Tenascin-C thúc đẩy tiến triển của ung thư bàng quang và tác động của nó phụ thuộc vào syndecan-4 và liên quan đến việc kích hoạt tín hiệu NF-κB

BMC Cancer - Tập 22 - Trang 1-14 - 2022
Zhenfeng Guan1,2, Yi Sun1, Liang Mu3, Yazhuo Jiang1, Jinhai Fan2
1Department of Urology, Shaanxi Provincial People’s Hospital, Xi′an, China
2Department of Urology, the First Affiliated Hospital of Xi’an Jiaotong University, Xi’an, People’s Republic of China
3Department of B ultrasound, Shaanxi Provincial People’s Hospital, Xi’an, China

Tóm tắt

Ung thư bàng quang (BCa) là một bệnh nghiêm trọng thuộc hệ tiết niệu với bệnh lý chưa xác định rõ. Bằng chứng ngày càng tăng cho thấy môi trường khối u đóng vai trò quyết định trong sự tiến triển của ung thư, và điều này được thúc đẩy bởi sự tương tác giữa tế bào khối u với các thành phần mô đệm. Tenascin-C (TN-C) là một thành phần quan trọng của chất nền ngoại bào (ECM), đã được báo cáo là có liên quan đến các loại ung thư khác, chẳng hạn như ung thư vú. Sự biểu hiện của TN-C trong mô BCa được báo cáo là có liên quan tích cực đến mức độ bệnh lý của BCa, tuy nhiên sự tồn tại của TN-C trong nước tiểu được coi là một yếu tố rủi ro độc lập đối với BCa. Tuy nhiên, vai trò của TN-C trong sự tiến triển của BCa vẫn còn chưa rõ ràng. Do đó, mục tiêu của nghiên cứu này là xác định vai trò của TN-C trong sự tiến triển của BCa và cơ chế liên quan. Trong nghiên cứu này, sự biểu hiện của TN-C trong mô BCa của người dân địa phương Trung Quốc được xác định bằng phương pháp IHC. Các bệnh nhân tương ứng với mẫu khối u được theo dõi qua điện thoại để thu thập dữ liệu tiên lượng và phân tích bằng gói thống kê SPSS 19.0. Nghiên cứu cơ chế in vitro đã được tiến hành qua QT-qPCR, Western Blot, chuyển gen plasmid để thiết lập dòng tế bào ổn định có biểu hiện TN-C cao/thấp, xét nghiệm Buoden Chamber, công thức BrdU, xét nghiệm lành vết thương, kính hiển vi huỳnh quang confocal quét laser (LSCM) và ELISA. Sự biểu hiện của TN-C trong mô BCa tăng lên theo mức độ khối u và là một yếu tố rủi ro độc lập cho bệnh nhân BCa. Nghiên cứu in vitro cho thấy TN-C làm tăng quá trình di cư, xâm lấn, tăng sinh của tế bào BCa và góp phần vào sự tăng cường biểu hiện các dấu ấn liên quan đến EMT thông qua việc kích hoạt tín hiệu NF-κB, cơ chế này liên quan đến syndecan-4. Sự biểu hiện của TN-C trong mô BCa của người dân địa phương Trung Quốc tăng lên theo mức độ khối u và là một yếu tố rủi ro độc lập. TN-C trung gian hóa hành vi ác tính của tế bào BCa thông qua syndecan-4 và tín hiệu NF-κB. Mặc dù các cơ chế thông qua đó syndecan-4 liên quan đến việc kích hoạt tín hiệu NF-κB còn chưa rõ ràng, nhưng dữ liệu được trình bày ở đây cung cấp một nền tảng cho các nghiên cứu trong tương lai về vai trò của TN-C trong sự tiến triển của BCa.

