lncRNA SNHG11通过激活Wnt/β-catenin通路和致癌自噬促进胃癌进展

lncRNA SNHG11 Promotes Gastric Cancer Progression by Activating the Wnt/β-Catenin Pathway and Oncogenic Autophagy

作者信息Qiong Wu, Jiali Ma, Jue Wei, Wenying Meng, Yugang Wang, Min Shi
PMID33068778
期刊Mol Ther
发布时间2021-03-03
DOI10.1016/j.ymthe.2020.10.011

实验完整度

高

包含细胞功能实验、分子机制实验(ceRNA、pre-miRNA加工、泛素化)、体内异种移植及转移模型等多层级验证。

主要模型

胃癌细胞系(SGC-7901、MKN-45、AGS等) 正常胃上皮细胞系GES-1 BALB/c裸鼠异种移植模型 胃癌患者组织样本

重点核对

SNHG11在胃癌细胞系(SGC-7901、MKN-45)中的敲低效率(sh/SNHG11#1/2) SNHG11调控Wnt/β-catenin通路活性(TOP/FOP flash assay)及核β-catenin水平 SNHG11与miR-483-3p/miR-1276的相互作用及对CTNNB1/ATG12的靶向调控 SNHG11与CUL4A的相互作用及对GSK-3β泛素化的影响 体内实验中SNHG11对肿瘤生长和转移的影响(皮下异种移植和尾静脉转移模型)

摘要

长链非编码RNA(lncRNA)在包括胃癌(GC)在内的癌症发展中的作用正被积极研究。致癌自噬是癌细胞存活所必需的。本研究旨在探讨lncRNA小核仁RNA宿主基因11(SNHG11)在GC中的调控作用。我们发现SNHG11在GC中上调,且其上调与患者不良预后相关。功能上,SNHG11通过促进致癌自噬来促进GC细胞的增殖、干性、迁移、侵袭和上皮间质转化(EMT)。机制上,SNHG11通过miR-483-3p/miR-1276在转录后水平上调连环蛋白β1(CTNNB1)和自噬相关蛋白12(ATG12),而SNHG11阻碍前体(pre-)miR-483/pre-miR-1276的加工。SNHG11通过与Cullin 4A(CUL4A)相互作用诱导GSK-3β泛素化,进一步激活Wnt/β-catenin通路。有趣的是,SNHG11以依赖于ATG12而非Wnt/β-catenin通路的方式调控自噬,而SNHG11通过这两条通路促进GC细胞的恶性行为。最后,SNHG11在GC细胞中的上调被证明是由TCF7L2转录诱导的。总之,我们揭示SNHG11是GC中的一种致癌lncRNA,可能是GC一个有前景的预后和治疗靶点。

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
SNHG11在胃癌中的表达、功能及分子机制是什么?
核心机制
SNHG11通过miR-483-3p/miR-1276调控CTNNB1和ATG12,并与CUL4A相互作用诱导GSK-3β泛素化,激活Wnt/β-catenin通路和致癌自噬,促进胃癌进展。
主要证据
通过细胞增殖、干性、迁移侵袭、自噬检测、TOP/FOP flash、RNA pull-down、RIP、泛素化分析和体内异种移植模型,证实SNHG11通过上述机制发挥作用。
研究意义
SNHG11可作为胃癌的预后生物标志物和治疗靶点。

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

SNHG11在胃癌中的表达及预后分析

筛选并验证SNHG11在胃癌中的异常表达及其与患者预后的关系。

利用lncRNA PCR阵列筛选差异表达lncRNA,采用qRT-PCR验证SNHG11在胃癌组织和细胞系中的表达,结合Kaplan-Meier生存分析评估预后意义。

2

SNHG11对胃癌细胞增殖、干性、迁移侵袭和自噬的体外功能分析

检测SNHG11对胃癌细胞恶性表型及自噬的影响。

通过shRNA敲低和过表达SNHG11,利用CCK-8、集落形成、EdU、成球实验、流式细胞术、Transwell、免疫荧光和Western blot检测相关表型变化。

3

SNHG11调控Wnt/β-catenin通路的分子机制

阐明SNHG11激活Wnt/β-catenin通路的具体分子机制。

通过TOP/FOP flash assay、亚细胞分离、RNA pull-down、RIP、免疫共沉淀及泛素化实验,验证SNHG11作为ceRNA及与CUL4A相互作用调控GSK-3β的机制。

