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头颈部肿瘤是常见恶性肿瘤,其中95%以上为鳞状细胞癌(head and neck squamous cell carcinoma,HNSCC)。多数患者确诊时已为晚期并伴随转移,淋巴结转移是影响HNSCC预后的一个主要因素。因此需要研究在HNSCC转移中起关键作用的信号分子及其作用机制,为诊断和治疗提供有效的依据。白介素6(Interleukin-6,IL-6)在改变各种肿瘤行为中扮演着重要角色,包括肿瘤细胞增殖、迁移、侵袭和肿瘤血管形成。在大多数恶性肿瘤中,血清IL-6水平升高是已知的作为预后不良的指标。已知多种刺激诱导IL-6基因的转录,例如RNA或DNA病毒的感染、细菌内毒素、脂多糖、炎症性细胞因子、肿瘤细胞坏死因子(TNF)、IL-1、血小板活化生长因子和干扰素(IFNs)等。近年来,以IL-6为代表的细胞因子在肿瘤方面的研究和应用已受到广泛关注,IL-6通过调节多条信号通路促进肿瘤的发生和发展,但是IL-6通过哪些途径促进HNSCC的转移仍待进一步研究。我们在不同转移潜能的HNSCC细胞株中,检测了IL-6的mRNA表达水平和EMT相关标记物的蛋白表达水平,发现高转移特性的HNSCC细胞株中IL-6mRNA水平明显高于低转移特性HNSCC细胞株,并且发生了EMT,同时伴有p70S6K和S6磷酸化蛋白和总蛋白水平的增高。接着,我们发现在低转移特性的HNSCC细胞株上给予IL-6处理,可诱导EMT,促进细胞的迁移,而且IL-6短时刺激可显著上调p70S6K、S6蛋白的磷酸化水平。结果提示IL-6诱导HNSCC发生EMT和促进细胞迁移,其作用机制可能与激活p70S6K及其下游信号分子有关。同时我们在IL-6短时刺激的蛋白样品上检测到AKT、ERK1/2和STAT3的磷酸化水平也明显升高,这与已有报道IL-6激活PI3K/AKT、JAK/STAT3、Ras/MAPKs信号通路一致。下面我们进一步研究了p70S6K在IL-6诱导的HNSCC转移中的作用。我们在低转移特性的细胞株上发现,转染编码p70S6K蛋白的质粒,上调p70S6K的表达,可诱导EMT和促进细胞迁移,作用与给予IL-6处理相似。接着,我们利用RNA干扰技术下调p70S6K表达,再给予IL-6处理,检测了EMT相关标记物E-cadherin等蛋白表达水平和细胞迁移能力的变化,结果显示阻抑p70S6K的表达可抑制EMT和细胞迁移,并且能抑制IL-6诱导的EMT和细胞迁移。我们又进一步研究了IL-6是通过什么途径激活p70S6K的。在低转移特性的HNSCC细胞株上,我们检测到在给予IL-6短时刺激后,PI3K/AKT/mTOR、STAT3、MAPK/ERK信号通路被激活,当给予PI3K抑制剂、mTORC1抑制剂、STAT3抑制剂、MEK1/2抑制剂预处理,均可抑制IL-6诱导的p-p70S6K和p-S6的增高,提示p70S6K处于IL-6激活的这几条信号通路的下游。IL-6最主要的下游信号分子是STAT3,我们发现高转移特性的686LN-M4e与686LN相比,STAT3的磷酸化蛋白水平和总蛋白水平都明显增加。既往有研究报道STAT3位于mTORC1的下游,p70S6K又是已知的mTORC1下游信号分子,它们在头颈部肿瘤中的关系尚不明确,为了明确STAT3与p70S6K的调控关系,我们用siRNA下调STAT3的表达,发现p-p70S6K水平降低,但是IL-6仍能上调p-STAT3和p-p70S6K。用STAT3的选择性抑制剂可下调p-p70S6K的水平,并抑制IL-6诱导的p-p70S6K的升高。此外,用siRNA下调p70S6K的表达,均可见p-STAT3表达降低,但是对IL-6诱导的p-STAT3的增高均未见明显的抑制作用。结果提示STAT3和p70S6K存在相互调节,但IL-6诱导的p70S6K的激活位于STAT3的下游。综合以上结果,我们的研究说明了IL-6可通过PI3K/AKT/mTOR、STAT3、MAPK/ERK信号转导通路激活p70S6K,诱导EMT和促进细胞迁移,可能参与了HNSCC的转移。本研究明确了IL-6促进HNSCC细胞发生EMT和促进细胞迁移的作用,并探索了它通过激活p70S6K的分子作用机制,研究结果可为进一步阐明HNSCC的转移提供新思路,为临床诊断提供新指标,为治疗提供新靶点。