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<em>In vivo</em> Dual Substrate Bioluminescent Imaging

Our understanding of how and when breast cancer cells transit from established primary tumors to metastatic sites has increased at an exceptional rate ...

Intestinal epithelial cell migration plays a key role in gastrointestinal mucosal barrier formation, enterocyte development, differentiation, turnover, wound healing, and adenocarcinoma metastasis. Chemokines, through engagement of their corresponding receptors, are potent mediators of directed cell migration and are critical in the establishment and regulation of innate and adaptive immune responses. The aim of this study was to define the role for the chemokine CXCL12 and its sole cognate receptor CXCR4 in regulating intestinal epithelial cell migration and to determine its impact on barrier integrity. CXCL12 stimulated the dose-dependent chemotactic migration of human T84 colonic epithelial cells. Epithelial cell migration was inhibited by CXCR4 neutralizing antibody, pertussis toxin, LY-294002, and PD-98059, thereby implicating Galpha(i), phosphatidylinositol 3-kinase (PI3-kinase), and the ERK1/2 MAP kinase pathways in CXCR4-specific signaling. CXCL12 was also shown to increase barrier integrity, as defined by transepithelial resistance and paracellular flux across differentiating T84 monolayers. To determine whether CXCL12 regulated epithelial restitution, we used the normal nontransformed intestinal epithelial cell-6 (IEC-6) wound healing model. By using RT-PCR, immunoblot analysis, and immunofluorescence microscopy, we first showed expression of both CXCR4 and its ligand by IEC-6 cells. We then demonstrated that CXCL12 activated comparable signaling mechanisms to stimulate epithelial migration in the absence of proliferation in wounded IEC-6 monolayers. Taken together, these data indicate that CXCL12 signaling via CXCR4 directs intestinal epithelial cell migration, barrier maturation, and restitution, consistent with an important mechanistic role for these molecules in mucosal barrier integrity and innate host defense.

CXCL12 activation of CXCR4 regulates mucosal host defense through stimulation of epithelial cell migration and promotion of intestinal barrier integrity.

CXCL12 Aktivierung von CXCR4 reguliert mukosalen Immunabwehr durch Stimulation der Epithelzellmigration und die F&#xF6;rderung der intestinalen Barriere Integrit&#xE4;t.

Chemokines are critical regulatory factors that direct migration, proliferation and maturation of receptor expressing target cells within gut mucosa. The aim of the present study was to define the cellular mechanisms whereby engagement of the essential chemokine CXCL12 to CXCR4 regulates restitutive epithelial cell migration. Non-transformed IEC-6 cells or polarized T84 epithelial monolayers were wounded and F-actin accumulation assessed using fluorescence microscopy and flow cytometry. Immunoblot analysis, pull-down assays, fluorescence microscopy and wound healing assays defined activation of Rho, Rho-kinase (ROCK), and myosin light chain (MLC) and the role for those Rho effectors in CXCL12-regulated epithelial restitution. CXCL12 increased RhoGTP and F-actin localization to the leading edge of wounded IEC-6 and T84 monolayers. CXCL12 congruently stimulated an increase in active MLC that was inhibited by blockade of ROCK and myosin light chain kinase and regulated epithelial migration. Our data in model intestinal epithelia suggest CXCR4 and CXCL12 may function as an autocrine and paracrine mucosal signaling network regulating the competency of the epithelial barrier to withstand injury and mediate repair following damage.

Rho activation regulates CXCL12 chemokine stimulated actin rearrangement and restitution in model intestinal epithelia.

Chemokine sind wichtige regulatorische Faktoren, die direkte Migration, Verbreitung und Reifung des Rezeptors Zielzellen im Darm-Schleimhaut zum Ausdruck zu bringen. Ziel der vorliegenden Studie war, die zellul&auml;ren Mechanismen zu definieren, wobei Beizug der wesentlichen Chemokin CXCL12 an CXCR4 restitutive Epithelzellen Migration regelt. Nicht-transformierten IEC-6 Zellen oder polarisierten epithelialen T84-Monolayers wurden verwundet und F-Actin Akkumulation zu beurteilen, mit Fluoreszenz-Mikroskopie und Flow Cytometry. Immunoblot Analyse, Pulldown-Assays, Fluoreszenzmikroskopie und Wundheilung Proben definiert Aktivierung des Rho, Rho-Kinase (ROCK) und Myosin-Leichtketten (MLC) und die Rolle f&uuml;r die Rho-Effektoren in epithelialen R&uuml;ckgabe CXCL12-geregelt. CXCL12 erh&ouml;ht RhoGTP und F-Actin Lokalisierung an der Vorderkante des verwundeten IEC-6 und T84 Monolayers. CXCL12 stimuliert deckungsgleich eine Zunahme der aktiven MLC, die durch Blockade von ROCK und Myosin-Leichtketten-Kinase und geregelten epithelialen Migration gehemmt wurde. Unsere Daten im Modell intestinale Epithelien schlagen CXCR4 und CXCL12 kann fungieren als eine Autocrine und Parakrine Schleimhaut-Signalisierung Netzwerk regelt die Zust&auml;ndigkeit der epithelialen Barriere standhalten-Sch&auml;digung und Reparatur nach Sch&auml;den zu vermitteln.

