AbMole科研-IL-8与PTEN失活相互作用通过STAT3通路促进头颈部鳞癌恶性进展

AbMole精研抑制剂十年，最新的科研动态不断与您分享。本期与您分享的是：IL-8与PTEN失活相互作用通过STAT3通路促进头颈部鳞癌恶性进展。

白细胞介素 8 (IL-8) 的表达与许多癌症的不良预后相关，包括头颈部鳞状细胞癌 (HNSCC)，但其潜在机制却知之甚少。在这项研究中，我们发现 IL-8 的过表达与 HNSCC 患者的不良预后相关。 IL-8 在体外和体内显著增加细胞增殖、迁移和侵袭能力，这可以被 CXCR1/2 抑制剂阻断。 IL-8 促进 HNSCC 细胞中 MMP2、MMP9、蜗牛和波形蛋白的表达。此外，IL-8 可以通过磷酸化使 PTEN 失活，然后失活的 PTEN 影响 STAT3 的磷酸化。在细胞质中内化的重组 PTEN 降低了磷酸化 STAT3 的表达，而 PTEN 的敲低导致磷酸化STAT3 的表达增加。STAT3 抑制剂可以逆转由 IL-8 刺激介导的侵袭相关蛋白的上调。此外，snail 和失活 PTEN 的过表达共同促进了 IL-8 对肿瘤细胞的自分泌作用。最后，IL-8与HNSCC组织中snail、vimentin的表达呈正相关。总之，我们的研究表明，PTEN 作为一种新的“分子开关”来调节 IL-8/STAT3 信号传导，促进 HNSCC 的进展，并表明该途径可能是 HNSCC 的潜在治疗靶点。

rhIL-8（Abmole，M9368，纯度≥95%），重组人白介素18（Recombinant Human IL-18）又被称之为γ-干扰素诱导因子，是一种炎性细胞因子，属于白介素1家族，可以由巨噬细胞和其他细胞产生。在本研究中，用于构建动物模型（0.5 mg/kg, s.c., 每两天注射一次）。Reparixin（Abmole，M5160，纯度＞98%）是一种CXCL8受体抑制剂，同时还能抑制CXCR1和CXCR2的活性，能减低多种损伤模型中的炎症反应。在本研究中，用于构建动物模型（ 15 mg/kg, i.p., 每天注射一次）。

Fig. 2 IL-8 promotes malignant progression in HNSCC cell lines.

为了进一步探索高IL-8表达患者预后不良的机制，将重组人IL-8（rhIL-8）添加到HNSCC细胞系中，并在体外进行了一系列实验。伤口愈合试验表明，HN4、HN6 和 Cal27 的迁移能力相对于 rhIL-8 的浓度增加（图 2a，P < 0.01）。 transwell 分析表明，在有或没有 Matrigel 的情况下，下室中的细胞数量相对于 rhIL-8 浓度增加（图 2b，c，P < 0.01）。集落形成测定具有相似的结果：具有 10 ng/ml 和 100 ng/ml rhIL-8 的组的克隆簇数量增加（图 2d，P < 0.01）。rhIL-8 也显著增强了细胞增殖（图 2e，P < 0.05）。Western印迹分析显示，rhIL-8治疗组中E-钙粘蛋白的表达减少，MMP2、MMP9和波形蛋白的表达增加（图2f）。这些结果表明IL-8增强了HNSCC细胞的转移和增殖能力。

Fig. 3 A CXCR1/2 blocker inhibits IL-8-induced cancer-promoting activity

伤口愈合试验、迁移试验和侵袭试验的结果表明，Reparixin 可以显著逆转 rhIL-8 刺激介导的促进作用（图 3a-c）。蛋白质印迹还显示，MMP2、MMP9 和波形蛋白的表达增加被 Reparixin 阻断（图 3d）。有趣的是，我们发现单独使用 Reparixin 也可以抑制 HNSCC 细胞的迁移和侵袭能力。这些结果表明，Reparixin 可以阻断肿瘤细胞的外源性 IL-8 和自分泌 IL-8。

Fig. 4 IL-8 facilitates HNSCC progression in vivo through CXCR1/2.

为了证实体外研究的结果，如所述将rhIL-8和Reparixin注射到小鼠中。与体外研究相似，rhIL-8 治疗的肿瘤在所有三组中生长最快，而 IL-8 + Reparixin 组生长最慢（图 4a-c）。这种趋势从第 2 周开始，可以在整个过程中观察到（图 4d）。单独使用 Reparixin 也可以限制肿瘤生长。除了增殖能力外，IL-8 促进的迁移和侵袭能力也通过肺转移模型确定。结果表明，IL-8 显著增加了肺中转移结节的数量，这被 CXCR1/2 阻滞剂抑制（图 4e）。进行 H&E 染色以确定转移结节的病理类型（图 4f）。根据我们之前的结果，异种移植肿瘤的 IHC 染色显示 IL-8 治疗组的 IL-8 和蜗牛表达显著高于对照组（图 4g）。这一结果暗示IL-8可以启动EMT程序以促进HNSCC的恶性进展。

鸣谢：Qiaoshi Xu, et al. Cell Death Dis. 2020 May 29;11(5):405.