FOXP4是YAP1的直接靶点,促进胃癌干性并驱动转移

FOXP4 Is a Direct YAP1 Target That Promotes Gastric Cancer Stemness and Drives Metastasis

作者信息Xiaoli Liu, Bonan Chen, Fuda Xie, Kit Yee Wong, Alvin H K Cheung, Jinglin Zhang, Qian Wu, Canbin Fang, Jintao Hu, Shouyu Wang, Dazhi Xu, Jianwu Chen, Yuzhi Wang, Chi Chun Wong, Huarong Chen, William K K Wu, Jun Yu, Michael W Y Chan, Chi Man Tsang, Kwok Wai Lo, Gary M K Tse, Ka-Fai To, Wei Kang
PMID39047223
发布时间2024-11
DOI10.1158/0008-5472.CAN-23-3074

实验完整度

高

基于细胞系、类器官、小鼠模型及患者样本等多层级实验,并进行了功能获得/缺失、机制(ChIP、报告基因)和体内验证。

主要模型

胃癌细胞系(MKN28、NCI-N87、MKN7等) 患者来源类器官 小鼠异种移植和腹膜转移模型 Yap1/Taz双敲除小鼠胃癌模型

重点核对

FOXP4敲低抑制胃癌细胞增殖、迁移和干性;过表达则相反 YAP1直接结合FOXP4启动子并激活其转录 FOXP4直接调控SOX12表达,SOX12介导干性维持 小分子42-(2-四唑基)雷帕霉素靶向FOXP4,与5-FU联合增强抗肿瘤效果

摘要

Hippo–YAP1通路是一个进化上保守的信号级联,控制器官大小和组织再生。Hippo–YAP1信号失调促进包括胃癌在内的多种癌症的发生和进展。由于Hippo–YAP1通路调控数千个基因的表达,确定哪些靶基因有助于YAP1驱动的致癌程序以制定规避策略非常重要。在这项研究中,我们确定了叉头盒蛋白4(FOXP4)在YAP1驱动的胃癌发生中的重要作用,通过维持干性和促进腹膜转移。FOXP4缺失损害胃癌球体形成并降低干性标志物表达,而FOXP4上调增强癌细胞干性。RNA测序分析揭示SOX12是FOXP4的下游靶点,功能研究表明SOX12支持YAP1诱导的癌变中的干性。小分子筛选确定42-(2-四唑基)雷帕霉素为FOXP4抑制剂,靶向FOXP4抑制胃癌肿瘤生长并增强5-氟尿嘧啶化疗在体内的疗效。总之,这些发现揭示YAP1在胃癌中上调FOXP4通过上调SOX12调节干性和肿瘤发生。靶向YAP1–FOXP4–SOX12轴代表胃癌的潜在治疗策略。意义:Hippo–YAP1信号通过上调FOXP4维持胃癌干性,确定FOXP4为干性生物标志物和治疗靶点,可能有助于改善患者预后。

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
YAP1驱动的胃癌中,哪些靶基因维持干性并促进肿瘤进展?
核心机制
YAP1直接转录上调FOXP4,FOXP4通过直接结合SOX12启动子上调SOX12表达,从而维持胃癌干性并促进肿瘤发生和转移。
主要证据
RNA-seq、ChIP-qPCR和荧光素酶报告基因证明YAP1调控FOXP4;FOXP4调控SOX12并通过细胞功能实验和体内模型验证。
研究意义
YAP1–FOXP4–SOX12轴可能是胃癌治疗的潜在靶点,FOXP4抑制剂与5-FU联合可能提高疗效。

