SMC1A facilita la proliferación, migración e invasión de células de cáncer gástrico mediante la promoción de EMT activada por SNAIL

BMC Gastroenterology volumen 23, número de artículo: 268 (2023) Citar este artículo

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Detalles de métricas

La proteína de mantenimiento estructural de los cromosomas 1 A (SMC1A) es una subunidad crucial del complejo de proteínas de cohesión y desempeña un papel vital en la regulación del ciclo celular, el mantenimiento de la estabilidad genómica y la dinámica cromosómica. Estudios recientes demostraron que SMC1A participa en la tumorigénesis. Esta investigación tiene como objetivo explorar el papel y los mecanismos subyacentes de SMC1A en el cáncer gástrico (CG).

Se utilizaron RT-qPCR y Western blot para examinar los niveles de expresión de SMC1A en tejidos y líneas celulares de GC. Se analizó el papel de SMC1A en la proliferación, migración, invasión y transición epitelial-mesenquimatosa (EMT) de células GC. Además, se investigó el mecanismo de acción de SMC1A.

SMC1A se expresó altamente en tejidos y líneas celulares de GC. La alta expresión de SMC1A indicó la mala supervivencia general de los pacientes con GC del Kaplan-Meier Plotter. La mejora de la expresión de SMC1A en células AGS promovió notablemente la proliferación celular in vitro e in vivo, la migración y la invasión. Por el contrario, la eliminación de SMC1A en células HGC27 inhibió la proliferación, migración e invasión celular. Además, se observa que SMC1A promovió la EMT y los comportamientos de las células malignas mediante la regulación de SNAIL.

Nuestro estudio reveló que SMC1A promueve el proceso EMT al regular positivamente SNAIL, lo que contribuye a la proliferación, migración e invasión de células de cáncer gástrico. Por lo tanto, apuntar a SMC1A puede ser una estrategia potencial para mejorar la terapia con GC.

Informes de revisión por pares

Uno de los cánceres del tracto digestivo más comunes, el cáncer gástrico (CG), representa un gran peligro para la salud humana [1]. A pesar de una reciente caída en la incidencia, la tasa de mortalidad sigue siendo bastante alta. La aparición y progresión de CG son causadas por la interacción de la variabilidad genética interna y diferentes factores de riesgo externos [2]. Numerosos pacientes se encontraban en las etapas media o tardía cuando se les identificó cáncer de estómago, ya que la detección temprana tenía una tasa de detección deficiente, la enfermedad era propensa a la invasión y metástasis y la tasa de supervivencia a 5 años era extremadamente baja [3]. La GC es causada por un proceso complejo que involucra varios genes [1]. Por lo tanto, existe una necesidad urgente de investigar con más detalle los procesos fundamentales de puesta en marcha y desarrollo de GC.

Un componente importante del complejo de proteínas de cohesión, que es fundamental para la cohesión de las cromátidas hermanas en la dinámica cromosómica, es el mantenimiento estructural de la proteína 1A de los cromosomas (SMC1A) [4]. SMC1A es esencial para mantener la integridad genómica, controlar la progresión del ciclo celular y regular la dinámica cromosómica [5,6,7]. Investigaciones recientes han demostrado que SMC1A tiene un papel en la tumorigénesis [8]. SMC1A se expresa abundantemente en el carcinoma de próstata, y la eliminación de SMC1A podría inhibir la proliferación, el crecimiento, la migración y las características de las células madre cancerosas, al tiempo que mejora la eficacia del tratamiento con radiación [9, 10]. Según Zhang et al. [11], el SMC1A fosforilado promovió la proliferación y migración de células de carcinoma hepatocelular, y su sobreexpresión se asoció significativamente con peores resultados pronósticos. En los cánceres colorrectales, SMC1A estuvo presente como copias adicionales, mutaciones y sobreexpresión, y contribuye al desarrollo del cáncer y la metástasis [12, 13]. Además, la sobreexpresión de SMC1A se identificó como un predictor independiente de mal pronóstico en cánceres colorrectales avanzados [14]. Sin embargo, se ha informado que los pacientes con leucemia mieloide aguda que expresan mal SMC1A tienen un mal pronóstico de supervivencia [15]. Se demostró que SMC1A se correlaciona con la supervivencia de los pacientes en casos de CG [16]. No obstante, la función de SMC1A y los mecanismos subyacentes en GC no estaban claros.

