LncRNA Uc003xsl.1介导的NFκB/IL8轴激活促进三阴性乳腺癌进展

LncRNA Uc003xsl.1-Mediated Activation of the NFκB/IL8 Axis Promotes Progression of Triple-Negative Breast Cancer

作者信息Ying Xu, Wei Ren, Qingjian Li, Chaohui Duan, Xiaorong Lin, Zhuofei Bi, Kaiyun You, Qian Hu, Ning Xie, Yunfang Yu, Xiaoding Xu, Hai Hu, Herui Yao
PMID34965935
发布时间2022-02-15
DOI10.1158/0008-5472.CAN-21-1446

实验完整度

高

包含体外细胞功能实验、体内移植瘤及转移模型、RNA pulldown、RIP、ChIP-seq、RNA-seq及纳米递送系统验证等至少两个独立证据层级,并明确功能与机制验证。

主要模型

MDA-MB-231-P3细胞 BT549细胞 MDA-MB-468细胞 裸鼠皮下异种移植瘤模型和肺转移模型

重点核对

Uc003xsl.1在TNBC组织及细胞中的表达水平(qRT-PCR、ISH验证) siRNA敲低Uc003xsl.1后细胞增殖、迁移、侵袭能力变化(MTS、EdU、transwell实验) Uc003xsl.1与NKRF蛋白的直接结合(RNA pulldown、RIP实验) NKRF与IL8启动子NRE元件的结合及Uc003xsl.1的影响(ChIP-PCR、ChIP-seq) Trop2靶向氧化还原响应性纳米颗粒递送siRNA的体内抑瘤效果(皮下及转移模型、生物发光成像)

摘要

NFκB的异常激活在肿瘤发生中起关键作用;然而,其激活的调控机制尚未完全阐明。本文报道了一种新的长链非编码RNA(lncRNA)Uc003xsl.1在三阴性乳腺癌(TNBC)中高表达,并与TNBC患者的不良预后相关。Uc003xsl.1直接结合核转录因子NFκB抑制因子(NKRF),从而阻止NKRF与NFκB应答基因IL8启动子中的特定负调控元件结合,并消除NKRF对NFκB介导的IL8转录的负调控。NFκB/IL8轴的激活促进了TNBC的进展。Trop2抗体-药物偶联物已在TNBC临床试验中应用。本研究开发了一种靶向Trop2的氧化还原响应性纳米颗粒,用于在体内系统性递送Uc003xsl.1 siRNA至TNBC细胞,该纳米颗粒降低了Uc003xsl.1表达并抑制了TNBC肿瘤的生长和转移。因此,靶向Uc003xsl.1以抑制NFκB/IL8轴代表了TNBC治疗的一种有前景的策略。

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
长链非编码RNA Uc003xsl.1在TNBC进展中扮演何种角色,其调控NFκB信号通路的分子机制是什么,以及能否作为治疗靶点?
核心机制
Uc003xsl.1直接结合NKRF的R3H结构域,阻止NKRF与IL8启动子中的NRE负调控元件结合,从而解除NKRF对NFκB介导的IL8转录的抑制作用,激活NFκB/IL8轴,促进TNBC进展。
主要证据
通过RNA pulldown和RIP实验证实Uc003xsl.1与NKRF直接结合;ChIP-seq和ChIP-PCR显示敲低Uc003xsl.1增加NKRF在IL8启动子上的富集;体外敲低/过表达Uc003xsl.1影响细胞增殖、迁移和侵袭;体内实验表明敲低Uc003xsl.1抑制肿瘤生长和肺转移。
研究意义
作者提出靶向Uc003xsl.1以抑制NFκB/IL8轴可能成为TNBC治疗的一种新策略,并开发了Trop2靶向的氧化还原响应性纳米颗粒递送系统作为潜在的治疗手段。

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

发现Uc003xsl.1在TNBC中高表达并与预后相关

筛选并验证参与TNBC转移的潜在lncRNA。

通过尾静脉注射建立高转移性MDA-MB-231-P3细胞系,结合lncRNA测序与临床样本分析,筛选出在TNBC组织和转移细胞中均高表达的lncRNA Uc003xsl.1。