Rho Aktivierung regelt CXCL12 Chemokine stimuliert Aktin-Umlagerung und Restitution im Modell intestinale Epithelien.

Chemokines, a large family of small chemoattractive cytokines, and their receptors play an integral role in the regulation of the immune response and homeostasis. The ability of chemokines to attract specific populations of immune cells sets them apart from other chemoattractants. Chemokines produced within the gastrointestinal mucosa are critical players in directing the balance between physiological and pathophysiological inflammation in health, inflammatory bowel disease (IBD), and the progression to colon cancer. In addition to the well-characterized role of chemokines in directed trafficking of immune cells to the gut mucosa, the expression of chemokine receptors on the cells of the epithelium makes them active participants in the chemokine signaling network. Recent findings demonstrate an important role for chemokines and chemokine receptors in epithelial barrier repair and maintenance as well as an intricate involvement in limiting metastasis of colonic carcinoma. Increased recognition of the association between barrier defects and inflammation and the subsequent progression to cancer in IBD thus implicates chemokines as key regulators of mucosal homeostasis and disease pathogenesis.

Chemokines and chemokine receptors in mucosal homeostasis at the intestinal epithelial barrier in inflammatory bowel disease.

Chemokine, eine gro&szlig;e Familie von kleinen Chemoattractive Zytokine und ihre Rezeptoren spielen eine wesentliche Rolle bei der Regulierung der Immunreaktion und der Hom&ouml;ostase. Die F&auml;higkeit von Chemokinen, bestimmte Populationen von Immunzellen anlocken setzt sie neben anderen Attractanten. Chemokine produziert innerhalb der Magen-Darm-Schleimhaut sind wichtige Spieler in der Leitung des Gleichgewichts zwischen physiologischen und pathophysiologischen Entz&uuml;ndung in Gesundheit, entz&uuml;ndliche Darmkrankheit (IBD) und der Verlauf an Darmkrebs. Neben der gut charakterisierten Rolle von Chemokinen gesteuerte Handel von Immunzellen, die Darm-Schleimhaut macht sie der Ausdruck der Chemokinrezeptoren auf die Zellen der das Epithel aktive Teilnehmer in die Chemokine Signalisierung Netzwerk. Neuere Befunde zeigen eine wichtige Rolle f&uuml;r Chemokine und Chemokin-Rezeptoren in epithelialen Barriere-Reparatur und Wartung sowie eine komplizierte Beteiligung bei der Begrenzung der Metastasierung von Kolon-Karzinom. Erh&ouml;hte Anerkennung des Verbandes zwischen Barriere M&auml;ngel und Entz&uuml;ndung und die anschlie&szlig;ende Progression zu Krebs in IBD impliziert damit Chemokinen als wichtige Regulatoren der Schleimhaut Hom&ouml;ostase und Krankheit Pathogenese.

Chemokine und Chemokin-Rezeptoren im Schleimhaut Hom&ouml;ostase auf die intestinale epitheliale Barriere in entz&uuml;ndliche Darmerkrankungen.

CXCL12 and CXCR4 signaling plays critical roles in development, homeostasis, and tumor metastasis. Previously, we have shown that epigenetic silencing of CXCL12 in colorectal and mammary carcinomas promotes metastasis. Anoikis is an essential process of colonic epithelial turnover and limits the metastatic progression of carcinoma. We sought to determine the role for anoikis in limiting tumor metastasis following reexpression of CXCL12 in human colorectal carcinoma cells.

Constitutive CXCL12 expression induces anoikis in colorectal carcinoma cells.