Từ khóa

#ung thư bàng quang #Tenascin-C #syndecan-4 #tín hiệu NF-κB #bệnh lý khối u

Tài liệu tham khảo

Sung H, Ferlay J, Siegel RL, Laversanne M, Soerjomataram I, Jemal A, et al. Global cancer statistics 2020: GLOBOCAN estimates of incidence and mortality worldwide for 36 cancers in 185 countries. CA Cancer J Clin. 2021;71(3):209–49. Lenis AT, Lec PM, Chamie K, Mshs MD. Bladder Cancer: A Review. JAMA. 2020;324(19):1980–91. Patel VG, Oh WK, Galsky MD. Treatment of muscle-invasive and advanced bladder cancer in 2020. CA Cancer J Clin. 2020;70(5):404–23. Meng MV, Gschwend JE, Shore N, Grossfeld GD, Mostafid H, Black PC. Emerging Immunotherapy Options for bacillus Calmette-Guérin Unresponsive Nonmuscle Invasive Bladder Cancer. J Urol. 2019;202(6):1111–9. Wu XR. Urothelial tumorigenesis: a tale of divergent pathways. Nat Rev Cancer. 2005;5(9):713–25. Siracusano S, Rizzetto R, Porcaro AB. Bladder cancer genomics. Urologia. 2020;87(2):49–56. Lv J, Zhu Y, Ji A, Zhang Q, Liao G. Mining TCGA database for tumor mutation burden and their clinical significance in bladder cancer. Biosci Rep. 2020;40(4):BSR20194337. https://doi.org/10.1042/BSR20194337. de Vries RR, Nieuwenhuijzen JA, Vincent A, van Tinteren H, Horenblas S. Survival after cystectomy for invasive bladder cancer. Eur J Surg Oncol. 2010;36(3):292–7. Taddei ML, Giannoni E, Comito G, Chiarugi P. Microenvironment and tumor cell plasticity: an easy way out. Cancer Lett. 2013;341(1):80–96. Lim YZ, South AP. Tumour-stroma crosstalk in the development of squamous cell carcinoma. Int J Biochem Cell Biol. 2014;53(0):450–8. Cortez E, Roswall P, Pietras K. Functional subsets of mesenchymal cell types in the tumor microenvironment. Semin Cancer Biol. 2014;25:3–9. https://doi.org/10.1016/j.semcancer.2013.12.010. Ribatti D, Moschetta M, Vacca A. Microenvironment and multiple myeloma spread. Thromb Res. 2014;133 Suppl 2(0):S102–6. Yang X, Zhang X, Fu ML, Weichselbaum RR, Gajewski TF, Guo Y, et al. Targeting the Tumor Microenvironment with Interferon-β Bridges Innate and Adaptive Immune Responses. Cancer Cell. 2014;25(1):37–48. Curry JM, Sprandio J, Cognetti D, Luginbuhl A, Bar-ad V, Pribitkin E, et al. Tumor Microenvironment in Head and Neck Squamous Cell Carcinoma. Semin Oncol. 2014;41(2):217–34. Orend G, Chiquet-Ehrismann R. Tenascin-C induced signaling in cancer. Cancer Lett. 2006;244(2):143–63. Yalcin F, Dzaye O, Xia S. Tenascin-C Function in Glioma: Immunomodulation and Beyond. Adv Exp Med Biol. 2020;1272:149–72. Wawrzyniak D, Grabowska M, Głodowicz P, Kuczyński K, Kuczyńska B, Fedoruk-Wyszomirska A, et al. Down-regulation of tenascin-C inhibits breast cancer cells development by cell growth, migration, and adhesion impairment. PLoS One. 2020;15(8):e237889. Mishra P, Kiebish MA, Cullen J, Srinivasan A, Patterson A, Sarangarajan R, et al. Genomic alterations of Tenascin C in highly aggressive prostate cancer: a meta-analysis. Genes Cancer. 