乳腺上皮細胞におけるPTENとZFHX3の不活性化は、細胞集団移動のパターンを変化させる

Inactivation of PTEN and ZFHX3 in Mammary Epithelial Cells Alters Patterns of Collective Cell Migration.

抄録

浸潤性乳癌の全エクソーム配列決定により、癌抑制遺伝子（TSG）の変異との関連性が明らかになった。我々は、不死化乳腺上皮細胞株MCF10Aにおいて、単一および複合のノックアウト（KO）を作成し、移動制御におけるこれらの遺伝子の役割とその相乗効果の可能性を検討した。を不活性化すると、軟寒天培地で大きなコロニーを形成するようになった。しかし、KOで不活性化すると、コロニー数が増加し、その大きさも正常化した。また、細胞移動は、不活性化した場合とKOした場合で異なる影響を受けた。KOの不活性化により、協調的な細胞運動が促進され、その結果、上皮性膵島の集団移動と創傷治癒が促進された。一方、ノックアウトでは、未熟な接着接合部（AJ）の出現と間葉系マーカーであるビメンチンの発現増加を伴う、協調的でない細胞運動が獲得された。このように、2つのTSGの不活性化は、上皮から間葉への部分的な移行（EMT）の異なる段階を引き起こす。二重KO（DKO）により、細胞はさらに別の運動状態を示し、集団移動の協調性が低下し、ビメンチンが高値になるが、成熟した線状AJが回復することが特徴であった。この研究は、がん関連遺伝子の組み合わせによって形質転換した乳腺細胞の移動様式の可塑性を示すものである。

Whole exome sequencing of invasive mammary carcinomas revealed the association of mutations in and tumor suppressor genes (TSGs). We generated single and combined and knock-outs (KOs) in the immortalized mammary epithelial cell line MCF10A to study the role of these genes and their potential synergy in migration regulation. Inactivation of , but not , induced the formation of large colonies in soft agar. inactivation in KO, however, increased colony numbers and normalized their size. Cell migration was affected in different ways upon and KO. Inactivation of enhanced coordinated cell motility and thus, the collective migration of epithelial islets and wound healing. In contrast, knockout resulted in the acquisition of uncoordinated cell movement associated with the appearance of immature adhesive junctions (AJs) and the increased expression of the mesenchymal marker vimentin. Inactivation of the two TSGs thus induces different stages of partial epithelial-to-mesenchymal transitions (EMT). Upon double KO (DKO), cells displayed still another motile state, characterized by a decreased coordination in collective migration and high levels of vimentin but a restoration of mature linear AJs. This study illustrates the plasticity of migration modes of mammary cells transformed by a combination of cancer-associated genes.