Αφηρημένο

Τα επιθηλιακά σε μεσεγχυματικά μετάβασης (EMT) είναι μια βιολογική διαδικασία του μεταστατικού καρκίνου. Ωστόσο, μια αποτελεσματική αντικαρκινική θεραπεία που στοχεύει άμεσα το πρόγραμμα ΕΜΤ δεν έχει ακόμη ανακαλυφθεί. Πρόσφατες μελέτες έχουν δείξει ότι μεσεγχυματικά να επιθηλιακά μετάβασης (ΜΕΤ), η αντίστροφη φαινόμενο της ΕΜΤ, παρατηρείται σε ινοβλάστες κατά την παραγωγή των επαγόμενων πολυδύναμων βλαστοκυττάρων. Στην παρούσα μελέτη, ερευνήσαμε την επίδραση των παραγόντων επαναπρογραμματισμό (RFs) για πλακώδες καρκίνωμα κυττάρων (SCC). RFS-εισήχθη καρκινικά κύτταρα (RICs) έδειξε τις ενισχυμένες επιθηλιακά χαρακτηριστικά στη μορφολογία με αλλαγμένη έκφραση του mRNA και microRNAs. Τα κινητικότητα και επεμβατική δραστηριότητες του RICS

in vitro

μειώθηκαν σημαντικά. Επιπλέον, τα ξενομοσχεύματα του RICS δεν επέδειξε λέμφου μετάσταση στους λεμφαδένες, ενώ μετάσταση ανιχνεύθηκε σε γονική SCC-εμβολιασθέντες ποντικούς. Έτσι, καταλήξαμε στο συμπέρασμα ότι RICs ανέκτησε τα επιθηλιακά ακίνητα μέσω ΚΟΑ και έδειξαν μειωμένη κακοήθεια του καρκίνου

in vitro

και

in vivo

. Ως εκ τούτου, η κατανόηση της διαδικασίας ΚΟΑ στα καρκινικά κύτταρα με την εισαγωγή της ομάδας RFS μπορεί να οδηγήσει σε σχεδιασμό ενός νέου αντικαρκινική στρατηγική

Παράθεση:. Takaishi Μ, Tarutani Μ, Takeda J, Sano S (2016) μεσεγχυματικά να επιθηλιακά Μετάβαση Induced με τον επαναπρογραμματισμό Παράγοντες που εξασθενεί την κακοήθεια των καρκινικών κυττάρων. PLoS ONE 11 (6): e0156904. doi: 10.1371 /journal.pone.0156904

Συντάκτης: William B. Coleman, του Πανεπιστημίου της Βόρειας Καρολίνας Σχολή Ιατρικής, Ηνωμένες Πολιτείες |

Ελήφθη: 23η Δεκεμβρίου 2015? Αποδεκτές: 20η Μαΐου του 2016? Δημοσιεύθηκε: 3, Ιουνίου 2016

Copyright: © 2016 Takaishi et al. Αυτό είναι ένα άρθρο ανοικτής πρόσβασης διανέμεται υπό τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Attribution, το οποίο επιτρέπει απεριόριστη χρήση, τη διανομή και την αναπαραγωγή σε οποιοδήποτε μέσο, ​​με την προϋπόθεση το αρχικό συγγραφέα και την πηγή πιστώνονται

Δεδομένα Διαθεσιμότητα:. Όλη η δεδομένα είναι εντός του Υποστηρίζοντας αρχεία πληροφοριών του χαρτιού και

Χρηματοδότηση: Μ. Takaishi υποστηρίχθηκε από το ιαπωνικό Υπουργείο Παιδείας, Επιστήμης, Αθλητισμού και Πολιτισμού (https://www.jsps.go.jp/english /e-grants/index.html). Οι χρηματοδότες δεν είχε κανένα ρόλο στο σχεδιασμό της μελέτης, τη συλλογή και ανάλυση των δεδομένων, η απόφαση για τη δημοσίευση, ή την προετοιμασία του χειρογράφου

Αντικρουόμενα συμφέροντα:.. Οι συγγραφείς έχουν δηλώσει ότι δεν υπάρχουν ανταγωνιστικά συμφέροντα