En este estudio, investigamos la relación entre los niveles de expresión de SMC1A y la supervivencia predictiva de pacientes con GC examinando la expresión de SMC1A en tejidos y líneas celulares de GC. Además, evaluamos la influencia y el probable mecanismo de SMC1A en el comportamiento biológico de las células GC. Nuestra investigación reveló que SMC1A promueve la proliferación, migración e invasión de células GC mediante la activación de la EMT del represor transcripcional 1 de la familia de los caracoles (SNAI1 o SNAIL), lo que sugiere un posible objetivo terapéutico para GC.

Se recolectaron un total de 20 tejidos cancerosos de adenocarcinoma de estómago primario (n = 20) y sus tejidos normales adyacentes compatibles (n = 20) de pacientes que se sometieron a resección quirúrgica en el Departamento de Cirugía Geriátrica del Segundo Hospital Xiangya de la Universidad Central Sur desde 2018. hasta 2019. Todas las muestras fueron diagnosticadas por dos patólogos profesionales y ningún paciente recibió quimioterapia o radioterapia antes de la cirugía. Este estudio fue aprobado por el Comité de Ética del Segundo Hospital Xiangya de la Universidad Central Sur y todos los pacientes firmaron un consentimiento informado. Los tejidos frescos se congelaron rápidamente en nitrógeno líquido y se almacenaron a -80 ℃ hasta su uso.

Para investigar la correlación entre la expresión de SMC1A y la supervivencia general de los pacientes con GC, utilizamos los datos públicos de Kaplan-Meier Plotter (http://kmplot.com/analysis/), que es capaz de evaluar la correlación entre la expresión de todos genes (ARNm, miARN, proteínas) y supervivencia en más de 30.000 muestras de 21 tipos de tumores, incluidos cáncer de mama, ovario, pulmón y gástrico. Las fuentes de las bases de datos incluyen GEO, EGA y TCGA. Los datos de expresión genética y la información de supervivencia general se descargan de GEO, EGA y TCGA. La base de datos es manejada por un servidor PostgreSQL, que integra la expresión genética y los datos clínicos simultáneamente. Para analizar el valor pronóstico de SMC1A, las muestras de pacientes se dividen en dos grupos según el valor medio de la expresión de SMC1A en tejidos de GC. Las dos cohortes de pacientes se comparan mediante un gráfico de supervivencia de Kaplan-Meier.

Las líneas celulares de cáncer gástrico humano AGS, HGC27, NCI-N87 y la línea celular epitelial de la mucosa gástrica humana GSE-1 se adquirieron del Banco de células de la Academia de Ciencias de China (Shanghai, China). Las células AGS se cultivaron en medio F12K, mientras que las células HGC27, NCI-N87 y GES-1 se mantuvieron en medio RPMI 1640. Ambos medios se complementaron con suero bovino fetal (FBS) al 10% (Gibco, EE. UU.). Todas las células se cultivaron a 37 ℃ en una incubadora humidificada con 5% de CO2.

Se diseñaron y compraron pequeños ARN de interferencia (ARNip) dirigidos a homo SMC1A y SNAIL de General Biosystems (Anhui, China). El ARNip y el ARNip de control negativo (NCip) se transfectaron a 20 nM en placas de 6 pocillos utilizando Liopfectamine 3000 (Invitrogen, Carlsbad, EE. UU.) de acuerdo con los protocolos del fabricante. El ARN total y las proteínas se extrajeron 48 h después de la transfección. Las secuencias de interferencia se muestran en la Tabla 1 de datos complementarios.

El clon ORF de ADNc de SMC1A (HG18194-UT) y el clon ORF de ADNc de SNAI2 (HG11196-M) se adquirieron de SinoBiological (Beijing, China) y se subclonaron en un vector pCDNA3.1. Los plásmidos se transfectaron en células utilizando Lipofectamine 3000 (Thermo Fisher, EE. UU.) siguiendo las instrucciones del fabricante. Las células se recogieron 48 h después de la transfección.