CXCL12 und Signalisierung von CXCR4 spielt kritische Rollen in Entwicklung, Hom&ouml;ostase und Tumor Metastase. Zuvor haben wir gezeigt, dass epigenetische silencing von CXCL12 in dick- und Mamma-Karzinome Metastasen f&ouml;rdert. Anoikis ist ein wesentlicher Prozess des Kolon epitheliale Umsatzes und begrenzt das metastasierendem Fortschreiten der Karzinom. Wir versucht, die Rolle f&uuml;r Anoikis in der Begrenzung der Metastasierung nach Reexpression von CXCL12 in menschlichen kolorektales Karzinom-Zellen bestimmen.

Konstitutive CXCL12 Ausdruck induziert Anoikis in kolorektales Karzinom-Zellen.

Mammary tumorigenesis is associated with the increased expression of several proteins in the focal adhesion complex, including focal adhesion kinase (FAK) and various integrins. Aberrant expression of these molecules occurs concomitant with the conversion of TGF-beta function from a tumor suppressor to a tumor promoter. We previously showed that interaction between beta3 integrin and TbetaR-II facilitates TGF-beta-mediated oncogenic signaling, epithelial-mesenchymal transition (EMT), and metastasis. However, the molecular mechanisms by which the focal adhesion complex contributes to beta3 integrin:TbetaR-II signaling and the oncogenic conversion of TGF-beta remain poorly understood.

Therapeutic targeting of the focal adhesion complex prevents oncogenic TGF-beta signaling and metastasis.

Mamma Tumorentstehung ist die erh&ouml;hte Expression von mehreren Proteinen im Komplex fokale Adh&auml;sion, einschlie&szlig;lich fokale Adh&auml;sion Kinase (FAK) und verschiedenen Integrine zugeordnet. Aberrante Expression von diesen Molek&uuml;len tritt damit einhergehende mit der Umwandlung von TGF-Beta-Funktion von Tumorsuppressor bis ein Tumor-Promotor. Wir haben bisher gezeigt, dass TGF-Beta-vermittelte Onkogene Signalisierung, epitheliale-Mesenchymale Transition (EMT) und Metastasierung erleichtert die Interaktion zwischen Integrin beta3 und TbetaR-II. Jedoch die molekularen Mechanismen, die die komplexe fokale Adh&auml;sion zur beta3-Integrin:TbetaR tr&auml;gt-II zu signalisieren und die Onkogene Umwandlung von TGF-Beta bleiben weitgehend unverstanden.

Therapeutische Ausrichtung der die komplexe fokale Adh&auml;sion verhindert Onkogene TGF-Beta-Signalisierung und Metastasierung.

During breast cancer progression, transforming growth factor-beta (TGF-beta) switches from a tumor suppressor to a pro-metastatic molecule. Several recent studies suggest that this conversion in TGF-beta function depends upon fundamental changes in the TGF-beta signaling system. We show here that these changes in TGF-beta signaling are concomitant with aberrant expression of the focal adhesion protein, p130Cas. Indeed, elevating expression of either the full-length (FL) or just the carboxyl terminus (CT) of p130Cas in mammary epithelial cells (MECs) diminished the ability of TGF-beta1 to activate Smad2/3, but increased its coupling to p38 MAPK. This shift in TGF-beta signaling evoked (i) resistance to TGF-beta-induced growth arrest, and (ii) acinar filling upon three-dimensional organotypic cultures of p130Cas-FL or -CT expressing MECs. Furthermore, rendering metastatic MECs deficient in p130Cas enhanced TGF-beta-stimulated Smad2/3 activity, which restored TGF-beta-induced growth inhibition both in vitro and in mammary tumors produced in mice. Additionally, whereas elevating TbetaR-II expression in metastatic MECs had no affect on their phosphorylation of Smad2/3, this event markedly enhanced their activation of p38 MAPK, leading to increased MEC invasion and metastasis. Importantly, depleting p130Cas expression in TbetaR-II-expressing metastatic MECs significantly increased their activation of Smad2/3, which (i) reestablished the physiologic balance between canonical and noncanonical TGF-beta signaling, and (ii) reversed cellular invasion and early mammary tumor cell dissemination stimulated by TGF-beta. Collectively, our findings identify p130Cas as a molecular rheostat that regulates the delicate balance between canonical and noncanonical TGF-beta signaling, a balance that is critical to maintaining the tumor suppressor function of TGF-beta during breast cancer progression.

p130Cas is required for mammary tumor growth and transforming growth factor-beta-mediated metastasis through regulation of Smad2/3 activity.

