Fibulin-4 promotes osteosarcoma invasion and metastasis by inducing epithelial to mesenchymal transition via the PI3K/Akt/mTOR pathway

doi:10.3892/ijo.2017.3921

.2017年5月；50(5):1513-1530.

doi:10.3892/ijo.2017.3921。 Epub 2017年3月21日。

纤维蛋白-4通过PI3K/Akt/mTOR途径诱导上皮细胞向间质细胞转化，从而促进骨肉瘤的侵袭和转移

董张（音译）¹, 王松刚（Songgang Wang）¹, 陈杰（音译）², 刘海涛老师^三, 金发路^三, 华江^三, 黄爱民^三, 陈云珍¹

附属公司

¹山东大学齐鲁医院骨科，山东济南250012。
²山东大学公共卫生学院妇幼保健系，山东济南，250012，中国。
^三中国江苏省苏州市相城第二人民医院骨科，邮编：215143。

PMID： 28339091
预防性维修识别码：项目编号：5403358
内政部： 10.3892/ijo.2017.3921

纤维蛋白-4通过PI3K/Akt/mTOR途径诱导上皮细胞向间质细胞转化，从而促进骨肉瘤的侵袭和转移

董张（音译）等。国际癌症杂志. 2017年5月.

.2017年5月；50(5):1513-1530.

doi:10.3892/ijo.2017.3921。 Epub 2017年3月21日。

作者

董张（音译）¹, 王松刚（Songgang Wang）¹, 陈杰（音译）², 刘海涛老师^三, 金发路^三, 华江^三, 黄爱民^三, 陈云珍¹

附属公司

¹山东大学齐鲁医院骨科，山东济南250012。
²山东大学公共卫生学院妇幼保健系，山东济南，250012，中国。
^三中国江苏省苏州市相城第二人民医院骨科，邮编：215143。

PMID： 28339091
预防性维修识别码：项目编号：5403358
内政部： 10.3892/ijo.2017.3921

摘要

本研究探讨了fiblin-4在骨肉瘤进展中的作用及其可能的信号通路。通过免疫组织化学（IHC）或免疫细胞化学（ICC）和实时逆转录酶-聚合酶链反应（real-time qRT-PCR）评估正常组织、良性纤维发育不良、骨肉瘤、骨肉癌细胞系、正常成骨细胞系hFOB和不同侵袭性亚克隆中纤维蛋白-4 mRNA和蛋白的表达利用体外功能检测，我们分析了不同侵袭潜能的骨肉瘤细胞系和亚克隆的侵袭和增殖能力。为了评估纤维蛋白-4在骨肉瘤细胞侵袭和转移中的作用，构建了带有纤维蛋白-4小发夹RNA（shRNA）和pLVX-纤维蛋白-4的慢病毒载体，并用于感染高侵袭性和低侵袭性亚克隆和骨肉瘤株。通过体外和体内功能测定，研究了fiblin-4基因敲除和上调对骨肉瘤细胞生物学行为的影响。结果表明，fiblin-4在骨肉瘤中表达上调，与低分化、淋巴结转移和预后不良呈正相关。在高侵袭性细胞系和高侵袭性亚克隆中也发现纤维蛋白-4过表达。纤维蛋白-4可通过PI3K/AKT/mTOR途径诱导EMT，从而促进骨肉瘤细胞的侵袭和转移。总之，我们的研究结果表明，纤维蛋白-4是骨肉瘤发展和进展的促进剂，并为未来的研究提供了一个新的治疗靶点。

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数字

图1
人骨肉瘤组织中fiblin-4、CYR61和ALP的表达水平。（A）通过IHC检测骨肉瘤组织、纤维异常增生组织和正常组织中的纤维蛋白-4表达水平。（B）采用IHC法检测骨肉瘤组织、纤维异常增生组织和正常组织中ALP的表达水平。（C）采用IHC检测骨肉瘤组织、纤维异常增生组织和正常组织中CYR61的表达水平。（D）根据Pearson的产时相关系数，使用Image-Pro Plus 6.0软件检测的光敏度，fiblin-4的表达与CYR61和ALP呈正相关。（放大倍数，×200）。