El ARN total se aisló utilizando el reactivo TRIzol (TIANGEN, Beijing, China) y la transcripción inversa se realizó utilizando el kit de síntesis de ADNc Revertaid First Strand (Thermo Fish, Carlsbad, CA, EE. UU.) siguiendo las instrucciones del fabricante. La expresión de los ARNm se cuantificó mediante análisis RT-qPCR con el kit SYBR Green PCR (Invitrogen, California, EE. UU.). Se utilizó β-actina como control de normalización y los niveles de expresión se calcularon basándose en el método 2-ΔΔCT. Las secuencias de los cebadores se muestran en el archivo adicional 1: Tabla 1.

Se aislaron proteínas totales de tejidos y células de GC y se midió la concentración con el kit BCA (ThermoFisher, EE. UU.). Las proteínas se separaron mediante gel SDS-PAGE al 10% y se transfirieron a una membrana de difluoruro de polivinilideno (PVDF) de 0,45 μm (Millipore, EE. UU.). Después de bloquear con leche en polvo desnatada al 5 % durante 2 h a temperatura ambiente, las membranas se incubaron con anticuerpos primarios contra SMC1A (1:2000, Immunoway), SNAIL (1:1000, CST), E-cadherina (1:2000, Proteintech), N-cadherina (1:1000, Proteintech), Vimentina (1:2000, Proteintech) durante la noche a 4 °C, seguido de incubación con anticuerpo secundario marcado con HRP. La transferencia se visualizó utilizando un reactivo de quimioluminiscencia mejorado (Thermofisher, EE. UU.). Se utilizó β-actina como control de carga.

La proliferación celular se evaluó utilizando el ensayo Cell Counting Kit-8 (CCK-8) (Beyotime, China). Se sembraron células AGS o HGC27 por separado en placas de 96 pocillos con una densidad de 4 x 103 células/pocillo. Al segundo día se eliminó el medio. Posteriormente, se añadieron 100 µl de medio básico RPIM 1640 o medio básico F12K con 10 µl de CCK8 en células HGC27 y AGS, respectivamente. Luego, las células se incubaron durante otras 2 h y la densidad óptica se midió con un lector de microplacas (Victor3 1420 Multilabel Counter, Perkin Elmer, EE. UU.) a 450 nm.

Se sembraron células AGS o HGC27 en placas de 6 pocillos a una densidad de aproximadamente 1000 células/pocillo y se dejaron crecer durante 14 días. Luego, las células se lavaron tres veces con tampón fosfato, se fijaron en paraformaldehído al 4% (Solarbio, Beijing, China) durante 30 minutos y luego se tiñeron con cristal violeta al 0,5% (Solarbio, Beijing, China).

Los ensayos de invasión celular se realizaron en una cámara transwell cubierta con Matrigel (BD Biosicences, Bedford, EE. UU.). Después de 48 h de transfección, se sembraron 1 x 105 células AGS o HGC27 en las cámaras superiores con medio sin suero. Por el contrario, en las cámaras inferiores se añadió medio con un 20% de FBS. Después de 48 h de incubación, las células invasoras se fijaron en paraformaldehído al 4% y se tiñeron con cristal violeta al 0,5%.

Se cultivaron células AGS y HGC27 en placas de 6 pocillos. Cuando las células crecieron hasta aproximadamente un 80% de confluencia, se rasparon con una punta de pipeta de plástico de 10 µl. A continuación, las células se lavaron con PBS para eliminar los restos. La distancia de cicatrización de la herida se midió a las 0 h y después de 24 h para la migración celular estadística.

Los ensayos con animales se ejecutaron de conformidad con las pautas de ética institucional para experimentos con animales, que fueron aprobadas por el comité de Ética de Experimentos con Animales del Segundo Hospital Xiangya. Se adquirieron un total de 10 ratones desnudos BALB/C (4 semanas de edad, 18–22 g, cinco ratones por grupo) de Hunan STA Laboratory Animal CO., Ltd (Changsha, China) y se alojaron en espacios libres de patógenos específicos (SPF). ambiente, con ritmo circadiano normal de ingesta de agua y alimentos. Los animales se dividieron de forma aleatoria en dos grupos: (1) grupo de vector (inyectados con células AGS transfectadas con vector de control), (2) grupo SMC1A (inyectados con células AGS transfectadas con plásmidos de sobreexpresión de SMC1A). Se inyectaron por vía subcutánea aproximadamente 0,2 ml de suspensión celular (1 x 107 células/ml) en la axila izquierda de ratones desnudos. El crecimiento del tumor se calculó midiendo la longitud (a) y el ancho (b) del diámetro del tumor con calibradores cada semana, y el volumen del tumor (V) se calculó usando la fórmula V = (S2 × L)/2. Cuatro semanas después, se sacrificaron todos los ratones y se recolectaron los tumores subcutáneos.