Bei Brustkrebs wechselt Fortschreiten, transforming-Growth-Faktor-Beta (TGF-Beta) von Tumorsuppressor zu einem Pro-metastasiertem Molek&uuml;l. Einige neuere Studien legen nahe, dass diese Konvertierung in TGF-Beta-Funktion grundlegende Ver&auml;nderungen im TGF-Beta Signalling System abh&auml;ngt. Wir zeigen hier, dass diese &Auml;nderungen im TGF-Beta Signalisierung gleichzeitige mit aberrante Expression des Proteins fokale Adh&auml;sion, p130Cas. In der Tat erh&ouml;hen Ausdruck der in (FL) oder nur das Karboxyl-Terminus (CT) des p130Cas Milch-Epithelzellen (MECs) vermindert die F&auml;higkeit des TGF-beta1, Smad2/3 aktivieren, stieg aber seine Kopplung an p38 MAPK. Diese Verschiebung der TGF-Beta-Signalisierung evozierte i Widerstand und TGF-Beta-induzierte Wachstumanhalten und (Ii) Azinus F&uuml;llung auf dreidimensionale organotypische Kulturen der p130Cas-FL oder -CT MECs zum Ausdruck zu bringen. Dar&uuml;ber hinaus verbessert das Rendern von metastasierendem MECs einen Mangel an p130Cas TGF-Beta-stimuliert Smad2/3-Aktivit&auml;t, die TGF-Beta-induzierte Wachstum Hemmung in vitro und in Milch-Tumoren in M&auml;usen produziert wiederhergestellt. W&auml;hrend die erhebende TbetaR-II Ausdruck in metastasierendem MECs hatte keinen Einfluss auf ihre Phosphorylierung von Smad2/3, verbessert dieses Ereignis deutlich ihre Aktivierung der p38 MAPK, was zu erh&ouml;hten MEC Invasivit&auml;t und Metastasierung. Wichtig ist, erh&ouml;ht zum Abbau p130Cas Ausdruck in TbetaR-II-Ausdr&uuml;cken metastasierendem MECs deutlich ihre Aktivierung von Smad2/3, die (i) das physiologische Gleichgewicht zwischen der kanonischen und Mitgliedattribut TGF-Beta Signalisierung wiederhergestellt, und (Ii) umgekehrt zellul&auml;ren Invasion und fr&uuml;hen Milch-Tumor Zelle Verbreitung von TGF-Beta. Gemeinsam identifizieren unsere Erkenntnisse p130Cas als eine molekulare Rheostat, die das empfindliche Gleichgewicht zwischen kanonischen und Mitgliedattribut TGF-Beta signalisieren, ein Gleichgewicht, die entscheidend regelt f&uuml;r die Tumor-Suppressor-Funktion TGF-beta w&auml;hrend Brust Fortschreiten wird.

p130Cas ist f&uuml;r Mamma Tumorwachstum und transformierende Wachstumsfaktor-Beta-vermittelte Metastasierung durch Regelung der Smad2/3 T&auml;tigkeit erforderlich.

The formation of epithelial cell barriers results from the defined spatiotemporal differentiation of stem cells into a specialized and polarized epithelium, a process termed mesenchymal-epithelial transition. The reverse process, epithelial-mesenchymal transition (EMT), is a metastable process that enables polarized epithelial cells to acquire a motile fibroblastoid phenotype. Physiological EMT also plays an essential role in promoting tissue healing, remodeling or repair in response to a variety of pathological insults. On the other hand, pathophysiological EMT is a critical step in mediating the acquisition of metastatic phenotypes by localized carcinomas. Although metastasis clearly is the most lethal aspect of cancer, our knowledge of the molecular events that govern its development, including those underlying EMT, remain relatively undefined. Transforming growth factor-beta (TGF-beta) is a multifunctional cytokine that oversees and directs all aspects of cell development, differentiation and homeostasis, as well as suppresses their uncontrolled proliferation and transformation. Quite dichotomously, tumorigenesis subverts the tumor suppressing function of TGF-beta, and in doing so, converts TGF-beta to a tumor promoter that stimulates pathophysiological EMT and metastasis. It therefore stands to reason that determining how TGF-beta induces EMT in developing neoplasms will enable science and medicine to produce novel pharmacological agents capable of preventing its ability to do so, thereby improving the clinical course of cancer patients. Here we review the cellular, molecular and microenvironmental mechanisms used by TGF-beta to mediate its stimulation of EMT in normal and malignant cells.

Mechanisms of the epithelial-mesenchymal transition by TGF-beta.

