A431細胞のEGF誘導アポトーシスはSTAT1に依存していますが、STAT3には依存していません

高濃度のEGFは、ヒトの表皮癌細胞A431に成長阻害効果をもたらします。転写因子STAT1は、この効果を仲介するための最も可能性の高い候補です。本研究では、A431細胞のEGF耐性サブクローンにおけるSTAT1の発現レベルの大幅な低下を実証しました。EGF耐性は、野生型STAT1を導入することにより逆転しましたが、Y701F変異体ではありませんでした。さらに、SRCファミリーキナーゼの活性をブロックすると、STAT1およびSTAT3のチロシンリン酸化を減少させ、EGF誘発性成長阻害からA431細胞を保護しました。A431細胞の成長と生存におけるSTATの役割をさらに解明するために、STAT1またはSTAT3に対して短いヘアピンRNA（SHRNA）を発現するA431細胞のクローンを生成しました。STAT1もSTAT3のノックダウンも、EGFの非存在下でA431細胞の成長率またはアポトーシス死に対する影響を発揮しませんでした。ただし、EGF処理により、STAT1をノックダウンしたA431細胞は成長を続け、A431細胞と比較して有意に低いレベルのアポトーシスを実証しました。STAT3のノックダウンは、細胞の成長やアポトーシスを変化させませんでした。まとめると、我々の実験は、A431細胞のEGF誘導アポトーシスにおけるSTAT3ではなく、チロシンリン酸化STAT1の本質的な役割を証明しています。

EGF in high concentrations has a growth-inhibitory effect on human epidermoid carcinoma cells A431. The transcription factor STAT1 is the most probable candidate for mediating this effect. In the present study, we demonstrated a strong reduction of the expression level of STAT1 in EGF-resistant sub-clones of A431 cells. EGF resistance was reversed by introducing wild-type STAT1, but not its Y701F mutant. Moreover, blocking the activity of Src family kinases reduced tyrosine phosphorylation of STAT1 and STAT3 and protected A431 cells from the EGF-induced growth inhibition. To further elucidate roles of STATs in A431 cell growth and survival, clones of A431 cells expressing short hairpin RNA (shRNA) against STAT1 or STAT3 were generated. Neither STAT1 nor STAT3 knockdown exerted any effect on growth rate or apoptotic death of A431 cells in the absence of EGF. However, upon EGF treatment A431 cells with knocked down STAT1 continued to grow and demonstrated a significantly lower level of apoptosis as compared to A431 cells. The knockdown of STAT3 did not alter cell growth or apoptosis. Taken together, our experiments prove the essential role of tyrosine phosphorylated STAT1, but not of STAT3, in EGF-induced apoptosis in A431 cells.