2019;10(5-6):150–9. Steiner F, Hauser-Kronberger C, Rendl G, Rodrigues M, Pirich C. Expression of Tenascin C, EGFR, E-Cadherin, and TTF-1 in Medullary Thyroid Carcinoma and the Correlation with RET Mutation Status. Int J Mol Sci. 2016;17(7):1093. https://doi.org/10.3390/ijms17071093. Modica C, Olivero M, Zuppini F, Milan M, Basilico C, Vigna E. HGF/MET Axis Induces Tumor Secretion of Tenascin-C and Promotes Stromal Rewiring in Pancreatic Cancer. Cancers (Basel). 2021;13(14):3519. https://doi.org/10.3390/cancers13143519. Planska D, Kovalska J, Cizkova J, Horak V. Tissue Rebuilding During Spontaneous Regression of Melanoma in the Melanoma-bearing Libechov Minipig. Anticancer Res. 2018;38(8):4629–36. Qi W, Yang Z, Li H, Cui Y, Xuan Y. The role of Tenascin-C and Twist1 in gastric cancer: cancer progression and prognosis. APMIS. 2019;127(2):64–71. Sun Z, Schwenzer A, Rupp T, Murdamoothoo D, Vegliante R, Lefebvre O, et al. Tenascin-C Promotes Tumor Cell Migration and Metastasis through Integrin α9β1-Mediated YAP Inhibition. Cancer Res. 2018;78(4):950–61. Chung CY, Erickson HP. Cell surface annexin II is a high affinity receptor for the alternatively spliced segment of tenascin-C. J Cell Biol. 1994;126(2):539–48. Hagiwara K, Harimoto N, Yokobori T, Muranushi R, Hoshino K, Gantumur D, et al. High Co-expression of Large Tenascin C Splice Variants in Stromal Tissue and Annexin A2 in Cancer Cell Membranes is Associated with Poor Prognosis in Pancreatic Cancer. Ann Surg Oncol. 2020;27(3):924–30. Okina E, Manon-Jensen T, Whiteford JR, Couchman JR. Syndecan proteoglycan contributions to cytoskeletal organization and contractility. Scand J Med Sci Spor. 2009;19(4):479–89. Multhaupt HA, Yoneda A, Whiteford JR, Oh ES, Lee W, Couchman JR. Syndecan signaling: when,where and why? J Physiol Pharmacol. 2009;60(Suppl 4):31–8. Morgan MR, Humphries MJ, Bass MD. Synergistic control of cell adhesion by integrins and syndecans. Nat Rev Mol Cell Bio. 2007;8(12):957–69. Koo BK, Jung YS, Shin J, Han I, Mortier E, Zimmermann P, et al. Structural basis of syndecan-4 phosphorylation as a molecular switch to regulate signaling. J Mol Biol. 2006;355(4):651–63. Chung CY, Murphy-Ullrich JE, Erickson HP. Mitogenesis, cell migration, and loss of focal adhesions induced by tenascin-C interacting with its cell surface receptor, annexin II. Mol Biol Cell. 1996;7(6):883–92. Murphy-Ullrich JE, Lightner VA, Aukhil I, Yan YZ, Erickson HP, Hook M. Focal adhesion integrity is downregulated by the alternatively spliced domain of human tenascin. J Cell Biol. 1991;115(4):1127–36. Midwood K, Sacre S, Piccinini AM, Inglis J, Trebaul A, Chan E, et al. Tenascin-C is an endogenous activator of Toll-like receptor 4 that is essential for maintaining inflammation in arthritic joint disease. Nat Med. 2009;15(7):774–80. Fukunaga-Kalabis M, Martinez G, Nguyen TK, Kim D, Santiago-Walker A, Roesch A, et al. Tenascin-C promotes melanoma progression by maintaining the ABCB5-positive side population. Oncogene. 2010;29(46):6115-24. Fujimoto D, Hirono Y, Goi T, Katayama K, Matsukawa S, Yamaguchi A. The activation of Proteinase-Activated Receptor-1 (PAR1) mediates gastric cancer cell proliferation and invasion. BMC Cancer. 