靶向NF-κB信号的miRNome协调巨噬细胞触发的癌症转移和复发

miRNome targeting NF-κB signaling orchestrates macrophage-triggered cancer metastasis and recurrence

作者信息Dong-Ping Chen, Jun-Cheng Wang, Zheng-Yu Liu, Pei-Lin Li, Ka-Wo Chan, Xiang-Ning Wu, Wu-De-Xin Yao, Tingting Yao, Dong-Ming Kuang, Yuan Wei
PMID38341612
期刊Mol Ther
发布时间2024-04-03
DOI10.1016/j.ymthe.2024.02.009

实验完整度

高

包含临床样本分析、细胞系体外迁移实验、小鼠原位肝癌模型以及机制验证(双荧光素酶报告、Western blot)等层级。

主要模型

人肝癌细胞系HepG2 人正常肝细胞HL-7702 小鼠肝癌细胞系Hepa1-6 C57BL/6小鼠原位肝癌模型

重点核对

DICER1表达与巨噬细胞浸润对早期复发和血管侵犯的交互影响 TAM-CM刺激后NF-κB RELA核转位及细胞迁移 miR-26b-5p对TAK1和TAB3 3'UTR的荧光素酶活性影响 miR-26b-5p在体内对肝转移的抑制作用 巨噬细胞耗竭或TNF-α/IL-1β敲低对肝转移的影响

摘要

肿瘤内在特征是否以及如何决定巨噬细胞引发的转移仍然难以捉摸。在这里,我们通过对20种人类癌症的7,477名患者数据进行详细研究发现,只有13.8%±2.6%/27.9%±3.03%的巨噬细胞高浸润指数患者表现出早期复发/血管侵犯。与此同时,虽然巨噬细胞增强了各种肝癌细胞的运动性,但其增强强度显著异质。我们确定恶性Dicer(一种将miRNA前体切割成成熟miRNA的核糖核酸酶)的表达决定了巨噬细胞引发的转移。机制上,癌细胞中Dicer的下调导致靶向NF-κB信号的miRNome缺陷,这反过来增强了癌细胞对巨噬细胞相关炎症信号的反应能力,最终促进转移。重要的是,转运miR-26b-5p(肝细胞癌中靶向NF-κB信号的最有潜力的miRNA)可以有效逆转体内巨噬细胞引发的肝癌转移。我们的结果为Dicer引发的miRNome与癌症免疫微环境之间的串扰提供了见解,并表明重塑恶性细胞miRNome的策略可能克服炎症细胞的促肿瘤活性。

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
肿瘤内在特征(如Dicer表达的异质性)是否以及如何决定巨噬细胞引发的肿瘤转移?
核心机制
癌细胞中Dicer下调导致靶向NF-κB信号的miRNome(包括miR-26b-5p等)缺陷,解除对NF-κB通路负调控,增强癌细胞对巨噬细胞来源的TNF-α和IL-1β等炎症信号的应答,从而促进转移。
主要证据
临床样本分析显示巨噬细胞预测价值有限;细胞实验显示TAM-CM迁移促进效应依赖Dicer;机制实验证明miR-26b-5p靶向TAK1/TAB3;体内实验显示恢复miR-26b-5p或敲低TNF-α/IL-1β逆转转移。
研究意义
揭示恶性细胞miRNome与肿瘤免疫微环境的串扰,提示重塑恶性细胞miRNome可能克服炎症细胞的促肿瘤活性。

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

临床相关性分析

评估巨噬细胞浸润与癌症早期复发和血管侵犯的关联性。

分析431例HCC患者及TCGA 20种癌症4145例数据中CD68+巨噬细胞浸润与复发、血管侵犯的相关性。

2

体外细胞模型检测

验证巨噬细胞条件培养基(TAM-CM)对肝癌细胞迁移的影响及细胞异质性。

用TAM-CM处理多种肝癌细胞和正常肝细胞,检测迁移能力变化。

3

Dicer表达调控实验

明确Dicer表达是否决定巨噬细胞诱导的迁移。

在HL-7702中敲低DICER1,在HepG2中过表达DICER1,检测迁移变化。

4

NF-κB通路激活检测

验证TAM-CM是否激活NF-κB信号,并受Dicer表达影响。

检测TAM-CM处理后RELA磷酸化及核转位。

5

miRNA靶点鉴定

鉴定靶向NF-κB信号的miRNA及其直接靶基因。

筛选下调miRNA,验证miR-26b-5p对TAK1/TAB3的靶向作用。

6

炎症因子作用验证

验证巨噬细胞来源的TNF-α和IL-1β参与促转移作用。

用重组细胞因子刺激细胞,并用中和抗体阻断。

7

体内动物模型验证

评估Dicer或miR-26b-5p对小鼠肝癌转移的影响。

将改装细胞原位接种小鼠肝脏,注射巨噬细胞耗竭抗体或siRNA脂质体,分析肺转移。

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。

验证样本或模型特征
验证细胞功能变化
验证分子表达变化
验证机制链路
评估体内效果

产品清单

实验环节名称品牌货号
DMEM培养基Gibco--
胎牛血清Gibco--
Boyden腔Corning3422
PVDF膜----
ECL试剂盒----
TRIzol试剂Invitrogen--
MMLV逆转录酶Yeasen--
SYBR Green实时PCR预混液Abm--
Taqman miRNA逆转录试剂盒Applied Biosystems4366596
TaqMan MicroRNA检测试剂盒Applied BiosystemsA25576
Lipofectamine RNAiMAX转染试剂Invitrogen13778150
pCDH-CMV-MCS-EF1α-GreenPuro载体System Biosciences--
psPAX2包装质粒Addgene--
pVSV-G包膜质粒Addgene--
聚乙烯亚胺Sigma-Aldrich--
聚凝胺Sigma-AldrichH9268
pGL3cm载体Promega--
pRL-TK载体Promega--
抗CSF1R抗体----
基质胶R&D Systems3432-005-01
DOTAP脂质Avanti Lipids790310
胆固醇----
DPPCAvanti850355P
DOPCAvanti850375P
ELISA试剂盒eBioscience--

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
巨噬细胞浸润指标(CD68)与患者早期复发、血管侵犯的关联;DICER1表达分层
阅读提示:Methods: Patients and specimens; Figure legends 1 and 2
细胞迁移实验
TAM-CM处理浓度和时间(24小时);细胞数量(3×10^4)
阅读提示:Methods: Cell migration assay; Figure legends 1 and 4
Dicer表达调控
shDICER1和DICER1过表达载体构建与转导效率
阅读提示:Methods: Construction of viral vectors and shDICER1 or DICER1 cell lines
NF-κB激活检测
RELA磷酸化检测时间点(30分钟);抗体和条件
阅读提示:Methods: Immunoblotting; Figure legends 3 and 5
miRNA靶点验证
双荧光素酶报告基因检测条件(共转染量、时间)
阅读提示:Methods: Vectors and luciferase reporter assay; Figure legend 5
炎症因子刺激
TNF-α和IL-1β浓度(20 ng/mL)及处理时间
阅读提示:Methods: Cell migration assay; Figure legend 6
体内动物模型
细胞接种数量(1×10^6)、αCSF1R抗体剂量(8 mg/kg)和给药时间
阅读提示:Methods: Animal experiments; Figure legends 7