Die Bildung von Epithelzellen Barrieren Ergebnisse aus die definierten raumzeitliche Differenzierung von Stammzellen in eine spezialisierte und polarisierten Epithel, bezeichnet ein Prozess mesenchymal-epitheliale &Uuml;bergang. Der umgekehrte Vorgang, epitheliale-Mesenchymale Transition (EMT), ist ein metastabile Prozess, mit dem polarisierte Epithelzellen einen st&auml;bchenf&ouml;rmiges Fibroblastoid-Ph&auml;notyp erwerben kann. Physiologische EMT auch spielt eine wesentliche Rolle bei der F&ouml;rderung der Heilung von Gewebe, Umbau oder Reparatur in Reaktion auf eine Vielzahl von pathologischen Beleidigungen. Auf der anderen Seite ist pathophysiologische EMT ein entscheidender Schritt bei der Vermittlung von des Erwerbs von metastasierendem Ph&auml;notypen von lokalisierten Karzinome. Obwohl Metastase klar der t&ouml;dlichste Aspekt von Krebs, unser Wissen &uuml;ber die molekularen Ereignisse, die seine Entwicklung, einschlie&szlig;lich der diesen zugrunde liegenden EMT Regeln bleiben relativ undefiniert. Transforming-Growth-Factor-Beta ist (TGF-Beta) ein multifunktionales Zytokin, die &uuml;berwacht und steuert alle Aspekte der Zelle Entwicklung, Differenzierung und Hom&ouml;ostase sowie unterdr&uuml;ckt ihre unkontrollierte Weiterverbreitung und Transformation. Ganz dichotomisch Tumorigenese unterl&auml;uft das Tumorwachstum unterdr&uuml;cken die Funktion der TGF-Beta, und dabei, konvertiert von TGF-Beta in einen Tumor-Promotor, der pathophysiologischen EMT und Metastasierung stimuliert. Es steht daher auf Grund, die bestimmen, wie TGF-Beta EMT induziert, bei der Entwicklung von Tumoren erm&ouml;glichen Wissenschaft und Medizin, neue pharmakologische Wirkstoffen Lage zu verhindern, seine F&auml;higkeit zu tun, zu produzieren und damit den klinischen Verlauf von Krebspatienten zu verbessern. Hier &uuml;berpr&uuml;fen wir microenvironmental, zellul&auml;ren und molekularen Mechanismen von TGF-Beta verwendet, um die Stimulation der EMT in normalen und b&ouml;sartigen Zellen vermitteln.

Mechanismen der epitheliale-Mesenchymale Transition von TGF-Beta.

Resistance to anoikis, apoptosis triggered by a loss of cellular adhesion to the underlying extracellular matrix, is a hallmark of metastatic cancer. Previously we have shown re-establishment of CXCL12 expression in colorectal carcinoma cells inhibits metastasis by enhancing anoikis sensitivity. The objective of these studies was to define the signaling mechanisms regulating CXCL12-mediated anoikis.

CXCL12 chemokine expression and secretion regulates colorectal carcinoma cell anoikis through Bim-mediated intrinsic apoptosis.

Best&auml;ndigkeit gegen Anoikis, Apoptosis ausgel&ouml;st durch einen Verlust der zellul&auml;ren Adh&auml;sion auf der zugrunde liegenden extrazellul&auml;ren Matrix ist ein Markenzeichen von metastasierendem. Zuvor haben wir gezeigt, dass die Wiedereinf&uuml;hrung der CXCL12 Ausdruck kolorektales Karzinom-Zellen Metastasen hemmt durch verst&auml;rkte Anoikis Empfindlichkeit. Ziel dieser Studien war die Regulierung von CXCL12-vermittelte Anoikis Signalisierungsmechanismen definieren.

CXCL12 Chemokine Expression und Sekretion regelt kolorektales Karzinom-Zelle-Anoikis durch systeminterne Apoptosis Bim-vermittelte.

Reduced epithelial cadherin (E-cad) is a hallmark of invasive carcinomas that have acquired epithelial-mesenchymal transition (EMT) phenotypes. Here we show that down-regulated E-cad expression induced by transforming growth factor-Î² (TGF-Î²) and EMT preceded breast cancer outgrowth in three-dimensional (3D) organotypic assays and in the lungs of mice. Pharmacological inhibitors against focal adhesion kinase prevented metastatic outgrowth of newly seeded organoids, but not that of their fully established counterparts. Interrogating the D2-HAN (hyperplastic alveolar nodule) model of breast cancer dormancy and metastasis showed that dormant D2.OR cells produced branched organoid morphologies in 3D-cultures, and expressed robust quantities of E-cad that was uncoupled from regulation by TGF-Î². In contrast, metastatic D2.A1 organoids were spherical and wholly lacked E-cad expression. Interestingly, D2.A1 cells engineered to re-express E-cad formed branched organoids, down-regulated Î²1 integrin expression, and failed to undergo metastatic outgrowth. The tumor-suppressing function of E-cad was inactivated by increased microenvironmental rigidity, and was not recapitulated by expression of an E-cad mutant lacking its extracellular domain. Twist expression, but not that of Snail, reinitiated metastatic outgrowth in dormant D2.OR cells. Our findings show that EMT and its down-regulated expression of E-cad circumvent breast cancer dormancy in part by facilitating Î²1 integrin expression necessary for metastatic outgrowth.

