靶向ZDHHC21/FASN轴治疗弥漫性大B细胞淋巴瘤

Targeting ZDHHC21/FASN axis for the treatment of diffuse large B-cell lymphoma

作者信息Bangdong Liu, Xianlan Zhao, Shihao Zhang, Qiong Li, Xinlei Li, Dezhi Huang, Jing Xia, Naya Ma, Yishuo Duan, Xi Zhang, Jun Rao
PMID38195819
期刊Leukemia
发布时间2024-02
DOI10.1038/s41375-023-02130-5

实验完整度

高

包含体外细胞增殖实验、体内异种移植瘤模型、机制验证(Co-IP、ABE、点突变、蛋白稳定性)以及药物处理与分子对接等多个独立证据层级,并进行功能验证。

主要模型

人DLBCL细胞系(SU-DHL-2、SU-DHL-4、SU-DHL-6、Toledo、Pfeiffer、OCI-LY1、OCI-LY3) HEK293T细胞 BALB/c裸鼠异种移植瘤模型 DLBCL患者组织样本(组织芯片)

重点核对

ZDHHC21在DLBCL细胞系和患者组织中的表达水平(RT-PCR、IHC) ZDHHC21过表达或敲低对DLBCL细胞增殖的影响(CCK8、EdU) ZDHHC21与FASN的相互作用(Co-IP)及FASN棕榈酰化水平(ABE) FASN Cys1317位点突变对棕榈酰化和蛋白稳定性的影响 毛花苷C(lanatoside C)处理浓度、时间及对ZDHHC21和FASN表达的影响

摘要

S-棕榈酰化通过调节蛋白质稳定性、功能和亚细胞定位对癌症发展至关重要,然而S-棕榈酰化在弥漫性大B细胞淋巴瘤(DLBCL)进展中的作用仍然是个谜。在本研究中,我们揭示了棕榈酰转移酶ZDHHC21作为DLBCL肿瘤抑制因子的新功能,并首次将ZDHHC21鉴定为脂肪酸合成酶(FASN)S-棕榈酰化的关键调节因子。具体来说,ZDHHC21在DLBCL中表达下调,其表达水平与DLBCL患者的临床预后相关。体外和体内实验表明,ZDHHC21抑制DLBCL细胞增殖。机制上,ZDHHC21与FASN相互作用并介导其Cys1317位点的棕榈酰化,导致FASN蛋白稳定性降低和脂肪酸合成减少,从而抑制DLBCL细胞生长。值得注意的是,FDA批准的小分子化合物毛花苷C能与ZDHHC21相互作用,增加ZDHHC21蛋白稳定性并降低FASN表达,这有助于在体外和体内抑制DLBCL生长。我们的结果表明,ZDHHC21通过介导FASN棕榈酰化强烈抑制DLBCL细胞增殖,并提示靶向ZDHHC21/FASN轴是治疗DLBCL的潜在策略。

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
ZDHHC21是否通过调控FASN的S-棕榈酰化影响DLBCL的进展?
核心机制
ZDHHC21与FASN相互作用并介导其Cys1317位点的棕榈酰化,降低FASN蛋白稳定性,减少脂肪酸合成,从而抑制DLBCL细胞增殖。
主要证据
通过Co-IP和质谱鉴定ZDHHC21结合蛋白,ABE实验证实ZDHHC21促进FASN棕榈酰化,点突变实验确定Cys1317为关键位点,体内外实验证实ZDHHC21抑制肿瘤生长。
研究意义
研究首次揭示ZDHHC21作为DLBCL肿瘤抑制因子的功能,并确定ZDHHC21/FASN轴为潜在治疗靶点,为DLBCL治疗提供新策略。

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

ZDHHC21表达与临床相关性分析

检测ZDHHC21在DLBCL中的表达水平及其与预后的关系。

免疫组化检测DLBCL组织和正常淋巴组织中ZDHHC21表达,RT-PCR检测DLBCL细胞系中ZDHHC21 mRNA水平,利用GEO数据集分析ZDHHC21表达与DLBCL患者预后的关系。

