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Anxa2介导IL-6诱导的SHP2/Erk和JAK2/STAT3信号通路激活并促进乳腺癌细胞上皮间质转化的分子机制研究

批准号:
81372844
项目类别:
面上项目
资助金额:
72.0 万元
负责人:
牛瑞芳
依托单位:
学科分类:
肿瘤微环境
结题年份:
2017
批准年份:
2013
项目状态:
已结题
项目参与者:
张飞、刘志勇、于满、王彤、李莲、冀为、王宇晴、王智勇、刘媛

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项目成果

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中文摘要
白细胞介素6(IL-6)在诱导上皮间质转化(EMT)并促进乳腺癌进展和转移中起关键作用。IL-6主要通过激活SHP2/Erk和JAK2/STAT3信号通路来发挥作用,通常情况下SHP2的激活会抑制STAT3信号通路。然而我们前期研究发现IL-6诱导EMT的发生伴随着两条通路的同时激活,进一步研究发现Anxa2与SHP2和STAT3存在相互作用,下调Anxa2的表达可以明显抑制这两条信号通路的激活以及乳腺癌细胞EMT的发生,从而初步证实Anxa2参与了IL-6诱导的乳腺癌细胞EMT。本研究拟利用Anxa2不同表达水平和不同活性状态的细胞模型,采用免疫共沉淀、免疫荧光、染色质免疫沉淀和乳腺癌转移小鼠模型等多种实验方法,进一步阐明Anxa2与SHP2或者STAT3的相互作用模式,揭示Anxa2介导SHP2/Erk和JAK2/STAT3这两条信号通路同时激活以及乳腺癌细胞EMT发生的分子机制。
英文摘要
Epithelial-Mesenchymal Transition (EMT) induced by interleukin 6 (IL-6) plays a critical role in facilitating breast cancer progression and metastasis. IL-6 exerts its biological activities by activating SHP2/ERK and JAK/STAT3 signaling pathways. It has been established that activation of SHP2 results in inhibition of JAK2/STAT3 signaling cascade. However, our previous results found that constitutive activation of SHP2/ERK and JAK/STAT3 signaling during EMT induced by IL-6 in human breast cancer cells. Further studies showed that Anxa2 as a novel binding protein of both STAT3 and SHP2 in breast cancer cells. In addtion, down-regulation of Anxa2 by siRNA impaired activation of SHP2/ERK and JAK/STAT3 signaling and inhibited IL-6 induced EMT of breast cancer cells, suggesting that Anxa2 is required for IL6 induced EMT in human breast cancer cells. We hypothesize that Anxa2 up-regulation modulates the balance of the SHP2/ERK and JAK/STAT3 pathways and promotes EMT of breast cancer. In this study, we plan to use immunofluorescence, co-immunoprecipitation and chromatin immunoprecipitation methods and in vivo SCID mouse model to investigate the effect of expression level and phosphorylation status of Anxa2 on the activation of JAK2/STAT3 and SHP2/Erk pathway during EMT induced by IL-6. Our study will further reveal the mechanism of EMT induced by IL6 in breast cancer cells.