Down-regulation of epithelial cadherin is required to initiate metastatic outgrowth of breast cancer.

Reduzierte epitheliale Cadherin (E-Cad) ist ein Markenzeichen der invasiven Karzinome, die epitheliale-Mesenchymale Transition (EMT) Ph&auml;notypen erworben haben. Hier zeigen wir, dass unten-geregelt E-Cad-Ausdruck induziert durch Umwandlung von Growth Factor-&beta; (TGF-&beta;) und EMT vorangestellt Brust Krebs Auswuchs in dreidimensionale (3D) organotypische Proben und die Lunge von M&auml;usen. Pharmakologische Inhibitoren gegen fokale Adh&auml;sion Kinase verhindert metastasierendem Auswuchs der neu ges&auml;ten Organoids, aber nicht die Gegenst&uuml;cke voll etabliert. Das D2-HAN (hyperplastische alveol&auml;ren Kn&ouml;tchen) Modell der Brust-Krebs-Tumore und Metastasierung ergab, dass ruhende D2.OR Zellen verzweigte organoide Morphologien in 3D-Kulturen, ausgedr&uuml;ckt robuste Mengen von E-Cad, die abgekoppelt von der Regulierung von TGF-&beta; wurde verh&ouml;rt. Im Gegensatz dazu metastasierendem D2.A1 Organoids waren kugelf&ouml;rmig und g&auml;nzlich fehlte E-Cad-Ausdruck. Interessanterweise D2.A1-Zellen, die so konstruiert, dass E-Cad gebildet re-express verzweigte Organoids, unten-geregelt &beta;1-Integrin-Ausdruck, und vers&auml;umt, metastasierendem Auswuchs zu unterziehen. Die Tumor-unterdr&uuml;cken-Funktion E-CAD-durch erh&ouml;hte microenvironmental Steifigkeit inaktiviert wurde und wurde nicht durch Ausdruck von einem E-Cad-Mutante fehlt ihrer extrazellul&auml;re Dom&auml;ne rekapitulierte. Drehen Sie, Ausdruck, nicht jedoch die Schnecke, reinitiated metastasierendem Auswuchs in ruhenden D2.OR Zellen. Unsere Ergebnisse zeigen, dass diese EMT und seinen Ausdruck unten-geregelt, E-CAD-Brust-Krebs-Tumore teilweise umgehen, indem Sie &beta;1 Integrin Ausdruck f&uuml;r metastasierendem Auswuchs zu erleichtern.

Herunterregulation epitheliale Cadherin wird ben&ouml;tigt, um metastasierendem Auswuchs von Brustkrebs zu initiieren.

Transforming growth factor-Î² (TGF-Î²) is a potent pleiotropic cytokine that regulates mammalian development, differentiation, and homeostasis in essentially all cell types and tissues. TGF-Î² normally exerts anticancer activities by prohibiting cell proliferation and by creating cell microenvironments that inhibit cell motility, invasion, and metastasis. However, accumulating evidence indicates that the process of tumorigenesis, particularly that associated with metastatic progression, confers TGF-Î² with oncogenic activities, a functional switch known as the "TGF-Î² paradox." The molecular determinants governing the TGF-Î² paradox are complex and represent an intense area of investigation by researchers in academic and industrial settings. Recent findings link genetic and epigenetic events in mediating the acquisition of oncogenic activity by TGF-Î², as do aberrant alterations within tumor microenvironments. These events coalesce to enable TGF-Î² to direct metastatic progression via the stimulation of epithelial-mesenchymal transition (EMT), which permits carcinoma cells to abandon polarized epithelial phenotypes in favor of apolar mesenchymal-like phenotypes. Attempts to deconstruct the EMT process induced by TGF-Î² have identified numerous signaling molecules, transcription factors, and microRNAs operant in mediating the initiation and resolution of this complex transdifferentiation event. In addition to its ability to enhance carcinoma cell invasion and metastasis, EMT also endows transitioned cells with stem-like properties, including the acquisition of self-renewal and tumor-initiating capabilities coupled to chemoresistance. Here, we review recent findings that delineate the pathophysiological mechanisms whereby EMT stimulated by TGF-Î² promotes metastatic progression and disease recurrence in human carcinomas.