2

ZDHHC21对DLBCL细胞增殖的体外功能验证

验证ZDHHC21过表达或敲低对DLBCL细胞增殖的影响。

构建ZDHHC21过表达或敲低的稳定细胞系,通过CCK8和EdU实验检测细胞增殖能力。

3

ZDHHC21对DLBCL体内肿瘤生长的影响

评估ZDHHC21在体内对DLBCL肿瘤生长的影响。

将过表达或敲低ZDHHC21的DLBCL细胞皮下接种于裸鼠,定期测量肿瘤体积和重量,并进行组织学分析。

4

鉴定ZDHHC21相互作用蛋白及FASN棕榈酰化验证

鉴定ZDHHC21的结合蛋白并验证其对FASN棕榈酰化的调控。

通过Co-IP结合质谱鉴定ZDHHC21相互作用蛋白,用ABE实验检测FASN棕榈酰化水平。

5

验证ZDHHC21对FASN表达和脂肪酸合成的影响

验证ZDHHC21是否通过棕榈酰化调控FASN表达和脂肪酸合成。

Western blot检测FASN蛋白水平,脂肪酸含量和FASN活性检测,使用2-BP抑制棕榈酰化,使用orlistat抑制FASN活性。

6

确定FASN棕榈酰化位点及对蛋白稳定性的影响

确定ZDHHC21介导FASN棕榈酰化的具体位点,并验证其对FASN蛋白稳定性的影响。

通过CSS-Palm预测棕榈酰化位点,构建FASN突变体,进行click反应和cycloheximide追踪实验。

7

筛选并验证毛花苷C靶向ZDHHC21/FASN轴

筛选能靶向ZDHHC21的小分子化合物,并验证其对DLBCL的抗肿瘤作用。

通过分子对接筛选FDA药物库,IC50测定,pull-down实验验证结合,体内外实验评估抗肿瘤活性。

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
RPMI-1640培养基----
IMDM培养基----
DMEM培养基----
胎牛血清----
CCK8试剂----
SYBR PCR预混液Vazyme Biotech--
抗ZDHHC21抗体NovusNBP1-57049
抗Flag抗体CST8146
抗HA抗体CST3724
抗FASN抗体Santa Cruzsc-48357
抗FASN抗体CST3180
抗生物素抗体CST7075
抗α-微管蛋白抗体Proteintech11224-1-AP
抗Myc抗体CST2278
游离脂肪酸检测试剂盒BiossAK230
脂肪酸合成酶活性检测试剂盒AbbkineKTB2240
2-溴棕榈酸----
奥利司他----
毛花苷C----
N-乙基马来酰亚胺----
羟胺----
生物素-HPDP----
炔基棕榈酸----

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)、培养基类型(RPMI-1640、IMDM、DMEM)及血清浓度(10% FBS)
阅读提示:Methods中"Cell culture"部分
体外增殖实验
细胞接种数量(CCK8:5×10^3或8×10^3个/孔)、检测时间点(CCK8加入后2小时)、EdU处理时间
阅读提示:Results中"ZDHHC21 suppresses DLBCL cell proliferation in vitro"及图2图注
Western blot
抗体品牌及货号、蛋白质上样量、一抗稀释比例
阅读提示:Methods中"Western blot analysis"部分
ABE实验
NEM浓度(10 mM)及封闭时间(4°C过夜)、HAM浓度(0.5 M)处理时间(1小时)、biotin-HPDP浓度(0.1 mM)处理时间(1小时)
阅读提示:Methods中"Acyl-biotinyl exchange (ABE) assay"部分
异种移植瘤模型
小鼠品系(BALB/c裸鼠)、细胞接种量(1×10^7)、给药方案(LC 6 mg/kg腹腔注射每两天一次)
阅读提示:Methods中"Tumor xenograft assay"部分及图7图注