白细胞介素 6(IL-6)在包括乳腺癌在内的多种肿瘤中表达上调,而且与患者预后不良有关,但是分子机制不明。本次研究发现:外源性或内源性IL-6均可以促进乳腺癌细胞的体外迁移侵袭和在小鼠体内的转移能力;IL-6能够诱导乳腺癌细胞形态发生类成纤维细胞样改变,上皮标志性蛋白E-cadherin表达下降,间质细胞相关转录因子Slug表达增高等EMT样改变;随后发现Anxa2在乳腺浸润性导管癌组织中表达上调,且其表达水平与E-cadherin呈负相关;而敲减Anxa2的表达可以诱导乳腺癌细胞发生类MET改变,同时细胞的体外迁移侵袭能力和小鼠体内转移能力呈现显著减弱,证实Anxa2与乳腺癌细胞的EMT存在密切联系。机理研究发现:敲减Anxa2显著抑制乳腺癌细胞中STAT3的磷酸化和核转位的发生,说明Anxa2是介导STAT3活化的关键分子。基于CheckMate™/Flexi®的哺乳动物双杂交系统证实Anxa2与STAT3之间存在直接的相互作用。免疫共沉淀实验发现Anxa2的N端能同时结合STAT3的N端或C端,但是Anxa2的C端只能与STAT3的C端相互作用;随后应用模拟不同磷酸化状态的Anxa2突变体,发现Anxa2的酪氨酸磷酸化能够增强其与STAT3的结合促进后者的活性,从而上调MMP-2/9的表达并促进乳腺癌细胞的EMT,增强了乳腺癌细胞的侵袭转移能力。相应的,敲减STAT3可以诱发乳腺癌细胞发生MET,同时抑制癌细胞的体外侵袭和体内转移能力。此外,本课题组还发现,敲减SHP2也能够显著抑制乳腺癌细胞的体外侵袭和体内转移能力,同时SHP2敲减细胞中E-cadherin的表达呈上升趋势,而且IL-6诱导乳腺癌细胞的EMT也受到抑制,说明SHP2参与了乳腺癌细胞EMT的发生。进一步在SHP2敲减的细胞中,恢复表达野生型SHP2或模拟磷酸酶活性的两种SHP2的突变体均能够能够恢复癌细胞的迁移和侵袭能力,而失磷酸酶活性的突变体则没有这种作用,说明SHP2促进细胞侵袭转移和EMT的这种作用与其磷酸酶活性有关。综上所述,我们揭示了Anxa2介导SHP2/Erk和JAK2/STAT3 这两条信号通路激活并促进乳腺癌细胞 EMT发生的分子机制,同时这些结果也表明抑制SHP2或STAT3信号通路的激活有可能成为一种治疗转移性肿瘤的新策略。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI: --
发表时间: 2016
期刊: 中国肿瘤临床
影响因子: --
作者: [杨毅, 袁杰, 牛瑞芳]
通讯作者: 牛瑞芳
Anxa2 binds to STAT3 and promotes epithelial to mesenchymal transition in breast cancer cells.
Anxa2 与 STAT3 结合并促进乳腺癌细胞上皮细胞向间质细胞的转变
DOI: 10.18632/oncotarget.5199
发表时间: 2015-10-13
期刊: Oncotarget
影响因子: --
作者: [Wang T, Yuan J, Zhang J, Tian R, Ji W, Zhou Y, Yang Y, Song W, Zhang F, Niu R]
通讯作者: Niu R
Elevated STAT3 Signaling-Mediated Upregulation of MMP-2/9 Confers Enhanced Invasion Ability in Multidrug-Resistant Breast Cancer Cells.
STAT3 信号介导的 MMP-2/9 上调增强了多药耐药乳腺癌细胞的侵袭能力
DOI: 10.3390/ijms161024772
发表时间: 2015-10-16
期刊: International journal of molecular sciences
影响因子: 5.6
作者: [Zhang F, Wang Z, Fan Y, Xu Q, Ji W, Tian R, Niu R]
通讯作者: Niu R
Rack1 Mediates the Interaction of P-Glycoprotein with Anxa2 and Regulates Migration and Invasion of Multidrug-Resistant Breast Cancer Cells.
Rack1介导P-糖蛋白与Anxa2的相互作用并调节多药耐药乳腺癌细胞的迁移和侵袭
DOI: 10.3390/ijms17101718
发表时间: 2016-10-13
期刊: International journal of molecular sciences
影响因子: 5.6
作者: [Yang Y, Wu N, Wang Z, Zhang F, Tian R, Ji W, Ren X, Niu R]
通讯作者: Niu R
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    TGFβ反式激活EGFR信号通路并促进乳腺癌细胞侵袭转移的分子机制研究
    • 批准号:
      81772804
    • 项目类别:
      面上项目
    • 资助金额:
      55.0万元
    • 批准年份:
      2017
    • 负责人:
      牛瑞芳
    • 依托单位:
    MDR1与Anxa2相互作用调节耐药乳腺癌细胞侵袭的分子机制研究
    • 批准号:
      81071731
    • 项目类别:
      面上项目
    • 资助金额:
      31.0万元
    • 批准年份:
      2010
    • 负责人:
      牛瑞芳
    • 依托单位:
    一个新的乳腺癌相关抗原基因的克隆及结构与功能探索
    • 批准号:
      30370553
    • 项目类别:
      面上项目
    • 资助金额:
      7.0万元
    • 批准年份:
      2003
    • 负责人:
      牛瑞芳
    • 依托单位:
    国内基金
    海外基金