circCCDC719-13通过抑制HSP90调控巨噬细胞可塑性从而抑制前列腺癌进展和转移:一项转化研究

Regulation of macrophage plasticity by circCCDC7 19-13 through HSP90 inhibition suppresses prostate cancer progression and metastasis: a translational study

作者信息Bisheng Cheng, Jianghua Yang, Wenxue Huang, Tianlong Luo, Lingfeng Li, Jilin Wu, Qianghua Zhou, Ruilin Zhuang, Qiong Wang, Kewei Xu, Peng Wu, Hai Huang
PMID40576192
发布时间2025-11-01
DOI10.1097/JS9.0000000000002895

实验完整度

文献包含临床样本表达分析、体外细胞功能实验(极化、迁移、侵袭)、机制验证(Co-IP、质谱、泛素化)以及体内淋巴结转移模型等多个独立证据层级,并明确进行了功能验证和机制验证。

主要模型

RAW264.7巨噬细胞 THP-1巨噬细胞 原代巨噬细胞(PMs)与PC3M共培养的TAM模型 BALB/c裸鼠腘窝淋巴结转移模型

重点核对

TAMs与PMs的分离方法(CD14磁珠分选)及样本来源 circCCDC719-13过表达慢病毒转染TAMs的MOI(50)及筛选条件(嘌呤霉素5 μg/mL,7天) M1/M2极化诱导条件(IFN-γ 20 ng/mL + LPS 500 ng/mL;IL-4 20 ng/mL + IL-13 20 ng/mL,处理48小时) 体外共培养实验的细胞比例和时长(PMs与PC3M共培养2天;Transwell侵袭实验共培养36小时) 体内实验中TAMs与PC3M细胞注射比例(4:1)及观察时间(24天)

摘要

背景:巨噬细胞通过分化为功能相反的M1或M2表型在肿瘤发展中发挥关键作用。M2向M1巨噬细胞的转化在癌症治疗中具有重要意义。非编码RNA,如circRNA和lncRNA,已被证明可通过特定途径调节巨噬细胞极化。然而,这一转化过程的分子机制仍不完全清楚。方法:在本研究中,我们探讨了circCCDC719-13在前列腺癌(PCA)中调节巨噬细胞极化的作用。我们检测了PCA中肿瘤相关巨噬细胞(TAMs)和M2巨噬细胞中circCCDC719-13的表达水平。我们使用体外实验研究circCCDC719-13过表达慢病毒转染对M2极化和M2细胞因子表达水平的影响。我们还评估了TAM促进PCA细胞恶性行为的能力。此外,我们探索了circCCDC719-13的下游靶点及其在巨噬细胞极化中的作用。结果:我们发现circCCDC719-13在PCA的TAMs和M2巨噬细胞中显著降低。circCCDC719-13的过表达抑制了M2极化并下调了M2细胞因子的表达水平。circCCDC719-13的过表达也降低了TAM促进PCA细胞恶性行为的能力。我们的研究表明HSP90是circCCDC719-13的下游靶点,其可通过抑制铁死亡来调节巨噬细胞极化。HSP90的过表达恢复了circCCDC719-13过表达巨噬细胞的表型。circCCDC719-13过表达的TAMs抑制了PC3M细胞的生长和转移。结论:我们的研究结果表明circCCDC719-13可能通过诱导铁死亡和靶向HSP90来改变巨噬细胞极化,从而降低M2表型TAM的比例并抑制PCA的进展和转移。本研究结果为阐明巨噬细胞极化的分子机制提供了新的见解,并为PCA的靶向治疗提供了参考价值。关键词:铁死亡,前列腺癌,肿瘤相关巨噬细胞,肿瘤微环境

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
circCCDC719-13是否以及如何通过调控肿瘤相关巨噬细胞(TAMs)的可塑性来影响前列腺癌的进展和转移?
核心机制
circCCDC719-13通过靶向并促进HSP90的泛素化降解,诱导TAMs发生铁死亡,从而促进M2向M1极化,降低M2型TAMs比例,进而抑制前列腺癌细胞的EMT、侵袭和转移。
主要证据
体内外实验表明,circCCDC719-13过表达可诱导TAMs铁死亡(增加ROS、Fe2+、脂质过氧化,降低GSH),上调M1标志物CD86,下调M2标志物CD163,减少M2细胞因子分泌,并抑制PC3M细胞侵袭、迁移和体内转移;Co-IP和质谱证实HSP90为直接结合靶点,HSP90过表达可逆转这些效应。
研究意义
揭示了circCCDC719-13通过靶向HSP90调控巨噬细胞极化的新机制,为前列腺癌的靶向治疗提供了潜在靶点,具有临床转化价值。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

临床样本中circCCDC719-13的表达分析

检测前列腺癌组织和癌旁组织中TAMs以及原发灶和转移灶中巨噬细胞内circCCDC719-13的表达差异。

收集32例前列腺癌患者的癌组织和癌旁组织,分离TAMs,通过RT-qPCR检测circCCDC719-13表达,并比较原发灶和骨转移灶中巨噬细胞的表达。

2

体外诱导巨噬细胞极化并检测circCCDC719-13表达

验证circCCDC719-13在M1和M2巨噬细胞中的表达变化。

使用LPS/IFN-γ诱导M0巨噬细胞向M1极化,使用IL-4/IL-13诱导向M2极化,通过RT-qPCR检测circCCDC719-13表达。

3

circCCDC719-13对TAMs极化和细胞因子分泌的影响

评估circCCDC719-13过表达对TAMs表型及细胞因子分泌的影响。

用circCCDC719-13过表达慢病毒转染TAMs,通过流式细胞术和免疫荧光检测CD86/CD163表达,通过RT-qPCR、Western blot和ELISA检测M1/M2细胞因子水平。

