Intermediate filament IFFO1 negatively regulates the migration of lung cancer cells by inhibiting the IQGAP3-Cdc42 interaction.
研究背景
肺癌转移是临床治疗失败的重要因素，其机制复杂未明。中间丝（IFs）在肿瘤恶性过程中发挥作用，IFFO1作为重要中间丝蛋白，在肿瘤进展中的具体功能尚不明确。本研究探讨了IFFO1在肺癌中的作用及调控细胞迁移的机制。
方法速览
研究使用多种肺癌细胞系进行培养和转染实验，通过皮下移植和尾静脉注射建立裸鼠肿瘤模型。采用免疫印迹和免疫荧光检测蛋白质表达和细胞定位，通过转录组分析探究基因表达变化，用免疫共沉淀和质谱分析鉴定相互作用蛋白，利用活细胞时程成像分析细胞迁移能力。
主要发现
- IFFO1缺失促进肿瘤生长：肺癌细胞系中IFFO1表达显著降低，敲除IFFO1后细胞增殖和克隆形成能力增强，对凋亡无显著影响。
- IFFO1缺失增加肺癌细胞迁移：敲低IFFO1增强细胞迁移能力，过表达则抑制迁移。缺失细胞中相关蛋白表达增加，细胞运动能力增强。
- IFFO1缺失改变GTPase介导的信号转导：转录组分析显示相关信号通路变化，PI3K - Akt信号通路激活，ERK信号增强，β - catenin表达和核内积累增加。
- IFFO1缺失重塑细胞骨架：缺失细胞的细胞骨架稀疏不连续，肌动蛋白束减弱，相关蛋白表达增加。
- IFFO1与IQGAP3相互作用：IFFO1通过2A卷曲螺旋域与IQGAP3相互作用，影响Cdc42表达和细胞迁移。
- 抑制IQGAP3与Cdc42结合：IFFO1抑制IQGAP3与Cdc42的结合，缺失细胞中结合增强，重新表达后减少。
- 调控细胞迁移和运动：全长IFFO1抑制克隆形成和迁移，降低相关蛋白水平和细胞运动能力。
- 与肿瘤进展相关：肺癌组织中IFFO1表达低于正常组织，与患者生存率正相关，与IQGAP3表达负相关。
总结展望
本研究首次揭示IFFO1通过2A卷曲螺旋域与IQGAP3相互作用，抑制IQGAP3 - Cdc42结合，负向调控肺癌细胞迁移，为开发抗癌药物提供理论基础。但研究主要基于体外和动物模型，需临床验证，中间丝蛋白在不同肿瘤中的机制也待深入研究。