2

验证Uc003xsl.1对TNBC细胞功能的影响

评估Uc003xsl.1对TNBC细胞增殖、迁移和侵袭能力的影响。

在MDA-MB-231-P3、BT549和MDA-MB-468细胞中敲低或过表达Uc003xsl.1,通过MTS、EdU、transwell等实验检测细胞功能变化。

3

体内验证Uc003xsl.1对肿瘤生长和转移的影响

在动物模型中确认Uc003xsl.1对TNBC进展的作用。

将稳定敲低Uc003xsl.1的MDA-MB-231-P3细胞注射至裸鼠皮下或尾静脉,评估肿瘤生长和肺转移情况。

4

鉴定Uc003xsl.1的结合蛋白NKRF

寻找并验证与Uc003xsl.1直接相互作用的蛋白。

通过RNA pulldown结合质谱鉴定候选蛋白,并用Western blot和RIP实验验证Uc003xsl.1与NKRF的特异性结合。

5

解析Uc003xsl.1调控NFκB转录活性的机制

阐明Uc003xsl.1如何影响NFκB介导的转录。

通过ChIP-seq、RNA-seq和GSEA分析,鉴定Uc003xsl.1/NKRF轴调控的下游靶基因,并通过ChIP-PCR和荧光素酶报告基因实验验证对IL8启动子的影响。

6

开发Trop2靶向纳米颗粒递送siRNA

构建并评估靶向递送Uc003xsl.1 siRNA的体内治疗策略。

合成包载siUc003xsl.1的还原响应性纳米颗粒并偶联anti-Trop2抗体,体外表征其理化性质、细胞摄取和基因沉默效率,并在皮下和转移模型中评估其抑瘤效果和生物安全性。

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
MEGAscript T7转录试剂盒Invitrogen--
生物素-16-UTPInvitrogen--
GeneJET RNA纯化试剂盒Thermo Fisher Scientific--
Pierce磁性RNA-蛋白PullDown试剂盒Thermo Fisher Scientific--
Pierce免疫沉淀裂解缓冲液Thermo Fisher Scientific--
Halt蛋白酶抑制剂Thermo Fisher Scientific--
EDTAThermo Fisher Scientific--
Protein A Dynabeads磁珠Thermo Fisher Scientific--
EZ-Magna ChIP试剂盒Merck Millipore--
Bioruptor超声破碎系统Diagenode--
抗NKRF抗体 (ab168829)Abcamab168829
抗P65抗体 (8244)Cell Signaling Technology8244
重组人IL8----
PDSA聚合物----
脂质-PEG (DSPE-PEG3k)----
与抗Trop2抗体连接的DSPE-PEG3k----
阳离子脂质G0-C14----
Cy5标记的siRNA----

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
临床样本分析
样本来源医院及时间范围(2012年1月至2015年12月);患者术前是否接受放化疗;病理诊断标准;样本量。
阅读提示:Materials and Methods - Patients and clinical samples
RNA pulldown
使用试剂盒品牌及型号;体外转录模板(全长正义/反义RNA);生物素标记方法。
阅读提示:Materials and Methods - RNA pulldown assay
RNA结合蛋白免疫沉淀
细胞数量范围;裂解缓冲液成分;抗体及对照IgG;磁珠类型及用量。
阅读提示:Materials and Methods - RNA-binding protein immunoprecipitation
染色质免疫沉淀
甲醛交联浓度及时间;超声破碎条件(DNA片段大小);抗体及用量;IL8启动子引物序列。
阅读提示:Materials and Methods - Chromatin immunoprecipitation assay
体外细胞功能实验
细胞系;siRNA或质粒转染条件;MTS、EdU、transwell实验的具体步骤(如细胞密度、检测时间)。
阅读提示:Figure 2 legends; Supplementary Figures S2, S3
体内动物实验
小鼠品系、性别、年龄;饲养环境;细胞注射数量及部位;实验分组;肿瘤体积测量频率;给药方案(剂量、频率、时间)。
阅读提示:Materials and Methods - Tumor xenografts; Figure 7 legends
统计方法
统计软件;组间比较方法(t检验、ANOVA等);生存分析及回归模型;显著性标准。
阅读提示:Materials and Methods - Statistical analysis