Deconstructing the mechanisms and consequences of TGF-Î²-induced EMT during cancer progression.

Transforming Growth Factor-&beta; ist (TGF-&beta;) ein potenter pleiotropen Zytokin, das S&auml;ugetier-Entwicklung, Differenzierung und Hom&ouml;ostase im Wesentlichen alle Zelltypen und Gewebe reguliert. TGF-&beta; &uuml;bt normalerweise Anti-Krebs-Aktivit&auml;ten durch das Verbot der Zellproliferation und durch Ihre Zelle Mikroumgebungen, die Zelle Motilit&auml;t, Invasivit&auml;t und Metastasierung hemmen. Sammeln Beweise gibt jedoch an, dass der Prozess der Tumorentstehung, besonders mit dem Fortschreiten der metastasierendem verkn&uuml;pft, verleiht TGF-&beta; mit Onkogene Aktivit&auml;ten, einen funktionalen Schalter, bekannt als die &quot;TGF-&beta;-Paradox.&quot; Die molekularen Determinanten f&uuml;r das TGF-&beta;-Paradox sind komplex und stellen einen intensiven Bereich Untersuchung von Forschern in akademischen und industriellen Einstellungen. Neuere Befunde link genetische und epigenetische Ereignisse bei der Vermittlung des Erwerbs von Onkogene Aktivit&auml;t von TGF-&beta;, wie abnormale Ver&auml;nderungen im Tumor Mikroumgebungen. Diese Ereignisse verschmelzen zum Aktivieren der TGF-&beta; metastasierendem Fortschreiten &uuml;ber die Stimulation der epitheliale-Mesenchymale Transition (EMT), direkte und erm&ouml;glicht ein Karzinom-Zellen polarisierte epitheliale Ph&auml;notypen zu Gunsten der apolaren mesenchymal-&auml;hnlichen Ph&auml;notypen aufzugeben. Versuche, den EMT-Prozess von TGF-&beta; induziert zu dekonstruieren haben zahlreiche signalisierende Molek&uuml;le Transkriptionsfaktoren und MicroRNAs operante bei der Vermittlung der Einleitung und Aufl&ouml;sung dieser komplexen Transdifferenzierung Veranstaltung identifiziert. Neben seiner F&auml;higkeit, Karzinom Invasion und Metastasierung zu verbessern stattet EMT auch transitioned Zellen mit Vorbau-&auml;hnliche Eigenschaften, einschlie&szlig;lich den Erwerb Selbsterneuerung und Initiierung von Tumor F&auml;higkeiten gekoppelt mit Chemoresistance. Hier &uuml;berpr&uuml;fen wir die j&uuml;ngsten Erkenntnisse, die die pathophysiologischen Mechanismen abzugrenzen, wobei EMT angeregt durch TGF-&beta; metastasierendem Progression und Wiederauftreten der Erkrankung in menschlichen Karzinomen f&ouml;rdert.

Die Dekonstruktion der Mechanismen und folgen der TGF-&beta;-induzierte EMT w&auml;hrend Fortschreiten.

Active RhoA localizes to plasma membrane, where it stimulates formation of focal adhesions and stress fibers. RhoA activity is inhibited by p190RhoGAP following integrin-mediated cell attachment to allow sampling of new adhesive environments. p190RhoGAP is itself activated by Src-dependent tyrosine phosphorylation, which facilitates complex formation with p120RasGAP. This complex then translocates to the cell surface, where p190RhoGAP down-regulates RhoA. Here we demonstrate that the epidermal growth factor receptor (EGFR) cooperates with Î²3 integrin to regulate p190RhoGAP activity in mouse mammary gland epithelial cells. Adhesion to fibronectin stimulates tyrosine phosphorylation of the EGFR in the absence of receptor ligands. Use of a dominant inhibitory EGFR mutant demonstrates that fibronectin-activated EGFR recruits p120RasGAP to the cell periphery. Expression of an inactive Î²3 integrin subunit abolishes p190RhoGAP tyrosine phosphorylation, demonstrating a mechanistic link between Î²3 integrin-activated Src and EGFR regulation of the RhoA inhibitor. The Î²3 integrin/EGFR pathway also has a positive role in formation of filopodia. Together our data suggest that EGFR constitutes an important intrinsic migratory cue since fibronectin is a key component of the microenvironment in normal mammary gland development and breast cancer. Our data also suggest that EGFR expressed at high levels has a role in eliciting cell shape changes associated with epithelial-to-mesenchymal transition.

