MicroRNA对EMT的调节作用及其与肿瘤侵袭的关系

上皮间质转化（epithelial mesenchymal transition,EMT）是指上皮细胞表型由上皮向间质转换的生物学过程,可发生在生理过程中促进发育、组织愈合和修复。近年对肿瘤的研究发现,EMT与肿瘤的发生发展密切相关。肿瘤细胞发生EMT时,伴随着迁移、侵袭能力的增强,进而促进肿瘤的转移。EMT发生的程度以及相关标志分子的检测还可以用于判断肿瘤转移的危险和评估预后。MicroRNA(miRNA)作为非编码小RNA,通过与特定mRNA的3′UTR结合,在蛋白翻译水平抑制基因表达。本文主要综述目前发现的作用于EMT相关转录因子,如ZEB、SNAIL、TWIST的miRNA,以及在各种肿瘤中的表达情况和作用。其中,有些转录因子和miRNA之间,还存在相互抑制的复杂调节网络,因此,了解miRNA在肿瘤中对EMT的作用可能为肿瘤的治疗提供新的方法和策略。     

微RNA通过调节上皮间质转化影响肿瘤转移

肿瘤细胞向远处转移受多因素调控, 涉及多个基因, 需要经历一系列连续的、可选择的级联事件。上皮间质转化(Epithelial-mesenchymal transition, EMT)是肿瘤细胞转移中的关键步骤, 但肿瘤发生 EMT的机制至今尚不完全明确。微RNA (MicroRNA, miRNA)是一类内源性、非编码小分子RNA, 可在转录后水平负调控EMT相关基因的表达, 在肿瘤转移中发挥重要作用。文章主要就EMT与肿瘤转移的关系、影响EMT的转录因子, 以及miRNA通过靶向EMT相关的转录因子影响肿瘤转移等方面进行了综述。     

上皮间质转化在肿瘤侵袭转移中的研究进展

上皮-间质转化（epithelial-mesenchymal transitions,EMT）是上皮细胞向间质细胞转化的现象,不仅参与胚胎发育和正常生理,还参与许多病理过程。同样EMT也参与肿瘤的发生与发展,尤其在促进肿瘤侵袭转移中发挥着重要作用。研究表明,肿瘤细胞借助EMT方式增强肿瘤细胞迁移和运动能力,促进肿瘤的侵袭与转移。在肿瘤侵袭转移历程中,关于EMT发生的分子调控机制研究已取得了良好的进展,但其详细机制仍然不是十分清楚。本文主要介绍生长因子、转录因子、miRNAs、甲基化及其他调控因子在肿瘤EMT中的调控功能,进一步综述EMT在肿瘤侵袭转移中的作用。     

microRNAs调节肿瘤细胞转移表型的分子机制

microRNAs(miRNAs)是一类在转录后水平调控基因表达的内源性非编码小RNA分子.miRNAs具有癌基因与抑癌基因的功能,参与肿瘤细胞的增殖、粘附、侵袭、转移和肿瘤血管形成等过程.miRNAs可调节肿瘤细胞转移表型,主要通过改变肿瘤细胞黏附力、侵袭力与迁移力.本文重点介绍调节肿瘤细胞转移表型相关miRNAs及其作用的分子机制,以便为肿瘤转移的研究提供新思路.     

白藜芦醇抑制上皮肿瘤细胞侵袭和迁移的机制

白藜芦醇是一种多酚类的植物抗毒素,具有多种生物学活性,其中,抗肿瘤作用受到人们越来越多的关注。大量实验表明,白藜芦醇具有靶向抑制癌细胞侵袭和迁移的能力。EMT过程使上皮细胞获得间充质表型,从而促进癌细胞的侵袭和迁移。Micro RNAs可靶向EMT的转录因子以及上皮和间充质标志物来调节EMT过程。MMP-2和MMP-9是细胞外基质的两个重要成分,均参与肿瘤细胞的转移。白藜芦醇通过影响EMT过程、调控micro RNAs家族的表达以及抑制MMPs的蛋白表达和酶活性来影响上皮肿瘤细胞的侵袭和迁移。现对白藜芦醇抑制上皮肿瘤细胞侵袭、迁移的机制进行综述。     

信号转导与转录活化蛋白STAT3在肿瘤发生中的作用

STAT3是信号转导与转录活化蛋白（STAT）家族的一个重要成员,也是一个可以被多种调控细胞增殖、分化、发育、存活和炎症的细胞因子、生长因子及肿瘤蛋白所激活的关键信号转导蛋白。在多种肿瘤细胞、细胞性状转化过程和肿瘤形成过程中可以检测到组成性激活的STAT3。我们从STAT3在肿瘤细胞中组成性激活的机制、STAT3作为转录因子对肿瘤细胞调控的机制等方面对STAT3在肿瘤发生中的作用进行简要综述。     