Εισαγωγή

Ο καρκίνος αποτελεί μια απειλητική για τη ζωή κατάσταση, με αύξηση της θνησιμότητας όταν κάνει μετάσταση. Αν και οι μηχανισμοί της μετάστασης του καρκίνου δεν είναι ακόμη πλήρως κατανοητοί, είναι γνωστό ότι η απόκτηση του διηθητικού ιδιοτήτων οδηγείται από επιθηλιακά μεσεγχυματικά να μετάβαση (ΕΜΤ) [1, 2]. Καρκίνος υπό EMT χαρακτηρίζεται από απώλεια της διακυτταρικής συμφύσεων, ένα κέρδος της κινητικότητας των κυττάρων, και αυξημένη δραστικότητα επεμβατική. Ένα σημαντικό χαρακτηριστικό του ΕΜΤ είναι η λειτουργική απώλεια της πρωτεΐνης διασταύρωση προσκόλληση, Ε-καδερίνης (Cdh1), μέσω πολλαπλών μηχανισμών, συμπεριλαμβανομένης της γονιδιακής μετάλλαξης, υπερμεθυλίωση, και την καταστολή του υποκινητή του [1, 3, 4].

Κατασταλτικά παράγοντες μεταγραφής για Cdh1 περιλαμβάνουν το (α) της οικογένειας σαλιγκάρι (SNAI1 και SNAI2) [5, 6], (β) την οικογενειακή Twist (TWIST1 και TWIST2) [7, 8] και (γ) της οικογένειας Zeb (ZEB1 /dEF1 και ZEB2 /SIP1) [9-11]. Αυτοί οι παράγοντες μεταγραφής μπορούν να αλληλεπιδράσουν με το στοιχείο E-box του

Cdh1

προαγωγού, οδηγώντας στην προς τα κάτω ρύθμιση της έκφρασης του. Η υπερ-έκφραση αυτών των γονιδίων ΕΜΤ-προκαλώντας συχνά παρατηρείται στα μεταστατικά καρκινικά κύτταρα [1, 3, 4]. Αντιθέτως, η ρύθμιση προς τα κάτω του ΕΜΤ-επαγωγής γονιδιακής έκφρασης αποκαθιστά

Cdh1

έκφραση και οδηγεί στην εξασθένηση της κακοήθειας του καρκίνου μέσω ενός μηχανισμού που αναφέρεται ως μεσεγχυματικά σε επιθηλιακό μετάβασης (ΜΕΤ), την αντίστροφη πρόγραμμα του ΕΜΤ [1, 12-14].

τα microRNAs (miRNAs) είναι μικρά μη-κωδικοποίησης RNA που ρυθμίζουν γονίδια στόχο την έκφρασή τους στο μετα-μεταγραφικό επίπεδο και είναι γνωστό ότι παίζουν ουσιαστικό ρόλο σε διάφορους τύπους καρκίνου. Έχει αναφερθεί ότι οι παράγοντες μεταγραφής ΕΜΤ-επαγωγής, τα οποία καταστέλλουν την

Cdh1

έκφραση, είναι αρνητικά ρυθμίζονται από τις miRNAs (MIR-200 οικογένεια, miR-203, και miR-205, κλπ) [15 -17].

κατά τη διάρκεια της παραγωγής επαγόμενα πολυδύναμα βλαστοκύτταρα (iPSCs) από ινοβλάστες ποντικού από την εισαγωγή των γονιδίων παράγοντα τέσσερις επαναπρογραμματισμό, Oct3 /4, Sox2, Klf4, και myc, τα κύτταρα πέρασε ΚΟΑ [ ,,,0],18, 19]. Ενώ οι iPSCs έχουν δημιουργηθεί από τα πρωτογενή κύτταρα, πρόσφατες μελέτες έχουν διερευνήσει τις δυνατότητες επαναπρογραμματισμού των κακοήθων κυττάρων, συμπεριλαμβανομένης της λευχαιμίας, σαρκώματος, μελανώματος και άλλων τύπων καρκινικών κυττάρων για να παρουσιάσουν μια iPSC κατάσταση που μοιάζει

in vitro

[ ,,,0],20-25]. Τα επαναπρογραμματιστούν κακοήθη κύτταρα έδειξαν πολυδύναμα κατάσταση που μοιάζει με ένα αλλαγμένο πρόγραμμα διαφοροποίησης που οδήγησαν στην απώλεια της ογκογονικότητας. Ωστόσο, ήταν αβέβαιο αν κακοήθεια καρκίνος εξασθενεί μέσω της ΚΟΑ με τη μεσολάβηση του μηχανισμού με παράγοντες επαναπρογραμματισμό.

