FrA-1在IL-6誘導(dǎo)人結(jié)直腸癌侵襲及上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化中的作用研究.pdf

1、Fra-1(Fos related antigen-1)屬于Fos家族成員，在一些惡性腫瘤中高表達(dá)，但它的精確功能角色和調(diào)控機(jī)制還不是很清楚。
　　本研究旨在揭示Fra-1在人結(jié)直腸癌(colorectal cancer，CRC)發(fā)生發(fā)展中的作用和機(jī)制。通過對(duì)229例結(jié)直腸癌病人手術(shù)切除組織樣本的免疫組化檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)Fra-1蛋白特異性表達(dá)于腫瘤組織的細(xì)胞核內(nèi)，而周圍正常組織內(nèi)未見明顯免疫染色。其表達(dá)水平隨著腫瘤浸潤(rùn)深度、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移

2、、遠(yuǎn)端轉(zhuǎn)移及病理學(xué)分期的進(jìn)展而升高，而且肝臟轉(zhuǎn)移灶比起結(jié)直腸原位癌中的Fra-1表達(dá)量也有明顯升高。同時(shí)，我們發(fā)現(xiàn)在靠近炎性細(xì)胞的腫瘤浸潤(rùn)前沿區(qū)域Fra-1的免疫染色呈現(xiàn)強(qiáng)陽(yáng)性，并且這與周圍組織中促炎性細(xì)胞因子IL-6(Interleukin-6)的分泌密切相關(guān)。
　　結(jié)直腸癌細(xì)胞模型的研究表明，外源加入重組人IL-6因子能夠明顯上調(diào)Fra-1的mRNA和蛋白水平，采用小分子抑制劑和RNA干擾的手段證明了STAT3(signal

3、transducer and activator of transcription3)信號(hào)分子在該過程中是必不可少的。經(jīng)啟動(dòng)子序列分析和熒光素酶報(bào)告基因?qū)嶒?yàn)表明，F(xiàn)ra-1啟動(dòng)子-720/-476區(qū)段內(nèi)兩個(gè)相鄰的STAT3誘導(dǎo)元件介導(dǎo)了其對(duì)IL-6的應(yīng)答報(bào)告基因活性，通過染色質(zhì)免疫沉淀(ChIP)的實(shí)驗(yàn)證明了激活的STAT3可以直接結(jié)合到Fra-1啟動(dòng)子上。進(jìn)一步分析表明，IL-6處理能夠引起STAT3蛋白酪氨酸磷酸化和賴氨酸乙酰化翻譯

4、后修飾的同時(shí)發(fā)生。在STAT3缺失的PC3細(xì)胞中導(dǎo)入野生型STAT3或者其修飾位點(diǎn)的突變體Y705F、K685R以檢測(cè)翻譯后修飾的調(diào)控及其功能，研究發(fā)現(xiàn)這兩個(gè)位點(diǎn)的突變只獨(dú)立影響其自身的特異性修飾，兩種修飾之間并不存在互相影響的關(guān)系。但這兩個(gè)位點(diǎn)的突變都破壞了STAT3與Fra-1啟動(dòng)子區(qū)的結(jié)合及誘導(dǎo)其報(bào)告基因活性的能力。采用化學(xué)抑制劑干涉其上游修飾酶JAK2和HAT的活性，分別阻斷了STAT3磷酸化和乙?；陌l(fā)生，并都阻礙了Fra-1

5、的表達(dá)增加，而抑制HDAC的活性能夠進(jìn)一步增強(qiáng)IL-6誘導(dǎo)的STAT3乙?；虵ra-1上調(diào)。在結(jié)直腸癌組織連續(xù)切片的免疫組化中也鑒定了Fra-1表達(dá)與STAT3修飾之間的正相關(guān)關(guān)系。另外，通過對(duì)細(xì)胞形態(tài)和分子表型的檢測(cè)發(fā)現(xiàn)采用促炎性細(xì)胞因子IL-6處理結(jié)直腸癌細(xì)胞能夠引起其發(fā)生上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化（epithelial-mesenchymal transition，EMT），干擾Fra-1或者STAT3的表達(dá)都抑制了該進(jìn)程的發(fā)生，而在STAT

6、3敲低的細(xì)胞中過表達(dá)Fra-1又能夠逆轉(zhuǎn)其抑制作用并重新誘導(dǎo)EMT進(jìn)程。細(xì)胞劃痕實(shí)驗(yàn)和基質(zhì)膠transwell實(shí)驗(yàn)的結(jié)果顯示Fra-1或STAT3的干擾都能夠抑制IL-6引起的細(xì)胞遷移和浸潤(rùn)。通過在結(jié)直腸癌細(xì)胞中穩(wěn)定轉(zhuǎn)染Fra-1過表達(dá)載體表明其能夠上調(diào)Snail、Slug、ZEB1、MMP2和MMP9分子進(jìn)而促進(jìn)腫瘤的EMT進(jìn)程及侵襲能力。
　　綜上，本研究揭示了IL-6/STAT3/Fra-1信號(hào)通路的異常激活能夠?qū)е翬MT和