去泛素化酶在肿瘤上皮间质转化中的作用

肿瘤的侵袭和转移是加剧肿瘤恶化的主要原因,也是导致患者预后不良的根本原因。近年来大量研究发现,大部分肿瘤的转移都依赖于上皮间质转化(epithelial-mesenchymal transition, EMT)的发生,此外EMT也与肿瘤干性和肿瘤耐药等诸多肿瘤恶性行为密切相关,因此有效的抑制EMT的发生将可能极大的有利于肿瘤的治疗。去泛素化酶(deubiquitinating enzymes, DUBs)的主要功能之一就是通过移除底物蛋白质上泛素链,避免其通过泛素蛋白酶体途径降解,来维持细胞内蛋白质水平的动态平衡。去泛素化酶作为调节蛋白质泛素化修饰的一类重要酶类,其异常表达或酶活性的改变通常都会导致疾病的发生。众多研究发现,部分去泛素化酶在肿瘤侵袭和转移过程中表达失衡,在肿瘤转移的过程中扮演着重要的角色。EMT是指由上皮型细胞转变为间质型细胞的动态细胞生物学过程,在该过程中涉及到例如Snial1、Slug、ZEB1等EMT相关转录因子和细胞表面的例如E-钙黏着蛋白、N-钙黏着蛋白等分子标志物表达水平的变化。这些蛋白质通常具有不稳定性,易被降解等特征。EMT过程的发生,涉及到许多蛋白质稳定性的调节,而去泛素化酶作为一类维持蛋白质稳定的重要酶类,在调节这些蛋白质的稳定性方面发挥着重要的作用。EMT的发生也与TGF-β通路、Wnt通路等细胞内众多信号通路的异常活化密不可分,去泛素化酶通过介导这些信号通路的活化,从而间接的调节EMT发生发展。去泛素化酶通过调节EMT相关分子或EMT相关信号通路等多种方式直接或间接影响EMT进展,因此,通过靶向于去泛素化酶抑制肿瘤的侵袭和转移,将为肿瘤治疗提供新的治疗手段和方案,从而有效的推动肿瘤的治疗。本文主要就去泛素化酶在调节EMT相关分子以及信号通路等方面,阐述去泛素化酶在EMT过程中所发挥的重要作用及其作为肿瘤治疗靶点的可能性。     

Metformin Inhibits the IL-6-Induced Epithelial-Mesenchymal Transition and Lung Adenocarcinoma Growth and Metastasis

Objective

Epithelial-mesenchymal transition (EMT) plays an important role in cancer tumorigenesis. However, the underlying mechanisms of EMT in lung adenocarcinoma, and how this process might be inhibited, remain to be explored. This study investigated the role of IL-6 in lung adenocarcinoma cell EMT and explored the potential effects of metformin on this process.

Methods

Invasion assay and MTT assay was performed to determine cell invasion and cell proliferation. Western blotting, immunofluorescence, real-time PCR, ELISA, and immunohistochemistry were performed to detect the expression of IL-6, E-cadherin, Vimentin, and p-STAT3.

Results

We discovered that IL-6, via STAT3 phosphorylation, could promote lung adenocarcinoma cell invasion via EMT in vitro. This was supported by the inverse correlation between E-cadherin and IL-6 expression, positive correlation between IL-6 and vimentin mRNA expression and between STAT3 phosphorylation and IL-6 expression in tumor tissues. Importantly, metformin inhibited tumor growth and distant metastases in tumor-bearing nude mice and reversed IL-6-induced EMT both in vitro and in vivo. Furthermore, we found that blockade of STAT3 phosphorylation might be the underlying mechanism of metformin inhibition of IL-6-induced EMT.

Conclusions

Collectively, our present results show that enhanced IL-6 expression, via STAT3 phosphorylation, is a mechanism of EMT in lung adenocarcinoma. We found that metformin could inhibit IL-6-induced EMT possibly by blocking STAT3 phosphorylation.     

Twist1在肿瘤发生中的作用

Twist1作为bHLH转录因子起初被发现在胚胎发育中起关键作用. 最近10年研究证明,它在多种癌的发生、发展中发挥重要作用. 本文结合多种信号通路（如MAPK、STAT、NF κB）以及与其基因表达调控相关的转录因子、翻译后修饰、microRNA等综述Twist1表达调节. 同时,根据其参与癌的发展及作用方式,结合细胞间联系、肿瘤微环境、侵袭和迁移、化疗抗性、上皮 间质转化（EMT）、细胞衰老与程序性死亡、肿瘤干细胞等,概括Twist1在肿瘤发生中的作用.