We previously reported that in an orthotopic nude mouse model of human colon cancer, bone marrow-derived mesenchymal stem cells (MSCs) migrated to the tumor stroma and promoted tumor growth and metastasis. Here, we evaluated the proliferation and migration ability of cancer cells cocultured with MSCs to elucidate the mechanism of interaction between cancer cells and MSCs. Proliferation and migration of cancer cells increased following direct coculture with MSCs but not following indirect coculture. Thus, we hypothesized that direct contact between cancer cells and MSCs was important. We performed a microarray analysis of gene expression in KM12SM colon cancer cells directly cocultured with MSCs. Expression of epithelial-mesenchymal transition (EMT)-related genes such as fibronectin (FN), SPARC, and galectin 1 was increased by direct coculture with MSCs. We also confirmed the upregulation of these genes with real-time polymerase chain reaction. Gene expression was not elevated in cancer cells indirectly cocultured with MSCs. Among the EMT-related genes upregulated by direct coculture with MSCs, we examined the immune localization of FN, a well-known EMT marker. In coculture assay in chamber slides, expression of FN was seen only at the edges of cancer clusters where cancer cells directly contacted MSCs. FN expression in cancer cells increased at the tumor periphery and invasive edge in orthotopic nude mouse tumors and human colon cancer tissues. These results suggest that MSCs induce EMT in colon cancer cells via direct cell-to-cell contact and may play an important role in colon cancer metastasis.

中文翻译：

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间充质干细胞通过直接的细胞间接触在结肠癌细胞中诱导上皮向间质转化。

我们以前曾报道过，在人类结肠癌的原位裸鼠模型中，骨髓来源的间充质干细胞（MSC）迁移至肿瘤基质并促进了肿瘤的生长和转移。在这里，我们评估了与MSC共培养的癌细胞的增殖和迁移能力，以阐明癌细胞与MSC之间相互作用的机制。与MSC直接共培养后，癌细胞的增殖和迁移增加，但间接共培养后则没有增加。因此，我们假设癌细胞与MSC之间的直接接触很重要。我们对与MSC直接共培养的KM12SM结肠癌细胞中的基因表达进行了微阵列分析。上皮-间质转化（EMT）相关基因的表达，例如纤连蛋白（FN），SPARC，与MSC直接共培养可增加半乳凝素1含量。我们还证实了这些基因与实时聚合酶链反应的上调。在与MSC间接共培养的癌细胞中，基因表达未升高。在与MSC直接共培养而上调的EMT相关基因中，我们检查了著名的EMT标记FN的免疫定位。在室载玻片的共培养测定中，仅在癌细胞直接接触MSC的癌细胞簇的边缘看到FN的表达。癌细胞中FN的表达在原位裸鼠肿瘤和人结肠癌组织的肿瘤边缘和浸润边缘增加。这些结果表明，MSC通过直接的细胞间接触在结肠癌细胞中诱导EMT，并且可能在结肠癌转移中起重要作用。我们还证实了这些基因与实时聚合酶链反应的上调。在与MSC间接共培养的癌细胞中，基因表达未升高。在与MSC直接共培养而上调的EMT相关基因中，我们检查了著名的EMT标记FN的免疫定位。在室载玻片的共培养测定中，仅在癌细胞直接接触MSC的癌细胞簇的边缘看到FN的表达。癌细胞中FN的表达在原位裸鼠肿瘤和人结肠癌组织的肿瘤边缘和浸润边缘增加。这些结果表明，MSC通过直接的细胞间接触在结肠癌细胞中诱导EMT，并且可能在结肠癌转移中起重要作用。我们还证实了这些基因与实时聚合酶链反应的上调。在与MSC间接共培养的癌细胞中，基因表达未升高。在与MSC直接共培养而上调的EMT相关基因中，我们检查了著名的EMT标记FN的免疫定位。在室载玻片的共培养测定中，仅在癌细胞直接接触MSC的癌细胞簇的边缘看到FN的表达。癌细胞中FN的表达在原位裸鼠肿瘤和人结肠癌组织的肿瘤边缘和浸润边缘增加。这些结果表明，MSC通过直接的细胞间接触在结肠癌细胞中诱导EMT，并且可能在结肠癌转移中起重要作用。在与MSC间接共培养的癌细胞中，基因表达未升高。在与MSC直接共培养而上调的EMT相关基因中，我们检查了著名的EMT标记FN的免疫定位。在室载玻片的共培养测定中，仅在癌细胞直接接触MSC的癌细胞簇的边缘看到FN的表达。癌细胞中FN的表达在原位裸鼠肿瘤和人结肠癌组织的肿瘤边缘和浸润边缘增加。这些结果表明，MSC通过直接的细胞间接触在结肠癌细胞中诱导EMT，并且可能在结肠癌转移中起重要作用。在与MSC间接共培养的癌细胞中，基因表达未升高。在与MSC直接共培养而上调的EMT相关基因中，我们检查了著名的EMT标记FN的免疫定位。在室载玻片的共培养测定中，仅在癌细胞直接接触MSC的癌细胞簇的边缘看到FN的表达。癌细胞中FN的表达在原位裸鼠肿瘤和人结肠癌组织的肿瘤边缘和浸润边缘增加。这些结果表明，MSC通过直接的细胞间接触在结肠癌细胞中诱导EMT，并且可能在结肠癌转移中起重要作用。在腔室载玻片的共培养测定中，仅在癌细胞直接接触MSC的癌细胞簇的边缘看到FN的表达。癌细胞中FN的表达在原位裸鼠肿瘤和人结肠癌组织的肿瘤边缘和浸润边缘增加。这些结果表明，MSC通过直接的细胞间接触在结肠癌细胞中诱导EMT，并且可能在结肠癌转移中起重要作用。在腔室载玻片的共培养测定中，仅在癌细胞直接接触MSC的癌细胞簇的边缘看到FN的表达。癌细胞中FN的表达在原位裸鼠肿瘤和人结肠癌组织的肿瘤边缘和浸润边缘增加。这些结果表明，MSC通过直接的细胞间接触在结肠癌细胞中诱导EMT，并且可能在结肠癌转移中起重要作用。