Έτσι, ο σκοπός της παρούσας μελέτης είναι να καταδείξει ότι τα κύτταρα SCC μειώσει κακοήθους δυναμικού

in vitro

και

in vivo

μέσω καλυφθούν από την εισαγωγή των παραγόντων επαναπρογραμματισμό χωρίς την πολυδύναμα κατάσταση που μοιάζει. Τα ευρήματα αυτά είναι πολύ σημαντικά για την ανάπτυξη νέων και αποτελεσματικών θεραπευτικών στρατηγικών για τη θεραπεία του καρκίνου.

Υλικά και Μέθοδοι

Δημιουργία κύτταρα iPS χρήση του συστήματος μεταθετό στοιχείο piggyBac

Κανονικά ανθρώπινα επιδερμικά κερατινοκύτταρα ( NHEKs) που απομονώνεται από ακροβυστίες ελήφθησαν από Kurabo (Osaka, Japan) και αναπτύχθηκαν σε Epilife II (Invitrogen) συμπληρωμένο με Humedia-KG (Kurabo). pCMVmPBase και πλασμίδια που περιέχουν το τρανσποζόνιο piggyBac μεταφέρουν τους παράγοντες επαναπρογραμματισμού (POU5F1 (OCT3 /4), SOX2, KLF4, cmyc, και LIN28) [26, 27] επιμολύνθηκαν στα NHEKs με σύστημα ΝΕΟΝ διαμόλυνσης (Invitrogen). Τα επιμολυσμένα NHEKs αμέσως εμβολιάσθηκαν σε τροφοδοτικά κύτταρα σε Πρωτεύοντα ES κυττάρων Medium (ReproCell, Yokohama, Japan) συμπληρωμένο με bFGF (4 ng /ml), Υ-27632 (10 μΜ), CHIR99021 (3 μΜ), PD0325901 (0,5 μΜ) και SB431542 (5 μΜ), όλα αυτά τα αντιδραστήρια ήταν από την Wako Pure Chemical Industries (Osaka, Japan). Το μέσο άλλαξε σε φρέσκο ​​κάθε δεύτερη μέρα. ES κυττάρων, όπως αποικίες εμφανίστηκαν κατά τις ημέρες 10-14, και μαζεύτηκαν και επεκταθεί περαιτέρω σε περίπου την ημέρα 21. Για να διερευνήσουν κατά πόσο τα κύτταρα iPS που προέρχονται από NHEKs έχει ES-όπως φαινοτύπου, τα κύτταρα βάφτηκαν με κιτ υποστρώματος αλκαλικής φωσφατάσης (εργαστήρια Vector, Burlingame, CA), και με αντι Nanog-αντίσωμα (Abcam, Cambridge, UK). Τα κύτταρα iPS εμβολιάσθηκαν σε όρχεις ποντικών SCID (CLEA Japan, Tokyo, Japan) κάτω από αναισθησία και οι ποντικοί υποβλήθηκαν σε ευθανασία για να αποκοπεί τους όρχεις κατά την ημέρα 60 μετά τη μεταμόσχευση των κυττάρων. Οι όρχεις σταθεροποιήθηκαν με φορμόλη και επεξεργασία για παραφίνης τμήμα για ιστοπαθολογική εξέταση.

Οι κυτταρικές σειρές

κυτταρικές σειρές ανθρώπινου SCC, HOC313 και TSU [28, 29], ήταν προικισμένος από τον Δρ Kamata, Ινστιτούτο Βιοϊατρικών τον έλεγχο των λεμφαδένων, χωρίς ξενομεταμόσχευση, Ρ? γονική OSC-19 κύτταρα, το R? RICs από OSC-19. Το επίπεδο έκφρασης της ανθρώπινης κερατίνης 18 ήταν σχεδόν ίδια για τις δύο κυτταρικές σειρές. (Δ) Ανίχνευση της ανθρώπινης κερατίνης 18 mRNA από πνεύμονα ηυ ηυ /.