4

circCCDC719-13对TAMs促肿瘤功能的影响

验证circCCDC719-13过表达的TAMs对前列腺癌细胞侵袭、迁移和EMT的影响。

将过表达circCCDC719-13的TAMs与PC3M细胞共培养,进行Transwell侵袭实验、划痕实验,并检测EMT标志物表达。

5

circCCDC719-13诱导TAMs铁死亡的机制探究

探究circCCDC719-13是否通过诱导铁死亡影响TAM极化。

检测TAMs中ROS、Fe2+、脂质过氧化、GSH水平及线粒体形态,并使用Ferrostatin-1(Fer-1)验证铁死亡参与。

6

鉴定circCCDC719-13下游靶点HSP90

确定circCCDC719-13的相互作用蛋白及下游靶点。

通过Co-IP、银染和质谱鉴定与circCCDC719-13结合的蛋白,并验证HSP90为下游靶点,检测HSP90表达及泛素化水平。

7

HSP90在circCCDC719-13调控TAM极化中的作用

验证HSP90是否介导circCCDC719-13对TAM极化和铁死亡的影响。

在TAMs中过表达HSP90或使用HSP90抑制剂(HSP90-IN-10),检测极化标志物、铁死亡指标及细胞因子分泌。

8

体内验证circCCDC719-13对前列腺癌生长和转移的影响

评估circCCDC719-13过表达的TAMs在体内对前列腺癌生长和淋巴结转移的影响。

将过表达circCCDC719-13的TAMs与PC3M细胞混合注射到裸鼠足垫,建立腘窝淋巴结转移模型,观察肿瘤生长和转移,并进行组织学分析。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
Ficoll-Hypaque分离液----
D14磁珠BioLegend480026
DMEM培养基----
RPMI-1640培养基----
胎牛血清ExCellBioFSP500
青霉素-链霉素Gibco15140122
佛波醇12-豆蔻酸酯13-乙酸酯Solarbio--
干扰素-γMedChemExpress--
脂多糖Beyotime--
白细胞介素-4Beyotime--
白细胞介素-13PeproTech--
TRIzol试剂----
HiScript II一步法qRT试剂盒----
SYBR qPCR预混液----
ABI定量PCR仪ABI--
RIPA裂解液----
Pierce BCA蛋白检测试剂盒Pierce--
PVDF膜----
CD86抗体(FITC标记)Elabscience--
CD163抗体(BV421标记)Elabscience--
Matrigel基质胶BD Biosciences--
结晶紫SolarbioC8470
CX33显微镜Olympus--
DCFH-DA探针----
CytoFLEX S流式细胞仪Beckman--
Phen Green SK染料GLPBIOGC40243
C11 BODIPY 581/591染料GLPBIO--
ELISA试剂盒MEIMIANMM-51283H2/MM-0091H2
GSH标准曲线AbbkineKTB1600-48T
铁标准曲线LeageneTC1016
携带circCCDC719-13的慢病毒载体Beijing Tsingke Biotechnology--
携带HSP90的慢病毒载体Beijing Tsingke Biotechnology--
嘌呤霉素----
BALB/c裸鼠----
DAKO EnVision检测系统Dako--

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
临床样本处理与巨噬细胞分离
患者样本量(32例)、组织来源(癌组织及癌旁组织)、分离方法(Ficoll-Hypaque离心、CD14磁珠分选)、细胞密度调整(1×10^7 cells/mL)
阅读提示:Materials and methods - Clinical samples and isolation of primary macrophages
巨噬细胞极化诱导
M1极化条件(IFN-γ 20 ng/mL + LPS 500 ng/mL,48小时),M2极化条件(IL-4 20 ng/mL + IL-13 20 ng/mL,48小时),所用细胞系(RAW264.7、THP-1)
阅读提示:Materials and methods - Induction of macrophage polarization
TAMs生成与circCCDC719-13过表达
TAMs生成方法(PMs与PC3M共培养48小时)、慢病毒MOI(50)、嘌呤霉素筛选浓度(5 μg/mL)及时间(7天)
阅读提示:Materials and methods - Cell lines and cell culture, Plasmids and transfection
体外功能实验
Transwell侵袭实验参数(细胞密度2×10^3、下室TAMs浓度2×10^5/mL、共培养时间36小时)、划痕实验观察时间点(0h和48h)
阅读提示:Materials and methods - Cell invasion assay, Wound healing assays
铁死亡检测
ROS检测探针浓度(DCFH-DA 5 μM)、Phen Green SK浓度(10 μM)、C11 BODIPY浓度(2 μM)、GSH检测细胞数(5×10^5)、Fe2+检测细胞数(2×10^6)
阅读提示:Materials and methods - ROS assay, Phen Green SK assay, C11 BODIPY assay, Intracellular glutathione (GSH) detection assay, Colorimetric assay for measurement of intracellular ferrous iron levels
体内转移模型
动物品系(BALB/c裸鼠)、细胞注射比例(TAMs:PC3M = 4:1)、注射部位(足垫)、观察时间(24天)、样本量(n=5/组)
阅读提示:Materials and methods - In vivo popliteal LN metastasis and tumorigenesis assays