MCP-1 and MIP-3α secreted from necrotic cell-treated glioblastoma cells promote migration/infiltration of microglia

Abstract

Glioblastoma multiforme (GBM), is most common primary brain tumor in adults. Featured characteristic of GBM is diffuse infiltration of tumor cells into normal brain parenchyma, rapid growth, a high degree of infiltration of microglia and macrophage, and presence of necrosis. Microglia/microphages are frequently found in glioma and extensively infiltrate GBM tissue up to 30% of total tumor mass. However, little is known about the effect of necrotic cells on microglia infiltration in GBM and the tumor-infiltrating microglia-induced factors in GBMs. In this study, to address whether necrosis or necrosis-exposed GBM cells affect the degree of microglia/macrophage infiltration, migration and invasion/infiltration assays were performed. The presence of necrotic cells promoted the migration/infiltration of microglia, and CRT-MG cells exposed to necrotic cells further enhanced the migration and infiltration of HMO6 microglial cells. Treatment of necrotic cells induced mRNA and protein expression of chemokines such as CCL2/MCP-1 and CCL20/MIP-3α in CRT-MG cells. In particular, CCL2/MCP-1 and CCL20/MIP-3α were significantly increased in necrotic cells-treated CRT-MG cells. Necrotic cells induced DNA binding of the transcription factors NF-κB and AP-1 to the CCL2/MCP-1 and CCL20/MIP-3α promoters, leading to increased CCL2/MCP-1 and CCL20/MIP-3α mRNA expression and protein expression. These results provide the evidence that necrotic cells induce the expression of CCL2/MCP-1 and CCL20/MIP-3α in glioblastoma cells through activation of NF-κB and AP-1 and facilitates the infiltration of microglia into tumor tissues.;교모세포종은 성인의 뇌에서 가장 흔히 발병하는 원발성 종양이다. 교모세포종은 정상 뇌조직에 분산되어 침윤되고 빠르게 성장하며 높은 정도의 소교세포 및 대식세포의 침윤, 그리고 괴사 세포의 존재가 특징이다. 소교세포/대식세포는 교모세포종 내에서 발견되고 전체 종양 질량의 30%까지 광범위하게 침윤되어있다. 하지만, 교모세포종 세포가 괴사 세포에 노출되었을 때 소교세포 침윤에 대한 영향과 종양으로 침윤하는 소교세포를 유도하는 인자에 대한 연구는 아직 없다. 이 연구에서는 괴사 세포 또는 괴사 세포에 노출된 교모세포종 세포가 소교세포/대식세포의 침윤에 미치는 영향을 확인하기 위해 이동 및 침윤 분석을 통해 괴사 세포가 소교세포의 이동/침윤을 촉진하고 괴사 세포에 노출 된 교모세포종이 HMO6 소교세포의 이동과 침윤을 더 많이 증가시키는 것을 확인하였다. 교모세포종에 괴사 세포를 처리한 경우 CCL2/MCP-1 과 CCL20/MIP-3α 과 같은 케모카인의 mRNA 와 단백질 발현을 유도하였다. 특히 CCL2/MCP-1 과 CCL20/MIP-3α 은 괴사 세포에 노출된 교모세포종에서 상당히 증가하였다. 괴사 세포는 CCL2/MCP-1 과 CCL20/MIP-3α promoter 에 대한 전사인자인 NF-κB 와 AP-1 의 DNA 결합을 유도하였고, 이를 통해 CCL2/MCP-1 과 CCL20/MIP-3α 의 mRNA 와 단백질 발현이 증가하였다. 본 연구를 통해, 괴사세포에 노출된 교모세포종에서 NF-κB 와 AP-1 의 활성을 통해 CCL2/MCP-1 과 CCL20/MIP-3α 의 발현을 유도하고 이는 종양 조직으로 소교세포 침윤을 촉진시킴을 확인하였다.