Leptin增加前列腺癌細胞上αvβ3 integrins的表現
有研究顯示在人類的癌細胞中 αv 及 β3 integrin 有明顯的表現(Sun et al., 2007;Zhao et al., 2007),於是我們假設 integrins 可能參與在 leptin
誘導前列腺癌細胞的轉移過程中。藉由流式細胞技術分析顯示,給予 細胞leptin 刺激後會增加癌細胞膜上 αvβ3 integrins 的表現,而在 α2、
α5、β1 及 α5β1 integrins 則沒有顯著的影響(Fig. 6A)。為了再次驗證 αvβ3 integrins 是否參與在 leptin 誘導前列腺癌細胞的轉移過程,我們將細胞 給予αvβ3 抗體及 RGD peptide 進行細胞移行實驗(Migration assay),實 驗結果指出由 leptin 所誘導的癌細胞轉移明顯被抑制,但給予 RAD
αvβ3 integrins 的表現來增加前列腺癌細胞的轉移。
Leptin經由OBRl接受器進入細胞影響前列腺癌細胞的轉移
Leptin 需要藉由與特殊的接受器(OBR)交互作用才能誘發其功 能,而OBR 接受器又分為 long isoform (OBRl)及 short isoform (OBRs)。
我們實驗室之前的報告發現 leptin 增加軟骨肉瘤轉移是經由 OBRl
(REF),為了證明OBRl 是否參予,我們將 OBRl siRNA 轉染入前列 腺細胞株(PC3)中,分別進行細胞移行實驗(Fig. 7A)及流式細胞技術分 析(Flow cytometric analysis) (Fig. 7B),結果顯示當細胞被轉染入 OBRl siRNA 後其移行能力及 αvβ3 integrins 的表現皆會被抑制。因此,我們
可以得知leptin 是經由活化 OBRl 接受器的訊號傳遞而造成前列腺癌細
加前列腺癌細胞轉移的訊息傳遞路徑的關係。當前列腺癌細胞 PC3 被 轉染入IRS-1 siRNA 24 小時後進行細胞移行實驗(Migration assay) (Fig.
8B)及流式細胞技術分析(Flow cytometric analysis),PC3 細胞株的移行
能力及 αvβ3 的向上調節作用皆被抑制(Fig. 8C)。由此可知 IRS-1 在 leptin 調控增加前列腺癌細胞轉移的訊息傳遞路徑中是較為重要的。接 著我們觀察leptin 是否能活化 IRS-1 關鍵的下游因子 PI3K:當給予 PC3 細胞株 leptin 10-120 分鐘後會增加 PI3K 的次單位 p85 的磷酸化(Fig.
9A),隨後即能觀察到其下游因子 Akt 的磷酸化(Fig. 10A)。當前列腺癌 細胞 PC3、DU145 及 LNCaP 被加入 PI3K 抑制劑(Ly294002)與 Akt 抑 制劑或是轉染p85 與 Akt mutant 於 PC3 細胞 24 小時後可觀察到前列腺
的移行能力有降低的現象外(Fig. 11A),αvβ3 的向上調節作用現象也明 行細胞移行實驗(Migration assay)後,前列腺癌細胞株 PC3 的移行能力 即被明顯的抑制(Fig. 12B)。因此,IKKα/β 的活化是參與在由 leptin 調 控增加前列腺癌細胞的轉移中。當給予 PC3 細胞株 leptin 後,也能使 細胞質中 IκBα 的磷酸化隨著時間而增加。先前的研究即顯示出 p65 Ser536的磷酸化會增加 NF-κB 的轉錄活化(Transactivation),當我們給予 PC3 細胞株 p65 的抗體後,即可觀察到 p65 的磷酸化現象(Fig. 12A)。
為了直接觀察前列腺癌細胞被給予 leptin 後 NF-κB 活性的變化,我們 將前列腺癌細胞轉染入 κB-luciferase 當作 NF-κB 活性的指示因子。實
驗結果顯示,當給予前列腺癌細胞株 PC3 24 小時 leptin 後,會增加 κB-luciferase 的活性,此外,Ly294002、Akt 抑制劑、PDTC 及 TPCK 皆能降低由leptin 所誘發的 NF-κB 活性(Fig. 13C);將 PC3 細胞株一同 轉 染 入 OBRl-siRNA (Fig. 13A) 、 IRS1-siRNA(Fig. 13B) 、 p85/Akt/IKKα/IKKβ mutant (Fig. 13D)也能抑制 NF-κB 促進因子的活
性。綜合以上結果來看,OBRl 接受器的活化、IRS-1、PI3K 及 Akt 訊 息傳導路徑在leptin 誘發前列腺癌細胞 NF-κB 活化是需要的。