图2
Kaplan-Meier分析和建立高侵袭性亚克隆和低侵袭性亚克隆。（A） Kaplan-Meier曲线显示总生存率。与低表达的患者（绿线）相比，高表达的患者预后更差。（B）从生长曲线来看，高侵袭性亚克隆的增殖能力高于低侵袭性的亚克隆。（C）利用Boyden细胞箱进行细胞迁移和侵袭实验，高侵袭性亚克隆的迁移和侵袭细胞的平均计数均远高于低侵袭性亚克隆。（D）通过细胞迁移实验检测未使用Matrigel的PVPF滤膜上的细胞图像。（E）细胞侵袭实验检测PVPF滤膜与Matrigel交叉的细胞图像。（F）皮下接种后，高侵袭性克隆形成的肿瘤体积远大于低侵袭性克隆。（G）连续2个月观察高侵袭性和低侵袭性亚克隆的肿瘤生长情况。（放大倍数，×200）。^*P<0.05。

图3
不同侵袭性骨肉瘤细胞系和亚克隆中纤维蛋白-4的表达水平。（A）生长曲线显示，人骨肉瘤细胞株U-2OS和MG63的增殖能力强于正常成骨细胞株hFOB。（B）通过软琼脂集落形成试验，MG63和U-2OS形成的集落数也显著大于hFOB形成的集簇数。（C）利用Boyden腔进行细胞迁移和侵袭实验，人骨肉瘤细胞株MG63和U-2OS迁移和侵袭细胞的平均计数均远高于正常成骨细胞株hFOB。采用实时定量RT-PCR（D）、ICC染色（E）和western blotting（F）检测人骨肉瘤细胞株MG63、U-2OS和正常成骨细胞株hFOB中Fiblin-4的表达水平。通过实时q-RT-PCR（G）、ICC染色（H）和western blotting（I）检测高侵袭性亚克隆和低侵袭性亚无性系中Fiblin-4的表达水平。（放大倍数，×200）。^*P<0.05。

图4
慢病毒介导转染后转染效率的鉴定。RNA干扰后，通过（A）ICC染色、（B）实时q-RT-PCR和（C）western blotting检测非感染HOS细胞、对照shRNA感染HOS的细胞和感染fiblin-4 shRNA的HOS细胞中fiblin-4mRNA和蛋白的表达水平，表明RNA干扰实验效率很高。过表达转染后，通过（D）ICC染色、（E）实时q-RT-PCR和（F）蛋白质印迹测量未感染的U-2OS细胞、对照shRNA感染的U-2OS细胞和pLVX-fibulin-4感染的U-2OS细胞中的fibulin-4mRNA和蛋白质表达水平，这表明过表达转染实验是高效的。（放大倍数，×200）。^*P<0.05。

图5
慢病毒转染系统中下调和上调fiblin-4表达的鉴定。在RNA干扰后，通过（A）ICC染色、（B）实时q-RT-PCR和（C）western blotting检测非感染MG63-1细胞、对照shRNA感染MG63-2细胞和感染fiblin-4 shRNA的MG63-1电池中fiblin-4mRNA和蛋白的表达水平，表明RNA干扰实验效率很高。在过度表达转染后，通过（D）ICC染色、（E）实时q-RT-PCR和（F）western blotting检测非感染MG63-31细胞、对照shRNA感染MG63-3 1细胞和pLVX-fiblin-4感染MG6331细胞中fiblin-4mRNA和蛋白的表达水平，这表明在过表达转染实验中效率很高。（放大倍数，×200）。^*P<0.05。

图6
fiblin-4敲除和过度表达对骨肉瘤细胞增殖和集落形成能力的影响。（A）根据生长曲线，下调的fiblin-4显著抑制高侵袭性亚克隆MG63-1的细胞增殖，而上调的fiblin-4显著促进低侵袭性亚细胞MG63-31的细胞增殖。（B）通过软琼脂集落形成试验，纤维蛋白-4沉默细胞的集落形成效率降低，反之，上调纤维蛋白-4可提高低侵袭性亚克隆的集落生成效率。（C）用软琼脂集落形成试验检测非感染细胞、对照shRNA感染细胞和fiblin-4 shRNA感染的细胞的集落图像。（D）用软琼脂集落形成试验检测未感染细胞、对照shRNA感染细胞和pLVX-fiblin-4感染细胞的集落图像。（放大倍数，×200）。^*P<0.05。

图7
fiblin-4敲除和过度表达对不同侵袭性骨肉瘤细胞亚克隆迁移和侵袭的影响。在RNA干扰后，通过使用Boyden腔进行细胞迁移和侵袭试验，测量未感染MG63-1细胞、对照shRNA感染MG63.1细胞和fiblin-4 shRNA感染的MG63-1电池的细胞迁移图像（A）和侵袭图像（B）。在过表达转染后，通过使用Boyden室的细胞迁移和侵袭测定来测量未感染的MG63-31细胞、对照shRNA感染的MG63-31细胞和pLVX-fibulin-4感染的MG63-31细胞的细胞迁移图像（C）和侵袭图像（D）。（E）迁移和侵袭fiblin-4 shRNA感染MG63-1细胞的平均计数远低于阴性对照组和非感染组；然而，pLVX-fiblin-4感染的MG63-31细胞迁移和侵袭的平均计数远高于阴性对照组和非感染组。（放大倍数，×200）。^*P<0.05。