Las células en placas estériles se fijaron en parafomaldehído al 4% durante 15 minutos y se permeabilizaron con Triton X-100 al 0,1% durante 10 minutos a temperatura ambiente. A continuación, los portaobjetos se incubaron con anticuerpo E-cadherina (1:50, #20874-1-AP, Proteintech) o Vimentina (1:100, #60330-1-Ig, Proteintech) durante la noche a 4 °C. Posteriormente, los portaobjetos se incubaron con IgG anti-conejo de cabra marcada con FITC (1:1000, #ab6717, Abcam) o IgG anti-ratón de cabra Cy3-AffiniPure (1:500, #115-165-003, Jackson) durante 1 h. . Se utilizó DAPI para la tinción nuclear. Finalmente, se tomaron imágenes de la fluorescencia bajo el microscopio fluorescente (IX71, Olympus, Japón).

Los datos son analizados por GraphPad Prism 7.0. La diferencia entre grupos se determinó mediante la prueba T. Todos los experimentos se repitieron al menos tres veces. P < 0,05 se consideró estadísticamente significativo.

Para investigar las características del cáncer gástrico, analizamos SMC1A en la base de datos de adenocarcinoma de estómago de TCGA. Como se muestra en la Fig. 1A, la expresión de SMC1A fue evidentemente mayor en los tejidos tumorales en comparación con los tejidos paracancerosos (nomal). Además, examinamos la expresión de SMC1A en muestras de tejido fresco de 20 pacientes con cáncer gástrico y descubrimos que la expresión de SMC1A era mayor en los tejidos cancerosos que en los tejidos adyacentes correspondientes (Fig. 1B, C). En particular, la alta expresión de SMC1A se asoció con una supervivencia general deficiente en pacientes con GC de Kaplan-Meier Plotter (//kmplot.com/analysis/) (Fig. 1D). También evaluamos la expresión del ARNm y la proteína de SMC1A en líneas celulares de cáncer gástrico humano (AGS, HGC27 y NCI-N87) y la línea celular epitelial gástrica humana GES-1. Como se muestra en la Fig. 1E, F, SMC1A tuvo una alta expresión en células GC en comparación con GES-1. Estos resultados sugirieron que SMC1A puede desempeñar un papel en el desarrollo y la progresión del cáncer gástrico.

SMC1A se sobreexpresó en cáncer gástrico humano. A La expresión de SMC1A se analizó en tejidos cancerosos a partir de datos de TCGA. azul: tejidos normales adyacentes y rojo: tejidos de cáncer gástrico. Análisis de transferencia Western (B) y RT-qPCR (C) para el ARNm de SMC1A en 20 muestras de tejidos de GC y los tejidos adyacentes correspondientes. D La supervivencia general de los pacientes con GC se evaluó mediante el trazador Kaplan-Meier. La línea roja representa el grupo de alta expresión SMC1A y la línea negra representa el grupo de baja expresión SMC1A. La expresión de SMC1A se examinó en líneas celulares de cáncer gástrico humano y en la línea celular epitelial gástrica humana GES-1 utilizando el método RT-qPCR (E) y el método de transferencia Western (F). **P < 0,01, **P < 0,001, ***P < 0,001