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

FOXP4表达与预后相关性分析

评估FOXP4在胃癌中的表达水平及其临床意义

利用TCGA和临床队列分析FOXP4表达,IHC和Western blot验证蛋白水平,FISH检测拷贝数变异。

2

FOXP4功能缺失和获得实验

验证FOXP4在胃癌细胞增殖、迁移、干性中的作用

在胃癌细胞系中转染siRNA或过表达质粒,检测增殖、集落形成、迁移、侵袭、球体形成及干性标志物表达。

3

YAP1对FOXP4的直接调控验证

证明YAP1直接结合并激活FOXP4转录

通过ChIP-qPCR、荧光素酶报告基因和YAP1敲低/过表达实验检测FOXP4表达变化。

4

FOXP4下游靶点SOX12鉴定

识别FOXP4调控干性的下游效应分子

RNA-seq分析YAP1和FOXP4敲低后的差异表达基因,筛选SOX12,并通过ChIP-qPCR验证FOXP4结合SOX12启动子。

5

SOX12功能验证

验证SOX12在维持胃癌干性中的作用

siRNA敲低SOX12检测增殖、迁移、侵袭、球体形成、凋亡,过表达SOX12检测干性标志物。

6

FOXP4小分子抑制剂筛选及体内验证

筛选靶向FOXP4的小分子并验证其抗肿瘤疗效

分子对接筛选化合物库,细胞实验验证抑制效果,CETSA验证结合,动物模型评估单药及联合5-FU的疗效。

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
RPMI 1640培养基Gibco--
胎牛血清Gibco--
青霉素/链霉素Gibco--
脂质体RNAiMAX转染试剂Invitrogen--
FuGENE HD转染试剂Promega--
细胞计数试剂盒8MCE Chemicals--
Transwell小室Corning--
Matrigel侵袭小室Corning--
结晶紫Sigma-Aldrich--
Advanced DMEM/F-12培养基Life Technologies--
B27添加剂Life Technologies--
表皮生长因子Life Technologies--
成纤维细胞生长因子10Life Technologies--
Matrigel基质胶----
RNAiso Plus RNA提取试剂Takara--
PrimeScript RT Master Mix逆转录试剂Takara--
TB Green Premix Ex Taq qPCR试剂Takara--
抗YAP1抗体Abcamab52771
抗FOXP4抗体Sigma-AldrichHPA001196
抗SOX12抗体Life TechnologyPA5-103280
抗SOX2抗体Life Technology14-9811-82
抗p21抗体Cell Signaling Technology2946
抗p27抗体Cell Signaling Technology2552
抗磷酸化Rb抗体Cell Signaling Technology9308
抗细胞周期蛋白D1抗体Cell Signaling Technology2978
抗c-Myc抗体Cell Signaling Technology9402
抗KLF4抗体ABclonal--
抗Nanog抗体Cell Signaling Technology4903
抗活化β-catenin抗体Cell Signaling Technology8814s
抗小鼠IgG-HRP二抗DakoP0260
抗兔IgG-HRP二抗DakoP0448
FITC Annexin V凋亡检测试剂盒BD Pharmingen--
BD LSRFortessa流式细胞仪BD Biosciences--
FOXP4探针Empire Genomics--
预处理试剂盒1AbnovaKA2375
抗SOX12抗体Abcamab54371
双荧光素酶报告基因检测系统Promega--
SimpleChIP酶法染色质IP试剂盒Cell Signaling Technology9003
抗YAP1抗体Cell Signaling Technology14074
Balb/c裸鼠----
NSG小鼠----
NOD/SCIDγ小鼠----
5-氟尿嘧啶----
42-(2-四唑基)雷帕霉素----
IVIS 200成像系统Xenogen--
D-荧光素Promega--
异氟烷Zoetis--
RNeasy RNA提取试剂盒Qiagen--
TapeStation系统Agilent--
Illumina TruSeq RNA试剂盒Illumina--
NovaSeq 6000测序平台Illumina--
蛋白酶抑制剂混合物Roche--
AutoDock 4.2.6分子对接软件----
PyMOL 2.3分子可视化软件----

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
细胞培养
细胞系来源(ATCC/RIKEN)、培养基(RPMI 1640+10% FBS+1% P/S)、传代数(<15)、支原体检测
阅读提示:Materials and Methods: Cell lines and human primary samples
FOXP4敲低与过表达
siRNA/shRNA序列(补充表S1-S2)、转染试剂(Lipofectamine RNAiMAX)、过表达质粒(VectorBuilder)
阅读提示:Materials and Methods: Cell proliferation and viability assays; Supplementary Table S1-S2
YAP1调控实验
YAP1敲低/过表达、抑制剂浓度(CA3、VT107、verteporfin)、ChIP-qPCR抗体(抗YAP1 #14074)
阅读提示:Materials and Methods: ChIP; Results: FOXP4 is a direct downstream target of YAP1
肿瘤球形成
细胞密度(1000细胞/孔)、培养基(Advanced DMEM/F-12 + B27 + EGF + FGF10)、培养时间(14天)
阅读提示:Materials and Methods: Colony formation and gastric spheroid assays
体内异种移植
小鼠品系(Balb/c nude或NSG)、细胞系(NCI-N87)和数量(2×10^6)、接种方式(皮下/腹腔)、5-FU剂量(5 mg/kg/day)、治疗时间(4周)
阅读提示:Materials and Methods: Xenograft formation assays; Results: FOXP4 depletion exerts antitumor effects
药物联合治疗
药物浓度(42-(2-tetrazolyl) rapamycin)、给药途径、剂量、治疗周期
阅读提示:Materials and Methods: Xenograft formation assays; Results: Targeting FOXP4 by high-content screened small molecules
RNA-seq分析
RNA提取试剂盒(RNeasy)、建库试剂盒(TruSeq)、测序平台(NovaSeq 6000)、分析流程(HISAT2、DESeq2)
阅读提示:Materials and Methods: RNA sequencing analysis