图8
fiblin-4敲除和过度表达对骨肉瘤细胞迁移和侵袭的影响。在RNA干扰后，利用Boyden室进行细胞迁移和侵袭实验，测量未感染HOS细胞、对照shRNA感染HOS的细胞和fiblin-4 shRNA感染的HOS细胞的细胞迁移图像（A）和侵袭图像（B）。在过度表达转染后，通过使用Boyden腔进行细胞迁移和侵袭分析，测量未感染U-2OS细胞、对照shRNA感染U-2AS细胞和pLVX-fiblin-4感染U-2ES细胞的细胞迁移图像（C）和侵袭图像（D）。（E）迁移和侵袭fiblin-4 shRNA感染HOS细胞的平均计数远低于阴性对照组和非感染组；然而，pLVX-fiblin-4感染的U-2OS细胞迁移和侵袭的平均计数远高于阴性对照组和非感染组。（放大倍数，×200）。^*P<0.05。

图9
在异种移植模型中fiblin-4基因敲除和过度表达对肿瘤生长的影响。（A）在慢病毒转染系统中连续观察肿瘤生长8周。（B）在纤维蛋白-4 shRNA感染组中形成的肿瘤的平均体积比阴性对照MG63-1形成的肿瘤的平均体积小得多。（C） pLVX-fiblin-4感染细胞形成的肿瘤的平均体积远大于阴性对照MG63-31形成的肿瘤。^*P<0.05。

**图10**
纤维蛋白-4敲低和过度表达对EMT基因、CYR61和ALP的影响，这些基因与肿瘤进展相关。慢病毒转染后，通过（A）western blotting和（B）real-time q-RT-PCR在不同侵袭性骨肉瘤细胞亚群的慢病毒转导系统中检测EMT标记物，包括E-cadherin、N-cadherin，vimentin、Snail、Slug和Twist。（C）通过western blotting检测fiblin-4 shRNA感染的HOS细胞和pLVX-fiblin-4-感染的U-2OS细胞中的EMT标记物（E-cadherin、N-cadherin，vimentin、Snail、Slug和Twist）、CYR61和ALP。Fiblin-4基因敲除显著增加E-cadherin的表达，降低N-cadherin、vimentin、Snail、Slug和Twist的表达；而fiblin-4上调降低了E-cadherin的表达，增加了N-cadherin、vimentin、Snail、Slug和Twist的表达。纤维蛋白-4 shRNA感染后，CYR61和ALP下调，与纤维蛋白-4表达下调相关，此外，随着纤维蛋白-4上调，pLVX-纤维蛋白-4感染后CYR62和ALP升高。^*P<0.05。

**图11**
纤维蛋白-4对PI3K/AKT信号通路的影响。（A）在fiblin-4 shRNA感染的MG63-1细胞中，fiblin4敲除降低了PI3K、AKT和mTOR磷酸化水平；相反，在pLVX-纤维蛋白-4感染的MG63-31细胞中，纤维蛋白-4上调增加了其磷酸化水平。（B） PI3K/AKT信号通路抑制剂LY294002显著抑制PI3K/AKT通路和EMT，这两种通路均被fiblin-4上调激活。（C）在fiblin-4 shRNA感染的HOS细胞中，fiblin-4-敲除可降低PI3K、AKT和mTOR磷酸化水平；相反，在pLVX-纤维蛋白-4感染的U-2OS细胞中，纤维蛋白-4上调可增加其磷酸化水平。

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[5] de Vega S、Iwamoto T、Yamada Y.纤维蛋白：基质结构和组织功能中的多重作用。细胞分子生命科学。2009;66:1890–1902. doi:10.1007/s00018-009-8632-6。-内政部-公共医学

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[7] Kobayashi N、Kostka G、Garbe JH、Keene DR、Bächinger HP、Hanisch FG、Markova D、Tsuda T、Timpl R、Chu ML等。纤维蛋白家族的比较分析。生物化学特征、结合相互作用和组织定位。生物化学杂志。2007;282:11805–11816. doi:10.1074/jbc。M611029200。-内政部-公共医学

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