Para investigar el papel funcional de SMC1A en GC, utilizamos células AGS y HGC27 como modelos de ganancia y pérdida de función, respectivamente. Confirmamos la eliminación o sobreexpresión exitosa de SMC1A mediante transferencia Western (Figs. 2A y S1A). Los ensayos de CCK-8 mostraron que el agotamiento de SMC1A redujo significativamente la proliferación de células HGC27, mientras que la sobreexpresión de SMC1A promovió la proliferación de células AGS (Figs. 2B y S1B). Los ensayos de formación de colonias también confirmaron que SMC1A regulaba positivamente la capacidad de formación de colonias tanto en células HGC27 como en células AGS (Figs. 2C y S1C). Los ensayos de invasión de Transwell mostraron que el agotamiento de SMC1A disminuyó la invasión en células HGC27, mientras que la sobreexpresión de SMC1A aumentó la invasión en células AGS (Figs. 2D y S1D). De manera similar, los ensayos de cicatrización de heridas demostraron que la sobreexpresión de SMC1A promovió la migración de células AGS, mientras que la eliminación de SMC1A inhibió la migración de células HGC27 (Figs. 2E y S1E). Además, validamos los efectos de la sobreexpresión de SMC1A sobre el crecimiento tumoral in vivo mediante la inoculación subcutánea de células AGS transfectadas con un vector en blanco o un vector de sobreexpresión de SMC1A en células AGS de miceína desnuda sobre el crecimiento de la formación de xenoinjertos de GC humanos en ratones desnudos. Como se muestra en la Fig. 2F, los tamaños y el volumen de los tumores en el grupo que sobreexpresa SMC1A fueron mayores que los del grupo del vector. Mientras tanto, se encontró un mayor peso tumoral en el grupo que sobreexpresaba SMC1A. Estos datos indicaron que SMC1A podría mejorar significativamente el crecimiento del xenoinjerto de GC humano en ratones desnudos. En conjunto, estos resultados sugieren que SMC1A promueve la proliferación, migración e invasión de células de cáncer gástrico.

SMC1A promovió la proliferación, invasión y migración de células de cáncer gástrico. A La expresión de SMC1A se examinó en células SMC1A silenciadas y sobreexpresadas mediante el método de transferencia Western. Se utilizaron el ensayo CCK-8 (B) y el ensayo de formación de colonias (C) para determinar el efecto de la eliminación y sobreexpresión de SMC1A sobre la proliferación celular. El ensayo de invasión de Matrigel (D) y el ensayo de cicatrización de heridas (E) analizaron el efecto de la eliminación y sobreexpresión de SMC1A sobre la invasión y migración celular, respectivamente. F Xenoinjertos subcutáneos de células AGS transfectadas con plásmidos de sobreexpresión SMC1A. Se presentan imágenes de tumores de ratones desnudos en la autopsia (izquierda), los volúmenes de los tumores se midieron en los momentos indicados (centro) y se midió el peso promedio de los tumores xenoinjertados (derecha). *P < 0,05, **P < 0,01, ***P < 0,001

La transición epitelial-mesenquimal (EMT) es un proceso en el que las células epiteliales se transforman en un fenotipo mesenquimatoso y, al mismo tiempo, reducen la expresión de E-cadherina regulada por uno o varios factores [17]. El represor transcripcional 1 de la familia Snail (SNAIL) pertenece a la familia Snail del factor de transcripción con dedos de zinc, que regula la EMT mediante la supresión directa del marcador epitelial E-cadherina o la elevación de marcadores mesenquimales [18,19,20]. Recientemente, Zhang et al. [21] han demostrado que SMC1A regula la expresión de SNAIL mediante la unión al sitio de reconocimiento en el promotor del gen SNAIL en células de cáncer de mama. Por lo tanto, especulamos que SMCIA puede participar en el proceso de EMT a través de la regulación SNAIL. Como se muestra en la Fig. 3A, la caída de SMC1A obviamente disminuyó la expresión de SNAIL, mientras que la sobreexpresión de SMC1A elevó el nivel de SNAIL. La detección del marcador relacionado con EMT mostró que la expresión de los marcadores mesenquimales N-cadherina y vimentina se redujo y el marcador epitelial E-cadherina aumentó en las células de agotamiento de SMC1A. Se observaron resultados inversos en las células de sobreexpresión de SMC1A (Fig. 3B). Además, también analizamos la expresión de marcadores EMT en muestras tumorales de ratones desnudos. El resultado presentó que la sobreexpresión de SMC1A aumentó la expresión de SNAIL, N-cadherina y Vimentina, pero redujo la expresión de E-cadherina (Fig. S2). El ensayo de inmunofluorescencia (IF) confirmó aún más la expresión reducida de vimentina y el aumento de la expresión de E-cadherina en células de agotamiento de SMC1A, mientras que se presentó un resultado opuesto en células sobreexpresadas de SMC1A (Fig. 3C y D). Además, restaurar la expresión de SNAIL en células silenciadas de SMC1A o suprimir la expresión de SNAIL en células sobreexpresadas de SMC1A podría mitigar significativamente el cambio de expresión de los marcadores relacionados con EMT (Figs. 3E, F y S3A, B). Este cambio en la expresión de E-cadherina y vimentina también se verificó mediante el ensayo IF (Fig. 3C y D). Estos resultados implicaron que SMC1A facilitó la EMT mediante la regulación positiva de SNAIL.

