhengig og Smad2-uavhengig måte. Den delvis reversering av TGF-beta-mediert undertrykkelse av VEGFA ekspresjon i Smad3 knockdown-celler kan skyldes ufullstendig stanse av Smad3 ekspresjon i disse celler eller eksistensen av en Smad3-uavhengig mekanisme.
Som vist tidligere, TGF -beta regulerer XIAP downregulation gjennom en PKA-mediert vei [25]. Vi neste avgjort om PKA er involvert i reguleringen av VEGFA uttrykk ved TGF-beta. Uttrykket av PKA katalytisk α-subenheten (PKACatα) ble slått ned av en bestemt shRNA i FET celler (Fig. 2E, venstre panel). Som et resultat av TGF-beta-mediert inhibering av VEGFA ekspresjon ble nesten fullstendig opphevet i disse cellene (fig. 2E, høyre panel). Tatt sammen med observasjonen om at aktiveringen er PKA Smad3-avhengig [25], disse resultatene tyder på at TGF-beta /Smad3 /PKA signale regulerer nedregulering av ekspresjon VEGFA i kolon kreftceller.
TGF-beta-signalisering inhiberer VEGFA uttrykket og undertrykker tumor angiogenese in vivo
VEGFA er en viktig regulator av blodkardannelse, og spiller en viktig rolle i angiogenese, noe som bidrar til tumorutvikling og progresjon. Vi har vist ovenfor at TGF-beta-signalisering inhiberer VEGFA ekspresjon (Fig. 1B). Siden TGF-beta fungerer som en metastase suppressor i tykktarm kreft celler [12] undersøkte vi om undertrykkelse av VEGFA uttrykk av TGF-beta bidrar til metastase undertrykkelse funksjon av TGF-beta. Vi brukte FETα /vektor og FETα /DNRII celle modellen beskrevet tidligere [12] for å ta opp dette spørsmålet. VEGFA ekspresjon var mye høyere i FETα /DNRII celler enn det i FETα /vektor-celler
in vitro
på grunn av opphevelse av TGF-beta-signalisering (fig. 1 D). Som vist tidligere, viste FETα /DNRII celler signifikant øket metastatiske potensiale i forhold til FETα /vektor-celler i en ortotopisk modell
in vivo product: [12]. Primærtumor snitt preparert fra hver mus orthotopically transplantert med FETα /vektor eller FETα /DNRII celler ble undersøkt for TGF-beta signalering. Siden FETα celler uttrykker både Smad2 og Smad3 (data ikke vist), Smad2 fosforylering ble brukt som en indikator for aktiv TGF-beta /Smad2 /3 signalering. IHC-analyser ved bruk av et anti-fosfo-Smad2 (anti-pSmad2)-antistoff viste at atom Smad2 fosforylering ble signifikant redusert i de primære svulster FETα /DNRII celler sammenlignet med de av FETα /vektor-celler (fig. 3A, venstre panel). Kvantifisering av farging tettheten av kjernefysisk pSmad2 i flere prøver indikerte at TGF-beta signale ble hemmet i svulster FETα /DNRII celler med ca 40% (figur 3A, panel høyre *
P
. 0,001) . For å avgjøre om TGF-beta signale undertrykker VEGFA uttrykk
in vivo
, undersøkte vi VEGFA uttrykk i de primære svulster ved hjelp av IHC analyser. Resultatene viste at VEGFA uttrykk var mye høyere i svulster FETα /DNRII celler enn de av (Fig. 3B, venstre panel) kontrollcellene. Kvantifisering av farging tetthet av VEGFA i flere prøver indikerte at VEGFA uttrykk ble økt med mer enn to ganger i disse svulstene (figur 3B, panel rett, *
P
. 0,001), bekrefter undertrykkende rolle TGF-beta i VEGFA uttrykk
in vivo
. For å avgjøre om VEGFA uttrykk har noen biologiske konsekvenser
in vivo
, vi neste analysert microvessel dannelse i svulstene ved hjelp av en anti-CD31 antistoff. CD31 er en markør for blodkar endotelceller. I svulster FETα /DNRII celler, microvessel tetthet var mer enn tre ganger høyere enn det som ble observert i kontrollprøvene (Figur 3C, *
P
. 0,001). Disse resultater indikerer at inhibering av TGF-beta-signalisering fører til forhøyet VEGFA ekspresjon, hvilket bidrar til økt angiogenese. Tatt sammen med resultatene av øket metastatisk potensial på FETα /DNRII celler i ortotopisk modell, våre studier tyder på at TGF-beta-signalisering undertrykker VEGFA-mediert angiogenese og tumorprogresjon.
