ITGB1 enhances the Radioresistance of human Non-small Cell Lung Cancer Cells by modulating the DNA damage response and YAP1-induced Epithelial-mesenchymal Transition

doi:10.7150/ijbs.52319

.2021年1月18日；17(2):635-650.

doi:10.7150/ijbs.52319。 eCollection 2021年。

ITGB1通过调节DNA损伤反应和YAP1诱导的上皮-间充质转化增强人非小细胞肺癌细胞的放射抗性

李跃仙¹, 程孙¹, 谭永刚¹, 张和英（Heying Zhang）¹, 李玉超², 华为邹¹

附属公司

PMID： 33613118
预防性维修识别码：项目管理委员会7893583
内政部： 10.7150/ijbs.52319

ITGB1通过调节DNA损伤反应和YAP1诱导的上皮-间充质转化增强人非小细胞肺癌细胞的放射抗性

李跃仙等。国际生物科学杂志. 2021.

.2021年1月18日；17(2):635-650.

doi:10.7150/ijbs.52319。 eCollection 2021年。

作者

李跃仙¹, 程孙¹, 谭永刚¹, 张和英（Heying Zhang）¹, 李玉超², 华为邹¹

附属公司

¹中国医科大学附属盛京医院肿瘤科，沈阳110004。
²中国医科大学口腔医学院、医院，辽宁省口腔疾病重点实验室。

PMID： 33613118
预防性维修识别码：项目管理委员会7893583
内政部： 10.7150/ijbs.52319

摘要

目标：由于肿瘤放射抗性的风险，放射治疗在非小细胞肺癌（NSCLC）的治疗中发挥的作用有限。我们之前建立了抗辐射非小细胞肺癌（NSCLC）细胞系H460R。在这项研究中，我们鉴定了这些抗辐射H460R细胞与其辐射敏感亲本之间的差异表达基因。我们进一步评估了差异表达基因ITGB1在非小细胞肺癌细胞放射抗性中的作用，并将其作为提高放射敏感性的潜在靶点。材料和方法：通过流式细胞术、集落形成分析、免疫荧光和Western blotting评估NSCLC细胞的放射敏感性。采用生物信息学方法检测ITGB1和YAP1在非小细胞肺癌组织中表达的影响。结果：ITGB1 mRNA和蛋白在H460R细胞中的表达水平高于亲代H460细胞。我们观察到ITGB1敲低的A549和H460R细胞的克隆形成存活率和细胞活力低于照射后野生型细胞，并且凋亡率较高。ITGB1短发夹（sh）RNA转染增强了辐射诱导的DNA损伤和G2/M期阻滞。此外，ITGB1可诱导NSCLC细胞的上皮-间充质转化（EMT）。沉默ITGB1可抑制ITGB1下游效应物Yes-associated protein 1（YAP1）的表达和细胞内移位。结论：ITGB1可能通过影响DNA修复和YAP1诱导的EMT来诱导放射抗性。总之，我们的数据表明ITGB1是克服NSCLC细胞放射抗性的一个有吸引力的治疗靶点。

关键词：ITGB1；Yes相关蛋白（YAP）；上皮-间充质转化；非小细胞肺癌；抗辐射性。

©作者。

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利益冲突声明

竞争利益：作者声明不存在竞争利益。

数字

图1
在H460R和H460细胞中差异表达的基因中，ITGB1在H460R细胞中过度表达。A和B集落形成和细胞凋亡试验用于测定H460R和H460细胞的放射敏感性。C.H460R和H460细胞差异表达基因的火山图。D.差异表达基因的KEGG通路分析。E.与H460细胞相比，H460R细胞中参与ECM受体相互作用、局灶粘附和细胞粘附分子信号通路的上调（29）和下调（10）基因的聚类分析。进行F和G.qRT-PCR和蛋白质印迹以检测ITGB1在H460R和H460细胞中的表达。

图2
ITGB1的表达与放射敏感性有关。用A-C蛋白印迹和qRT-PCR检测ITGB1在所示细胞系中的表达。D、流式细胞仪检测细胞凋亡率。E.集落形成分析的代表性照片以及0、2、4、6和8 Gy照射后存活A549和H522细胞的比例。

图3
非小细胞肺癌患者ITGB1表达与预后呈负相关。A.TCGA健康和非小细胞肺癌组织中ITGB1 mRNA水平的分析。B和C。基于GEPIA2数据库的数据，通过LUAD和LUSC的ITGB1表达对总生存率和无病生存率曲线进行分层。D和E。人类蛋白图谱数据库中健康肺组织和非小细胞肺癌组织中ITGB1（抗体克隆CAB003434）的代表性免疫组织化学图像。

图4
干扰ITGB1表达可改变NSCLC细胞增殖和放射敏感性。慢病毒转导A549、H522和H460R细胞后，通过western blot和qRT-PCR检测A-C.ITGB1的表达。D.集落形成试验的代表性照片，以及用0、2、4、6和8 Gy照射后存活的A549、H460R和H522细胞的比例。E.细胞计数试剂盒-8试验用于检测A549、H 460R和H 522细胞增殖。

图5
ITGB1表达对辐射诱导的凋亡和细胞周期阻滞的影响。A.流式细胞术检测照射细胞的凋亡（8 Gy）。B.照射后细胞周期分析（8 Gy）。

图6
ITGB1与辐射诱导的DNA双链断裂（DNA-DSB）有关。A和B。shITGB1和ITGB1过表达组在照射后指定时间的γH2AX阳性核的代表性图像。γH2AX信号呈红色，核用4′，6-二氨基-2-苯基吲哚呈蓝色。比例尺：50µm。在五个不同的场中计数γH2AX-阳性核，每个场至少有20个核；该数字与未辐照细胞中的计数有关。值表示三个独立实验的平均值（右）。C和D。检测shITGB1和ITGB1过表达组经或不经辐照（8 Gy）处理后的γH2AX蛋白水平。

图7
ITGB1的表达与ATM/CHK2/CDC25c通路相关蛋白的表达相关。A.ITGB1表达与DNA-DSB反应途径中34个基因表达的关系。B-D。在shITGB1和ITGB1过表达组中，通过western blotting检测ATM（p-ATM）、CHK2（p-CHK2）和CDC25c（p-CDC25c）的蛋白水平。

图8
ITGB1可通过调节EMT提高NSCLC细胞的抗辐射能力。通过对shITGB1和ITGB1过度表达组的细胞进行western blotting，检测E-cadherin、N-cadherin，蜗牛，波形蛋白和Zeb1的A-C蛋白水平。

图9
YAP1参与了非小细胞肺癌中ITGB1过度表达介导的放射抗性。A和B。基于GEPIA2数据库的数据，研究ITGB1和YAP1在LUAD和LUSC中的表达之间的相关性。C和D.Kaplan-Meier曲线描述了基于ITGB1和YAP1的表达的总生存率和无病生存率的概率。从GEPIA2数据库检索LUAD和LUSC患者的数据。E和F。YAP1总蛋白水平的Western blot分析。G和H。shITGB1处理细胞和ITGB1过度表达细胞中的核和细胞质YAP1蛋白水平。

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