Î²3 integrin-EGF receptor cross-talk activates p190RhoGAP in mouse mammary gland epithelial cells.

Aktive RhoA lokalisiert, Plasmamembran, wo es stimuliert die Bildung von fokalen Adh&auml;sionen und Spannung-Fasern. RhoA Aktivit&auml;t wird gehemmt durch p190RhoGAP nach Integrin-vermittelte Zelladh&auml;sion Probenahme von neuen Klebstoff Umgebungen erm&ouml;glichen. p190RhoGAP, die selbst durch Src-abh&auml;ngige Tyrosin Phosphorylierung, die Komplexbildung mit p120RasGAP erleichtert aktiviert ist. Dieser Komplex zeigten dann an der Zelloberfl&auml;che, wo p190RhoGAP nach unten-RhoA regelt. Hier zeigen wir, dass der epidermalen Wachstumsfaktor-Rezeptor (EGFR) mit &beta;3-Integrin kooperiert, p190RhoGAP T&auml;tigkeit Maus Brustdr&uuml;se Epithelzellen zu Regeln. Haftung auf Fibronektin stimuliert Tyrosin-Phosphorylierung des EGFR in Ermangelung von Rezeptor-Liganden. Einsatz von einem dominanten hemmenden EGFR-Mutante zeigt, dass Fibronektin aktivierten EGFR p120RasGAP an die Peripherie der Zelle rekrutiert. Ausdruck einer inaktiven &beta;3-Integrin-Untereinheit wird p190RhoGAP Tyrosin-Phosphorylierung, demonstriert eine mechanistische Verbindung zwischen &beta;3 Integrin aktivierte Src EGFR Verordnung und die RhoA-Inhibitor abgeschafft. Die &beta;3-Integrin/EGFR-Pathway hat auch eine positive Rolle in der Bildung von Filopodium. Unsere Daten zufolge zusammen EGFR stellt eine wichtige intrinsische wandernden Cue, da Fibronektin ein wesentlicher Bestandteil der Untersuchungsverfahren bei normalen Brustdr&uuml;se Entwicklung und Brustkrebs ist. Unsere Daten suggerieren, dass der EGFR ausgedr&uuml;ckt auf hohem Niveau eine Rolle bei der technologieorientierter Zelle Form&auml;nderungen epitheliale, mesenchymale &Uuml;bergang zugeordnet hat.

Article	Year
CXCL12 activation of CXCR4 regulates mucosal host defense through stimulation of epithelial cell migration and promotion of intestinal barrier integrity. American journal of physiology. Gastrointestinal and liver physiology\| PubMed ID: 15358596	2005
Rho activation regulates CXCL12 chemokine stimulated actin rearrangement and restitution in model intestinal epithelia. Laboratory investigation; a journal of technical methods and pathology\| PubMed ID: 17572689	2007
Chemokines and chemokine receptors in mucosal homeostasis at the intestinal epithelial barrier in inflammatory bowel disease. Inflammatory bowel diseases\| PubMed ID: 18452220	2008
Constitutive CXCL12 expression induces anoikis in colorectal carcinoma cells. Gastroenterology\| PubMed ID: 18558091	2008
Therapeutic targeting of the focal adhesion complex prevents oncogenic TGF-beta signaling and metastasis. Breast cancer research : BCR\| PubMed ID: 19740433	2009
p130Cas is required for mammary tumor growth and transforming growth factor-beta-mediated metastasis through regulation of Smad2/3 activity. The Journal of biological chemistry\| PubMed ID: 19822523	2009
Mechanisms of the epithelial-mesenchymal transition by TGF-beta. Future oncology (London, England)\| PubMed ID: 19852727	2009
CXCL12 chemokine expression and secretion regulates colorectal carcinoma cell anoikis through Bim-mediated intrinsic apoptosis. PloS one\| PubMed ID: 20877573	2010
Down-regulation of epithelial cadherin is required to initiate metastatic outgrowth of breast cancer. Molecular biology of the cell\| PubMed ID: 21613543	2011
Deconstructing the mechanisms and consequences of TGF-Î²-induced EMT during cancer progression. Cell and tissue research\| PubMed ID: 21691718	2012
Î²3 integrin-EGF receptor cross-talk activates p190RhoGAP in mouse mammary gland epithelial cells. Molecular biology of the cell\| PubMed ID: 21937717	2011

Michael K. Wendt

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