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Vascular mimicry formation is promoted by paracrine TGF-β and SDF1 of cancer-associated fibroblasts and inhibited by miR-101 in hepatocellular carcinoma

血管生成拟态 旁分泌信号 MMP2型 癌症研究 自分泌信号 生物 转化生长因子 肿瘤微环境 转移 细胞生物学 化学 细胞培养 癌症 肿瘤细胞 受体 生物化学 遗传学
作者
Jine Yang,Lu Yang,Yingying Lin,Zhiyuan Zheng,Jian‐Hong Fang,Shuai He,Shi‐Mei Zhuang
出处
期刊:Cancer Letters [Elsevier BV]
卷期号:383 (1): 18-27 被引量:110
标识
DOI:10.1016/j.canlet.2016.09.012
摘要

Vascular mimicry (VM) describes the phenomenon that tumor cells but not endothelial cells form vascular-like channels, which provide blood perfusion for tumor tissues. VM is associated with tumor growth, metastasis and worse survival of different cancers. The mechanisms of VM formation remain largely unknown. We showed that the conditioned medium of cancer-associated fibroblast (CM-CAF) promoted tumor cells to form capillary-like structure in vitro. Consistently, co-implantation of CAFs with tumor cells significantly enhanced VM formation in mouse xenografts, and higher amount of CAFs was found in VM+ human HCC tissues compared to VM− ones. However, the CM-CAF-promoted VM formation was attenuated when TGF-β or SDF1 signaling was abrogated. Similar to CM-CAF, recombinant TGF-β1 and SDF1 induced VM formation. We further disclosed that the CAF-secreted TGF-β and SDF1 enhanced the expression of VE-cadherin, MMP2 and laminin5γ2 via TGF-βR1 and CXCR4 in tumor cells, thereby promoted VM formation. Moreover, tumor cells with high activity of self-sustaining TGF-β signaling displayed strong capability of VM formation. Subsequent investigations showed that miR-101, which was down-regulated in both tumor cells and CAFs, suppressed the CAF-promoted VM formation in vitro and in vivo. Gain- and loss-of-function analyses revealed that miR-101 attenuated TGF-β signaling transduction by targeting TGF-βR1 and Smad2 in tumor cells, and simultaneously abrogated SDF1 signaling by suppressing SDF1 expression in CAFs and inhibiting VE-cadherin expression in tumor cells. Our findings suggest that the miR-101-TGF-β/SDF1-VE-cadherin/MMP2/LAMC2 networks regulate VM formation and represent the potential targets for cancer therapy.
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