SMC1A promovió la transición epitelial-mesenquimatosa (EMT) de GC a través de la regulación positiva de SNAIL. Se examinó un nivel de SNAIL en células silenciadas y sobreexpresadas de SMC1A utilizando el método de transferencia Western. El nivel de proteínas B de los marcadores EMT E-cadherina, N-cadherina y vimentina se detectó después del agotamiento y la sobreexpresión de SMC1A. El ensayo de inmunofluorescencia detectó la expresión de E-cadherina (C) y Vimentina (D) en células SMC1A silenciadas y sobreexpresadas. E La expresión de SNAIL se examinó en células sobreexpresadas de SNAIL mediante el método de transferencia Western. Se detectaron niveles de proteínas F de los marcadores EMT E-cadherina, N-cadherina y vimentina en respuesta al tratamiento con ARNip de SMC1A y ARNip de SMC1A + CARACOL.

Se ha informado en numerosas publicaciones que la EMT puede promover el crecimiento celular, la migración y la metástasis en GC [22,23,24]. Por lo tanto, se realizaron experimentos de rescate para evaluar si SMC1A promovía comportamientos biológicos de GC a través del regulador de EMT SNAIL. Según lo determinado por CCK-8, formación de clones, invasión de Transwell y ensayos de cicatrización de heridas, la restauración de la expresión de SNAI2 podría evidentemente atenuar el efecto supresor sobre la proliferación de células GC, la formación de clones, la invasión y la migración causadas por el silenciamiento de SMC1A (Fig. 4A-D). Mientras tanto, la supresión de la expresión de SNAI2 evidentemente podría atenuar el efecto promotor sobre la proliferación de células GC, la formación de clones, la invasión y la migración causada por la sobreexpresión de SMC1A (Fig. S3C-F). Se indica que SMC1A promovió la proliferación, migración e invasión de células GC a través de SNAIL.

SMC1A promovió la proliferación, invasión y migración de células GC a través de SNAIL. El ensayo CCK-8 (A) y el ensayo de formación de colonias (B) se realizaron para analizar la proliferación celular en respuesta al tratamiento de ARNip de SMC1A y ARNip de SMC1A + CARACOL. Ensayo de invasión de Matrigel (C) y ensayo de cicatrización de heridas (D) utilizados para investigar la invasión y migración celular en respuesta al tratamiento de ARNip de SMC1A y ARNip de SMC1A + CARACOL. *P<0,05

El cáncer gástrico es un importante problema de salud en todo el mundo y afecta a casi 2 millones de personas cada año. Desafortunadamente, entre el 75% y el 85% de las personas diagnosticadas con cáncer gástrico morirán en un plazo de cinco años, lo que lo convierte en el tercer cáncer más mortal a nivel mundial [25]. Actualmente, la detección temprana inadecuada y la tendencia del tumor a invadir y hacer metástasis plantean desafíos importantes para el tratamiento eficaz del cáncer gástrico. Aunque tratamientos como la quimioterapia, la radioterapia, la resección paliativa y la gastrectomía han mejorado los resultados, el pronóstico sigue siendo malo [26]. Por lo tanto, existe una necesidad urgente de explorar los mecanismos moleculares que subyacen al inicio y la progresión del cáncer gástrico para mejorar las estrategias de tratamiento y controlar el pronóstico. En este estudio, encontramos que SMC1A estaba regulado positivamente en células y tejidos tumorales de GC, y la alta expresión de SMC1A se asoció con una supervivencia general deficiente. Nuestros ensayos de mecanismo y función celular revelaron que SMC1A facilita la proliferación, migración e invasión de células de cáncer gástrico mediante la promoción de EMT activada por SNAIL.

