WNT/ベータカテニンシグナル伝達は、癌細胞の核因子カッパ活性化を阻害することにより、サイトカイン誘発性ヒト誘導性一酸化窒素シンターゼ発現を調節します

ヒト誘導性一酸化窒素シンターゼ（HINOS）遺伝子は、核因子カッパブ（NF-kappab）によって調節されており、最近、Wnt/beta-カテニン経路の標的であることが示されています。この研究では、NF-Kappabとの相互作用を通じて、WNT/ベータカテニンシグナル伝達がサイトカインまたは腫瘍壊死因子アルファ（TNFALPHA）によって誘発されるHINOS発現を調節する可能性があるという仮説をテストしました。Tnfalpha + Interleukin（IL）-1BETA + IFNGAMMAのサイトカイン混合物は、HCT116およびDLD1結腸細胞でHINOSプロモーター活性の2〜3倍の増加を誘導しましたが、SW480結腸癌細胞で2倍減少しました。同様の微分活性が肝臓癌細胞（HEPG2、HUH7、およびHEP3B）で見られました。ベータカテニンの過剰発現は、NF-Kappabレポーター活性の用量依存性の減少をもたらし、サイトカイン混合誘発HINOSプロモーター活性を減少させました。TNFALPHA誘発HINOS NF-KAPPABの活性化のゲルシフトでは、ベータカテニン変異ハベタ18細胞におけるP50結合の減少とNF-Kappabレポーター活性の低下が示されました。逆に、P50結合の強化とNF-Kappabレポーター活性の増加は、ベータカテニンシグナル伝達を欠いているHabeta85細胞で見られました。共免疫沈降により、P65およびP50 NF-Kappabタンパク質の両方と複合したベータカテニンが確認されました。NF-Kappab依存性TRAF1タンパク質発現は、ベータカテニンのレベルと逆相関もありました。さらに、野生型腺腫性ポリポーシス大腸菌で安定に形質転換されたSW480細胞は、ベータカテニンタンパク質の減少を示し、TNFALPHA誘発P65 NF-KAPPAB結合の増加とINOSおよびTRAF1発現を示しました。最後に、ベータカテニンは、肝細胞癌腫瘍サンプルにおけるin vivoにおけるINOSおよびFAS発現と逆相関がありました。私たちのin vitroおよびin vivoデータは、ベータカテニンシグナル伝達がサイトカイン誘発HINOおよび他のNF-Kappab依存性遺伝子発現と逆相関することを示しています。これらの発見は、炎症関連の発癌の病態生理学におけるWnt/ベータカテニン、NF-Kappab、およびINOSシグナル伝達の複雑な役割を強調しています。

The human inducible nitric oxide synthase (hiNOS) gene is regulated by nuclear factor kappaB (NF-kappaB) and has recently been shown to be a target of the Wnt/beta-catenin pathway. In this study, we tested the hypothesis that Wnt/beta-catenin signaling might regulate cytokine- or tumor necrosis factor alpha (TNFalpha)-induced hiNOS expression through interaction with NF-kappaB. A cytokine mixture of TNFalpha + interleukin (IL)-1beta + IFNgamma induced a 2- to 3-fold increase in hiNOS promoter activity in HCT116 and DLD1 colon cells, but produced a 2-fold decrease in SW480 colon cancer cells. A similar differential activity was seen in liver cancer cells (HepG2, Huh7, and Hep3B). Overexpression of beta-catenin produced a dose-dependent decrease in NF-kappaB reporter activity and decreased cytokine mixture-induced hiNOS promoter activity. Gel shift for TNFalpha-induced hiNOS NF-kappaB activation showed decreased p50 binding and decreased NF-kappaB reporter activity in the beta-catenin-mutant HAbeta18 cells. Conversely, enhanced p50 binding and increased NF-kappaB reporter activity were seen in HAbeta85 cells, which lack beta-catenin signaling. Coimmunoprecipitation confirmed that beta-catenin complexed with both p65 and p50 NF-kappaB proteins. NF-kappaB-dependent Traf1 protein expression also inversely correlated with the level of beta-catenin. Furthermore, SW480 cells stably transformed with wild-type adenomatous polyposis coli showed decreased beta-catenin protein and increased TNFalpha-induced p65 NF-kappaB binding as well as iNOS and Traf1 expression. Finally, beta-catenin inversely correlated with iNOS and Fas expression in vivo in hepatocellular carcinoma tumor samples. Our in vitro and in vivo data show that beta-catenin signaling inversely correlates with cytokine-induced hiNOS and other NF-kappaB-dependent gene expression. These findings underscore the complex role of Wnt/beta-catenin, NF-kappaB, and iNOS signaling in the pathophysiology of inflammation-associated carcinogenesis.