Representative bilder av IHC-farging av fosfo Smad2 (A), VEGFA (B) og CD31 (C) i de primære svulster FETα /vektor og FETα /DNRII celler (venstre panel). Farging tetthet ble målt og kvantifisert med ImagePro pluss 7,0 programvare ved hjelp av 20 × eller 40 × bilder (høyre panel). Fire dyr ble analysert for hver type celler. Femten-tjue histologisk lignende felt ble tilfeldig valgt fra hvert lysbilde for analyse av farging tetthet. Dataene er presentert som gjennomsnitt ± SE.
P
verdier ble beregnet ved hjelp av Student
t
-test. *
P
. 0,001
Uttrykk for VEGFA omvendt korrelerer med TGF-beta signalering i menneskets tykktarm kreft adenokarsinom
ovenfor
in vitro
og
in vivo
resultatene viser at TGF-beta regulerer negativt VEGFA uttrykk i humane tykktarm kreft cellelinjer. Vi neste undersøkt om det var noen sammenheng mellom TGF-beta signalering og VEGFA uttrykk i menneskelige colonic adenokarsinomer. Snitt preparert fra 10 normal tykktarm og 24 individuelle tykktarmskreftpasienter ble undersøkt for aktiv TGF-beta signalering og VEGFA uttrykk. Siden Smad2 og Smad3 er sjelden mutert i tykktarmskreft [26], ble Smad2 fosforylering brukt i denne studien for å indikere aktiv TGF-beta /Smad2 /3 signalering. Normal menneskelig kolon viste sterk og tydelig kjernefysiske farging for Smad2 fosforylering og svak farging for VEGFA i krypten epitelceller mens ondartede epitelceller i adenokarsinom tilfeller vises mest svak og diffus farging for Smad2 fosforylering og sterk farging for VEGFA av IHC analyser ( fig. 4A). Figur 4B viser kvantifisering av farging tettheten av kjernefysisk Smad2 fosforylering og VEGFA uttrykk for enkelte pasientprøver. Totalt sett normale colonic epitelceller vise høyere atom Smad2 fosforylering og lavere VEGFA uttrykk enn adenokarsinomer, støtter den oppfatning at uttrykket av VEGFA omvendt korrelerer med TGF-beta signalering i menneskelige kolon adenokarsinom.
§§ fremstilt fra 10 normal tykktarm og 24 individuelle tykktarmskreft pasientprøver ble farget ved hjelp av anti-fosfo-Smad2 og anti-VEGFA antistoffer. (A) Representative bilder av IHC farging av fosfor-Smad2 og VEGFA i normal tykktarm og tykktarmskreft prøver. (B) Farging tetthet ble målt og kvantifisert med ImagePro pluss 7,0 programvare ved hjelp av 40 × bilder i hver prøve. Normale kolon prøvene er representert ved torg og tykktarmskreft prøver av trekanter. Barer representerer gjennomsnittsverdier for hver gruppe av prøver.