SMC1A funciona en una variedad de actividades biológicas como un componente crítico de mantenimiento estructural de proteínas cromosómicas [11]. SMC1A es fundamental para el desarrollo y la propagación de tumores, según estudios previos [8]. SMC1A ha sido identificado como un protooncogén en la mayoría de los cánceres que puede facilitar el crecimiento y la propagación del cáncer [10, 12]. Como se informó en CRC, la alta expresión de SMC1A promueve la metástasis hepática mediante el reclutamiento de fibroblastas asociadas a tumores (TAF) para facilitar la construcción del tumor en profase y la tumorigenicidad [14]. Sin embargo, SMC1A está regulado negativamente en la leucemia mieloide aguda y su baja expresión indica un mal pronóstico. La sobreexpresión de SMC1A se ha relacionado con la apoptosis [15, 27]. Nuestra investigación descubrió que SMC1A podría promover la proliferación, migración e invasión de células GC in vitro, lo que concuerda con la mayoría de la literatura. La causa más común de mortalidad en pacientes con cáncer es la metástasis, un proceso complicado de varios pasos. Para diseminarse desde los tumores originales y entrar en la circulación durante la metástasis del carcinoma, las células tumorales estacionarias derivadas del epitelio primero deben volverse migratorias e invasivas [28]. Como resultado, la metástasis tumoral requiere el movimiento de células malignas.

La EMT se identificó originalmente durante el desarrollo embrionario y fue fundamental para el desarrollo de capas germinales y órganos [29]. Las células epiteliales pierden su polaridad y adhesión intracelular durante el proceso de EMT y adquieren varios fenotipos mesenquimales, incluida la motilidad y la invasividad [30]. El grupo de factores de transcripción EMT (EMT-IF), que incluye Zeb, SNAIL, Slug y Twist, así como el marcador epitelial E-cadherina y los marcadores mesenquimales N-cadherina y Vimentina, son los responsables de inducir este proceso [31]. . La evidencia acumulada ha revelado que la EMT está involucrada en la invasión tumoral y la metástasis [29, 32, 33]. Como marcador epitelial esencial de EMT que se localiza en las uniones de las células epiteliales y participa en la construcción de complejos de adhesión intercelular, la disminución de la expresión de E-caherina es una de las características clave de EMT [29]. Cuando se elimina la E-cadherina, los enlaces entre las células se vuelven menos rígidos. Al mismo tiempo, la adhesión de las células se reduce, lo que hace que sea más probable que las células se desprendan del sitio del tumor primario y mejora su movilidad y capacidad invasiva [29, 34]. Está bien establecido que varias vías de señalización críticas, incluido el factor de crecimiento transformante beta (TGFβ), Wnt, Notch y Hedgehog, están involucradas en la EMT [35]. En la vía de señal de TGFβ, SMAD2 y SMAD3 activados forman un complejo con SMAD4, que luego se traslada al núcleo y aumenta la transcripción de EMT-TF [36]. En la señalización Wnt, suprime el componente complejo de degradación glucógeno sintasa quinasa 3 beta (GSK-3β) a través de Disheveled (DSH), lo que lleva a la translocación de β-catenina al núcleo y mejora la transcripción de Snail [37]. Tras la activación de la vía Notch, el fragmento intracelular de Notch se libera a través de una cascada de escisiones proteolíticas y activa la familia CSL de factores de transcripción para regular positivamente los EMT-TF [38]. A través de factores de transcripción de la familia GLI activados que regulan positivamente la expresión del caracol, la señalización de Sonic Hedgehog puede causar EMT [39]. Estas vías de señalización controlan varios EMT-TF para mediar en las actividades de EMT. En un trabajo anterior, se demostró que SMC1A controlaba la EMT para mediar en la radiorresistencia del cáncer de próstata [10]. En nuestro estudio, también encontramos que SMC1A podría causar EMT en GC. Es posible que SMC1A desempeñe un papel en la quimiorresistencia de las células GC dado el creciente número de investigaciones que demuestran que las células cancerosas se someten a EMT y contribuyen a esta resistencia [40,41,42]. Sin embargo, se requieren investigaciones para validar esta idea. Actualmente se desconoce el mecanismo de modulación de SMC1A en EMT. SNIAIL, también llamado SNAI1, es un factor inducible por EMT esencial que suprime la transcripción de E-cadherina al interactuar con el motivo conservado de E-box en la región promotora [43]. En particular, se ha informado que SMC1A puede desempeñar un papel en la EMT al controlar SNAIL. Esto se debe a que se ha demostrado que SMC1A se une a la región promotora del gen SNAIL en células de cáncer de mama [21]. En este estudio, descubrimos que SMC1A podría estimular la EMT y los comportamientos de las células malignas mediante la regulación de SNAIL, lo que arroja luz sobre la función oncogénica de SMC1A en GC.