2010;10:443. Morgan MR, Hamidi H, Bass MD, Warwood S, Ballestrem C, Humphries MJ. Syndecan-4 phosphorylation is a control point for integrin recycling. Dev Cell. 2013;24(5):472–85. Elfenbein A, Simons M. Syndecan-4 signaling at a glance. J Cell Sci. 2013;126(Pt 17):3799–804. McKean DM, Sisbarro L, Ilic D, Kaplan-Alburquerque N, Nemenoff R, Weiser-Evans M, et al. FAK induces expression of Prx1 to promote tenascin-C-dependent fibroblast migration. J Cell Biol. 2003;161(2):393–402. Ghosh G, Wang VY, Huang DB, Fusco A. NF-kappaB regulation: lessons from structures. Immunol Rev. 2012;246(1):36–58. Julien S, Puig I, Caretti E, Bonaventure J, Nelles L, van Roy F, et al. Activation of NF-kappaB by Akt upregulates Snail expression and induces epithelium mesenchyme transition. Oncogene. 2007;26(53):7445–56. Li F, Zhang J, Arfuso F, Chinnathambi A, Zayed ME, Alharbi SA, et al. NF-kappaB in cancer therapy. Arch Toxicol. 2015;89(5):711–31. Jing Y, Han Z, Zhang S, Liu Y, Wei L. Epithelial-Mesenchymal Transition in tumor microenvironment. Cell Biosci. 2011;1:29. Ouyang G, Wang Z, Fang X, Liu J, Yang CJ. Molecular signaling of the epithelial to mesenchymal transition in generating and maintaining cancer stem cells. Cell Mol Life Sci. 2010;67(15):2605–18. Guan Z, Zeng J, Wang Z, Xie H, Lv C, Ma Z, et al. Urine tenascinC is an independent risk factor for bladder cancer patients. Mol Med Rep. 2014;9(3):961–6. Gecks T, Junker K, Franz M, Richter P, Walther M, Voigt A, et al. B domain containing Tenascin-C: a new urine marker for surveillance of patients with urothelial carcinoma of the urinary bladder? Clin Chim Acta. 2011;412(21-22):1931–6. Richter P, Tost M, Franz M, Altendorf-Hofmann A, Junker K, Borsi L, et al. B and C domain containing tenascin-C: urinary markers for invasiveness of urothelial carcinoma of the urinary bladder? J Cancer Res Clin. 2009;135(10):1351–8. Berndt A, Anger K, Richter P, Borsi L, Brack S, Silacci M, et al. Differential expression of tenascin-C splicing domains in urothelial carcinomas of the urinary bladder. J Cancer Res Clin Oncol. 2006;132(8):537–46. Weber CE, Kuo PC. The tumor microenvironment. Surg Oncol. 2012;21(3):172–7. Pantuck AJ, An J, Liu H, Rettig MB. NF-kappaB-dependent plasticity of the epithelial to mesenchymal transition induced by Von Hippel-Lindau inactivation in renal cell carcinomas. Cancer Res. 2010;70(2):752–61. Midwood KS, Orend G. The role of tenascin-C in tissue injury and tumorigenesis. J Cell Commun Signal. 2009;3(3-4):287–310. Fang LY, Izumi K, Lai KP, Liang L, Li L, Miyamoto H, et al. Infiltrating macrophages promote prostate tumorigenesis via modulating androgen receptor-mediated CCL4-STAT3 signaling. Cancer Res. 2013;73(18):5633–46. Wunderlich H, Berndt A, Anger K, Gajda M, Borsi L, Brack S, et al. A1 and D domain of tenascin C - New prognostic marker in bladder cancer. J Urology. 2008;179(4):315. Bass MD, Humphries MJ. Cytoplasmic interactions of syndecan-4 orchestrate adhesion receptor and growth factor receptor signalling. Biochem J. 2002;368(Pt 1):1–15. Guan Z, Ding C, Du Y, Zhang K, Zhu JN, Zhang T, et al. HAF drives the switch of HIF-1alpha to HIF-2alpha by activating the NF-kappaB pathway, leading to malignant behavior of T24 bladder cancer cells. Int J Oncol. 2014;44(2):393–402.