P
verdier ble beregnet ved hjelp av Student
t
-test. *
P
. 0,001
Diskusjoner
TGF-beta signalering har vist seg å undertrykke tumordannelse og metastasering i en undergruppe av tykktarmskreftceller gjennom mange forskjellige mekanismer, inkludert inhibering av celleproliferasjon og induksjon av apoptose [4], [12], [25], [27]. Muligheten av ondartede celler for å tåle miljømessige belastninger, spesielt de som er forbundet med spredning, er ansett som en viktig faktor i svulst utvikling og progresjon [28]. Ettersom miljø begrensning på veksten er meget vanlig i faste tumorer så som kolonkarsinom, en mekanisme som gjør det mulig økt angiogenese for å tilveiebringe tilstrekkelig næringsstoffer og oksygen ville være meget fordelaktig å maligne celler og forbedre deres avvikende overlevelse kapasitet. VEGFA er en potent angiogen faktor som spiller viktige roller i kreft. Tumorceller hemmelig VEGFA å indusere vaskulatur å utvikle seg, slik at en tilstrekkelig tilførsel av oksygen og næringsstoffer [14]. Derfor VEGFA kan være et potensielt mål for cancerterapi. Vi har tidligere vist at unnslippe fra TGF-beta-mediert apoptose i kolon kreftcellene bidrar til deres økte overlevelse kapasitet og forbedret metastatisk potensiale
in vivo product: [12]. Vi viser her at i tillegg til å indusere apoptose, kan TGF-beta-signalisering også hemme ekspresjon av VEGFA og som en konsekvens, angiogenese i colon cancer-celler
in vivo
og at oppheving av TGF-beta gir økt ekspresjon VEGFA og angiogenese, noe som kan lette tumorvekst og metastaseutvikling. Videre er det et omvendt forhold mellom TGF-beta-signalisering og VEGFA ekspresjon også observert i humane tarmkreft prøver, som angir relevansen av våre studier til human cancer. Derfor er den inhiberende effekt av TGF-beta på VEGFA ekspresjon og angiogenese gir en annen viktig og ny mekanistisk grunnlag for TGF-beta tumor og metastase suppressor funksjon.
tross for at ekspresjon av VEGFA kan reguleres på transkripsjonsnivået ved HIF1α [19], dens regulering av TGF-beta er på post-transkripsjonelle nivå (fig. 2A). Våre resultater tyder på at TGF-beta behandling reduserte stabiliteten til VEGFA protein gjennom ubiquitinering og nedbrytning (Fig 2B og amp;. 2C). Videre TGF-beta-formidlet reduksjon i VEGFA ekspresjon skjer via en PKA- og Smad3 avhengig og Smad2-uavhengig reaksjonsvei (figur 2D & Co.. 2E). Det har vært vist at aktivering av PKA av TGF-beta innebærer Smad3 men ikke Smad2 og at PKA aktivering fremmer proteindegradering gjennom ubiquitinering [25]. Derfor er det mulig at TGF-beta medierer VEGFA degradering via Smad3 /PKA reaksjonsveien. Dette er en ny mekanisme ved hvilken ekspresjon av VEGFA er regulert av TGF-beta-signalisering. Videre studier vil være nødvendig for å fastslå den underliggende mekanismen.
Høy frekvens av Smad4 mutasjon og inaktivering er nært forbundet med økt metastaser og dårlig prognose i tykktarmskreft [29], [30]. Selv TGF-beta signaliserer fungerer som en tumor suppressor i en undergruppe av tykktarm kreft celler (dvs. FET, GEO og CBS, etc) som uttrykker villtype Smad4 [4], [10], [11], Smad4 uavhengig TGF-beta signalering har vist seg å fremme tykktarmskreft metastase [31]. Det har blitt rapportert at TGF-beta induserer VEGF-ekspresjon i Smad4-null tykktarmskreftceller [32], som tyder på at TGF-beta-mediert aktivering av Smad4-uavhengige baner (dvs. MEK-Erk og p38-MAPK, etc) er involvert i den oppregulering av VEGF ekspresjon, som kan samvirke med andre pro-onkogene veier for å fremme metastasering. Derfor kan motsatt effekt av TGF-beta på VEGFA uttrykk bidrar til dens differensial rolle som tumor suppressor eller svulst promoter i annen celle sammenheng.
I sammendraget, vi har identifisert en ny mekanisme som TGF-beta undertrykker VEGFA uttrykk, angiogenese og metastasering i en undergruppe av tykktarmskreftceller.