En resumen, nuestro estudio reveló que SMC1A facilita la proliferación, migración e invasión de células de cáncer gástrico mediante la promoción de EMT activada por SNAIL, lo que indicó que SMC1A puede ser un objetivo potencial para la terapia del cáncer gástrico.

Los datos utilizados para respaldar los hallazgos de este estudio están disponibles a pedido del autor correspondiente.

Mantenimiento estructural de la proteína 1A de los cromosomas.

Cáncer gástrico

Transición epitelial-mesenquimatosa

represor transcripcional de la familia del caracol 1

Ómnibus de expresión genética

El archivo europeo genoma-fenóma

El atlas del genoma del cáncer

Suero bovino fetal

Marco de lectura abierto

PCR cuantitativa con transcripción inversa

Difluoruro de polivinilideno

Kit de conteo de células-8

Fibroblastas asociadas a tumores

Factores de transcripción EMT

dedo E-box vinculante homeobox

Factor de crecimiento transformante beta

Miembro de la familia SMAD 2,3,4

glucógeno sintasa quinasa 3 beta

Despeinado

Erizo Sonic

Receptor de clase suavizado y rizado

Liu T, Yang S, Sui J, Xu SY, Cheng YP, Shen B, Zhang Y, Zhang XM, Yin LH, Pu YP, et al. El escritor de metilación de N6-metiladenosina desregulado METTL3 contribuye a la proliferación y migración del cáncer gástrico. Fisiol de células J. 2020;235(1):548–62.

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Este trabajo fue apoyado por la Fundación de Ciencias Naturales de la provincia de Hunan (2021JJ70069).

Departamento de Cirugía Geriátrica, Segundo Hospital Xiangya, Universidad Central Sur, No. 139 Renmin Road, Distrito Furong, Ciudad de Changsha, 410011, Provincia de Hunan, China

Yaling Liu, Ting Zhou, Kuo Kang, Zhenyu Peng, Feng Ren y Jingyu Zhou

Departamento de Cirugía General, Hospital Yantai Qishan, Yantai, 264000, Shandong, China

Colmillo Xianrui

Departamento de Oncología, Hospital ZhuZhou afiliado de la Facultad de Medicina XiangYa, Universidad Central del Sur, ZhuZhou, 412007, Hunan, China

Qianqian Wang

Departamento de Cirugía General, Hospital Popular Shekou, Shenzhen, 518000, Guangdong, China

Da Xiao

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FR y JZ supervisaron todo el proyecto y diseñaron los experimentos. y analizó los datos. YL, XF y QW realizaron los experimentos, DW y TZ analizaron los datos, YL y ZJ escribieron el manuscrito. KK y ZP prepararon las cifras. FR contribuyó a los experimentos y brindó soporte técnico. Todos los autores han leido y aprobado el manuscrito.

Correspondencia a Feng Ren o Jingyu Zhou.

Los autores son responsables de todos los aspectos del trabajo para garantizar que las preguntas relacionadas con la exactitud o integridad de cualquier parte del trabajo se investiguen y resuelvan adecuadamente. El estudio se realizó de acuerdo con la Declaración de Helsinki (revisada en 2013). El estudio fue aprobado por el comité de ética institucional del Segundo Hospital Xiangya de la Universidad Central Sur (n.º de aprobación 201710538) y se obtuvieron consentimientos informados por escrito de todos los pacientes.

No aplica.

Ninguno.

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Reimpresiones y permisos

Liu, Y., Fang, X., Wang, Q. et al. SMC1A facilita la proliferación, migración e invasión de células de cáncer gástrico mediante la promoción de EMT activada por SNAIL. BMC Gastroenterol 23, 268 (2023). https://doi.org/10.1186/s12876-023-02850-z

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Recibido: 15 de septiembre de 2022

Aceptado: 08 de junio de 2023

Publicado: 04 de agosto de 2023

DOI: https://doi.org/10.1186/s12876-023-02850-z

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