4

SNHG11调控自噬的分子机制

探究SNHG11是否通过miR-483-3p/miR-1276/ATG12轴调控自噬。

通过双荧光素酶报告基因、RIP、Western blot和自噬流检测,验证SNHG11通过miR-483-3p/miR-1276上调ATG12从而促进自噬。

5

SNHG11的转录调控机制

阐明SNHG11在胃癌细胞中上调的转录调控机制。

通过ChIP、双荧光素酶报告基因及pull-down实验,证实转录因子TCF7L2直接结合SNHG11启动子并激活其转录。

6

SNHG11在体内对胃癌生长和转移的影响

在体内验证SNHG11通过Wnt/β-catenin通路和自噬促进胃癌进展。

通过皮下异种移植和尾静脉转移模型,结合LiCl、Rapa及anti-miRNA和si-GSK-3β等处理,评估SNHG11对肿瘤生长和转移的影响。

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--
DMEM培养基Gibco--
胎牛血清Gibco--
Lipofectamine 3000转染试剂Thermo Fisher Scientific--
TRIzol试剂Invitrogen--
EvoScript通用cDNA合成预混液Roche--
rtStar第一链cDNA合成试剂盒ArraystarAS-FS-001
Arraystar SYBR Green实时荧光定量PCR预混液ArraystarAS-MR-005
TaqMan miRNA逆转录试剂盒Applied Biosystems--
TaqMan miRNA检测试剂Applied Biosystems--
LightCycler 480 PCR仪Roche--
RIPA裂解液Beyotime--
PVDF膜Millipore--
ECL化学发光试剂Pierce--
CCK-8试剂盒Dojindo--
EdU标记/检测试剂盒Ribobio--
ELx800酶标仪BioTek--
DMEM/F12培养基Gibco--
碱性成纤维细胞生长因子----
表皮生长因子----
B27添加剂----
流式细胞仪BD Biosciences--
Annexin V-FITC/PI染色----
CD133-PE抗体Miltenyi Biotec--
Matrigel基质胶Sigma-Aldrich--
纤连蛋白Sigma10838039001
牛血清白蛋白SigmaA7030
结晶紫SolarbioG1062
QuantiGene ViewRNA miRNA原位杂交细胞检测试剂盒Affymetrix--
GFP-mRFP-LC3腺病毒载体HanBio Technology--
共聚焦激光扫描显微镜Zeiss--
TOP-flash报告基因Millipore17-285
FOP-flash报告基因Millipore17-285
pSV40-Renilla质粒PromegaE6911
双荧光素酶报告基因检测系统Promegae1910
MagnaChIP试剂盒Millipore--
Magna RIP试剂盒Millipore--
生物素RNA标记混合液Roche--
T7 RNA聚合酶Roche--
无RNase的DNase IRoche--
链霉亲和素琼脂糖珠Life Technologies--
SilverQuest银染试剂盒Thermo Fisher ScientificLC6070
液相色谱-质谱联用仪Shimadzu--
Thermo Scientific Pierce Classic免疫沉淀试剂盒Thermo Fisher Scientific--
雷帕霉素Selleck ChemicalsS1039
巴弗洛霉素A1Sigma-AldrichB1793
MG132蛋白酶体抑制剂----
氯化锂----
兔抗Bcl2抗体Wanlei BiotechnologyWL01556
兔抗β-catenin抗体Wanlei BiotechnologyWL0962a
兔抗p62抗体ABclonalA0682
兔抗LC3II抗体ABclonalA7198
兔抗β-actin抗体Abcamab8227
小鼠抗GSK-3β抗体Cell Signaling Technology9832
兔抗TCF7L2抗体Cell Signaling Technology2569
兔抗ATG12抗体Abcamab155589
兔抗CUL4A抗体Abcamab72548
抗Ago2抗体Abcamab32381
抗IgG抗体Abcamab190475
BALB/c裸鼠----
GES-1、SGC7901、BGC823、MGC-803、MKN45、HGC27、AGS细胞系Cell Bank of the Chinese Academy of Sciences--
HEK293T细胞American Type Culture Collection (ATCC)--
pcDNA3.1载体Shanghai GenePharma--
pLKO.1载体Shanghai GenePharma--
miRNA模拟物和抑制剂Shanghai GenePharma--

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(GES-1、SGC-7901、MKN-45等)、培养基(RPMI 1640/DMEM)、血清浓度(10% FBS)、培养条件(37°C, 5% CO2)
阅读提示:Materials and Methods - Cell Lines and Cell Culture
细胞转染
转染试剂(Lipofectamine 3000)、质粒(sh/SNHG11、pcDNA3.1/SNHG11等)及浓度、转染时间
阅读提示:Materials and Methods - Cell Transfection
药物处理
Rapa、BafA1、LiCl、MG132、CHX的处理浓度和时间
阅读提示:Materials and Methods - Cell Proliferation Assay, IP and Ubiquitination Assays
动物实验
小鼠品系(BALB/c裸鼠)、年龄(4-6周)、注射细胞量、肿瘤测量时间、实验周期
阅读提示:Materials and Methods - Animal Experiments
分子实验
RIP、pull-down、ChIP、双荧光素酶报告基因等实验的具体条件,如抗体、磁珠、裂解液等
阅读提示:Materials and Methods - ChIP, RIP, and Pull-Down Assay