Role of MMP-2 in the regulation of IL-6/Stat3 survival signaling via interaction with α5β1 integrin in glioma.
Role of MMP-2 in the regulation of IL-6/Stat3 survival signaling via interaction with α5β1 integrin in glioma.
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DOI：
10.1038/onc.2012.52
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发表时间：
2013-01-17
期刊：
影响因子：
8
通讯作者：
Rao, J. S.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Kesanakurti, D.;Chetty, C.;Dinh, D. H.;Gujrati, M.;Rao, J. S.
MMP-2在细胞外基质的降解中发挥关键作用，从而增强癌症的侵袭、增殖和转移潜力。通过 BrDU 掺入、Ki-67 染色和克隆生存测定确定，与模拟和 pSV（乱序载体）治疗相比，在人胶质瘤异种移植细胞系 4910 和 5310 中使用 MMP-2 siRNA (pM) 敲低 MMP-2 可降低细胞增殖。使用肿瘤条件培养基的细胞因子阵列和蛋白质印迹显示 MMP-2 敲低细胞中各种细胞因子的分泌水平受到调节，包括 GM-CSF、IL-6、IL-8、IL-10、TNF-α、血管生成素、VEGF 和 PDGF-BB。此外，cDNA PCR 阵列表明 pM 处理的细胞中 JAK/Stat3 途径存在潜在的负调节。从机制上讲，MMP-2 参与与 α5 和 β1 整合素形成复合物，并且 MMP-2 下调会抑制 α5β1 整合素介导的 Stat3 磷酸化和核转位。 EMSA 和 ChIP 检测显示，在 pM 处理的细胞中，Stat3 DNA 结合活性和 CyclinD1 和 c-Myc 启动子的募集受到抑制。在各个实验中，pM-FL-A141G 的 IL-6 或 siRNA 不敏感 MMP-2 过表达抵消并恢复了 pM 抑制的 Stat3 DNA 结合活性，表明 pM 处理的 4910 和 5310 细胞中 IL-6/Stat3 信号传导受到抑制。 rhMMP-2 处理中 MMP-2/α5β1 结合增强，导致 Stat3 DNA 结合活性升高以及 CyclinD1 和 c-Myc 启动子上的募集。纤连蛋白粘附激活 α5β1 信号传导会升高 pM 抑制的 Stat3 磷酸化，而阻断 α5β1 会消除组成型 Stat3 激活。正交各向异性肿瘤模型的体内实验表明，与模拟或 pSV 治疗相比，pM 治疗中的肿瘤尺寸减小。肿瘤切片中的免疫荧光研究证实了我们的体外研究结果，证明了 MMP-2/α5β1 的高表达和共定位，pM 治疗后 MMP-2/α5β1 的高表达和共定位降低，同时 IL-6、磷酸-Stat3、CyclinD1、c-Myc、Ki-67 和 PCNA 表达水平显着降低。我们的数据表明 MMP-2/α5β1 相互作用在调节 α5β1 介导的 IL-6/Stat3 信号激活中可能发挥作用，并表明阻断 MMP-2/α5β1 相互作用在神经胶质瘤治疗中的治疗潜力。
MMP-2 plays pivotal role in the degradation of extracellular matrix, and thereby enhances the invasive, proliferative and metastatic potential in cancer. Knockdown of MMP-2 using MMP-2 siRNA (pM) in human glioma xenograft cell lines 4910 and 5310 decreased cell proliferation compared to mock- and pSV-(scrambled vector)treatments, as determined by BrDU incorporation, Ki-67 staining and clonogenic survival assay. Cytokine array and Western blotting using tumor conditioned media displayed modulated secretory levels of various cytokines including GM-CSF, IL-6, IL-8, IL-10, TNF-α, angiogenin, VEGF and PDGF-BB in MMP-2 knockdown cells. Further, cDNA PCR array indicated potential negative regulation of JAK/Stat3 pathway in pM-treated cells. Mechanistically, MMP-2 is involved in complex formation with α5 and β1 integrins and MMP-2 downregulation inhibited α5β1 integrin mediated Stat3 phosphorylation and nuclear translocation. EMSA and ChIP assays showed inhibited Stat3 DNA-binding activity and recruitment at CyclinD1 and c-Myc promoters in pM-treated cells. In individual experiments, IL-6 or siRNA-insensitive MMP-2 overexpression by pM-FL-A141G counteracted and restored the pM-inhibited Stat3 DNA-binding activity suggesting IL-6/Stat3 signaling suppression in pM-treated 4910 and 5310 cells. MMP-2/α5β1 binding is enhanced in rhMMP-2 treatments resulting in elevated Stat3 DNA-binding activity and recruitment on CyclinD1 and c-Myc promoters. Activation of α5β1 signaling by Fibronectin adhesion elevated pM-inhibited Stat3 phosphorylation whereas blocking α5β1 abrogated constitutive Stat3 activation. In vivo experiments with orthotropic tumor model revealed the decreased tumor size in pM-treatment compared to mock- or pSV-treatments. Immunoflorescence studies in tumor sections corroborated our in vitro findings evidencing high expression and co-localization of MMP-2/α5β1, which is decreased upon pM-treatment along with significantly reduced IL-6, phospho-Stat3, CyclinD1, c-Myc, Ki-67 and PCNA expression levels. Our data indicates the possible role of MMP-2/α5β1 interaction in the regulation of α5β1-mediated IL-6/Stat3 signaling activation and signifies the therapeutic potential of blocking MMP-2/α5β1 interaction in glioma treatment.
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影响因子：
6.4
作者：
Chetty, Chandramu;Lakka, Sajani S.;Bhoopathi, Praveen;Rao, Jasti S.
通讯作者：
Rao, Jasti S.
DOI：
10.1186/1756-9966-29-51
发表时间：
2010-05-19
期刊：
Journal of experimental & clinical cancer research : CR
影响因子：
--
作者：
Huang C;Yang G;Jiang T;Huang K;Cao J;Qiu Z
通讯作者：
Qiu Z
影响因子：
11.2
作者：
Korah, R;Boots, M;Wieder, R
通讯作者：
Wieder, R
影响因子：
8.4
作者：
Curran, S;Murray, GI
通讯作者：
Murray, GI
影响因子：
64.5
作者：
Brooks, PC;Stromblad, S;Cheresh, DA
通讯作者：
Cheresh, DA