CEACAM1-4S, ein Zell-Zell-Adhäsionsmolekül, vermittelt Apoptose und kehrt Mammakarzinomzellen in einen normalen morphogenen Phänotyp in einer 3D-Kultur zurück

In einem 3D-Modell der Brust-Morphogenese spielt CEACAM1 (karcinoembryonales Antigen-assoziiertes Zelladhäsionsmolekül 1) eine wesentliche Rolle bei der Lumenbildung in einer Sublinie der nicht-malignen menschlichen Brustzelllinie (MCF10A). Wir zeigen, dass Mammakarzinomzellen (MCF7), die CEACAM1 nicht exprimieren oder Lumen bilden, wenn sie in Matrigel kultiviert werden, in ein normales morphogenes Programm zurückgeführt werden, wenn sie mit CEACAM1-4S transfiziert werden, der kurzen zytoplasmatischen Isoform von CEACAM1, die in Brustepithelien vorherrscht. Während des zeitlichen Verlaufs der Lumenbildung wurde CEACAM1-4S zunächst zwischen den Zellen gefunden, und in reifen Azini wurde es ausschließlich an apikaler Stelle gefunden, identisch mit seinem Expressionsmuster in normalem Brustgewebe. Lumen wurden durch Apoptose anstelle von Nekrose der zentralen Zellen innerhalb der alveolären Strukturen gebildet, und apoptotische Zellen innerhalb der Lumen exprimierten CEACAM1-4S. Sterbende Zellen zeigten klassische Merkmale der Apoptose, einschließlich nuklearer Kondensation, Membranbläbbchen, Caspase-Aktivierung und DNA-Banding. Apoptose wurde durch die Translokation von Bax zu den Mitochondrien und die Freisetzung von Cytochrom c in das Zytoplasma vermittelt und wurde teilweise durch das Kultivieren von Zellen mit Caspase-Inhibitoren gehemmt. Die dynamischen Veränderungen der CEACAM1-Expression während der Morphogenese, zusammen mit Studien, die das extrazelluläre Matrix- und Integrin-Signal übertragen, weisen darauf hin, dass ein morphogenes Programm die Zell-Zell- und Zell-extrazelluläre Matrix-Signalisierung integriert, um die Lumen in den Brustdrüsen zu erzeugen. Dieser Bericht zeigt eine Funktion von CEACAM1-4S auf, die für die Zellphysiologie relevant ist und sich von ihrer verwandten langen zytoplasmatischen Domänen-Isoform unterscheidet.