LIN28B改变核糖体动力学以促进MYCN驱动恶性肿瘤中的转移

LIN28B alters ribosomal dynamics to promote metastasis in MYCN-driven malignancy

作者信息Pavlos Missios, Edroaldo Lummertz da Rocha, Daniel S Pearson, Julia Philipp, Maria M Aleman, Mehdi Pirouz, Dorian Farache, Joseph W Franses, Caroline Kubaczka, Kaloyan M Tsanov, Deepak K Jha, Brian Pepe-Mooney, John T Powers, Richard I Gregory, Amy Sy Lee, Daniel Dominguez, David T Ting, George Q Daley
PMID34779407
发布时间2021-11-15
DOI10.1172/JCI145142

实验完整度

高

包含体外细胞功能实验、小鼠异种移植模型、PDX模型、多聚核糖体分析、RIP-Seq、质谱、代谢标记和临床队列分析等多层级验证。

主要模型

MYCN扩增的神经母细胞瘤细胞系(BE2C, Kelly) NSG小鼠异种移植模型 患者来源的异种移植(PDX)模型 神经母细胞瘤患者队列(Kocak和Wang数据集)

重点核对

LIN28B敲除效率及回补表达(WT和RNA结合突变体) 尾静脉注射和肾包膜下注射的细胞数量、时间及生物发光监测 CRISPR/Cas9介导的LIN28B敲除效率及gRNA序列 多聚核糖体分析的细胞处理(环己酰亚胺、蔗糖梯度) 统计方法和样本量(如n值)

摘要

LIN28B的高表达与侵袭性恶性肿瘤和不良生存相关。在此,我们以MYCN扩增的神经母细胞瘤为模型系统,显示LIN28B表达与体外细胞迁移增强以及小鼠异种移植瘤中的侵袭和转移行为相关。对表达LIN28B的神经母细胞瘤细胞多聚核糖体组分的序列分析揭示了let-7非依赖性的、编码翻译和核糖体装置组件的转录本富集,以及神经发育程序的转录本耗竭。我们进一步观察到,LIN28B利用其冷休克和锌指RNA结合结构域优先与MYCN诱导的核糖体复合物转录本相互作用,增强其翻译。这些数据表明,LIN28B将MYCN驱动的转录程序与增强的核糖体翻译偶联,从而将LIN28B定位为转移表型的转录后驱动因子。

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
LIN28B如何促进MYCN驱动恶性肿瘤的转移?
核心机制
LIN28B通过其冷休克结构域和锌指结构域结合MYCN诱导的核糖体蛋白转录本,增强其多聚核糖体关联和翻译,从而促进转移表型。
主要证据
LIN28B缺失减少迁移、侵袭和肝转移;多聚核糖体分析显示核糖体蛋白转录本富集;RIP-Seq显示LIN28B结合MYCN靶标;过表达LIN28B增加蛋白合成。
研究意义
LIN28B可能作为MYCN驱动肿瘤的潜在治疗靶点,与维甲酸联合可能增强分化效果。

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

体内转移表型评估

评估LIN28B对神经母细胞瘤转移能力的影响

通过尾静脉注射和肾包膜下注射LIN28B表达或敲除的神经母细胞瘤细胞系(BE2C, Kelly)至NSG小鼠,监测生物发光信号、生存期和肝转移。

2

PDX模型验证

评估LIN28B在患者来源异种移植模型中的作用

使用表达荧光素酶的MYCN扩增神经母细胞瘤PDX细胞系,经CRISPR/Cas9敲除LIN28B后原位移植至肾上腺,监测肝转移。

3

体外功能分析

评估LIN28B对细胞迁移和侵袭的影响

进行划痕实验和Transwell侵袭实验,检测LIN28B表达或敲除对神经母细胞瘤细胞迁移和侵袭能力的影响。

4

转录组和多聚核糖体分析

识别LIN28B调节的转录本和翻译变化

对BE2C CTRL和LIN28B-KO细胞进行total RNA-Seq和多聚核糖体RNA-Seq,分析差异表达和差异多聚核糖体富集的转录本。

5

RNA免疫沉淀测序

识别LIN28B的直接结合靶标

使用FLAG标记的LIN28B WT或突变体进行RNA免疫沉淀(RIP),结合RNA-Seq分析LIN28B结合的转录本。

6

蛋白合成和翻译测定

验证LIN28B对翻译的影响

通过S35-甲硫氨酸代谢标记测定总蛋白合成,并使用报告基因的体外翻译实验评估LIN28B对特定转录本翻译的影响。

7

临床队列分析

验证LIN28B表达与临床相关性的意义

分析神经母细胞瘤患者队列(Kocak和Wang数据集)中LIN28B表达与生存、分期及核糖体特征的关联。

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
DMEM/F12培养基Gibco--
胎牛血清----
lentiCRISPRv2载体Addgene2961
pFUGW载体Addgene52962
Lipofectamine 2000转染试剂Life Technologies--
LIN28B抗体Cell Signaling Technology4196
α/β-微管蛋白抗体Cell Signaling Technology2148S
FLAG M2抗体Sigma-AldrichF1804
红细胞裂解液Roche11814389001
LSRFortessa流式细胞仪BD--
IVIS Spectrum成像系统PerkinElmer--
D-荧光素PromegaP1043
TRIzol试剂Invitrogen15596018
NEBNext Ultra II RNA文库制备试剂盒New England BiolabsE7770L
[35S]-甲硫氨酸PerkinElmer--
RPS29报告mRNA----

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、培养基、血清浓度、抗生素浓度
阅读提示:Methods下的Cell lines部分
基因编辑
gRNA序列、lentiCRISPRv2载体、感染复数、嘌呤霉素筛选时间
阅读提示:Methods下的CRISPR/Cas9部分
动物实验
小鼠品系、年龄、性别、注射细胞数量、注射途径、监测时间、成像试剂
阅读提示:Methods下的Animal studies部分及图例
RNA测序
RNA提取方法、文库构建试剂盒、测序平台、数据比对参数
阅读提示:Methods下的RNA-Seq and bioinformatic analysis部分
多聚核糖体分析
细胞处理(环己酰亚胺)、离心条件、梯度范围、RNA提取方法
阅读提示:Methods下的Polysome profiling部分