Semaphorin 4C通过CRMP3和PD-L1促进癌细胞的运动性和免疫抑制活性

Semaphorin 4C promotes motility and immunosuppressive activity of cancer cells via CRMP3 and PD-L1.

作者信息Yu-Hsuan Hung, Ming-Derg Lai, Wen-Chun Hung, Li-Tzong Chen
PMID35261797
发布时间2022-02-15
DOI--

实验完整度

包含体外细胞模型、RNA测序、Western blot、免疫共沉淀、功能验证(迁移、侵袭)、药物处理、miRNA联合治疗等,机制验证较完整。

主要模型

HCT116人结肠癌细胞系 CT26小鼠结肠癌细胞系 SW480人结肠癌细胞系

重点核对

SEMA4C抗体中和处理浓度2 μg/ml,处理时间24小时 SEMA4C过表达质粒转染2 μg,转染48小时 let-7b mimic转染浓度200 nM,转染48小时 Vorinostat浓度1-10 μM,处理24小时

摘要

Semaphorins(SEMAs)是参与器官发育和癌症进展的膜结合或可溶性蛋白,然而SEMAs在致癌作用中的详细作用尚未完全阐明。我们的计算分析显示,在结肠癌组织中差异表达的SEMAs中,SEMA4C表达较高的肿瘤患者生存期较差。SEMA4C中和抗体处理显著抑制HCT116和CT26结肠癌细胞的迁移和侵袭;而SEMA4C的异位表达则增强这些能力。随后,RNA测序研究显示,在SEMA4C过表达的HCT116细胞中,微管聚合和成核相关基因高度富集。Western blotting显示SEMA4C表达水平与微管蛋白乙酰化呈负相关。机制研究表明,SEMA4C与一种新型去乙酰化酶CRMP3相互作用并稳定其表达,从而增加α-微管蛋白去乙酰化和细胞运动性,而这种效应在HDAC抑制剂处理后可以有效减弱。我们还发现,一种肿瘤抑制性miRNA let-7b可以靶向SEMA4C,并与SEMA4C中和抗体协同抑制结肠癌细胞的运动性。此外,阻断SEMA4C可减弱程序性死亡配体1(PD-L1)的表达。总的来说,我们的结果强调SEMA4C可能通过调节CRMP3介导的微管蛋白去乙酰化和PD-L1介导的免疫抑制来促进结肠癌进展。

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
SEMA4C在结肠癌中的表达及其促进癌细胞运动性和免疫抑制的机制。
核心机制
SEMA4C与CRMP3相互作用并稳定CRMP3,增加α-微管蛋白去乙酰化,促进细胞运动;同时上调PD-L1表达,介导免疫抑制。
主要证据
体外实验表明,SEMA4C中和抗体降低CRMP3蛋白水平并减少迁移和侵袭,SEMA4C过表达增加CRMP3水平并增强运动性;IP-WB证实SEMA4C与CRMP3结合;CRMP3过表达或敲低验证了其介导作用。Western blot显示SEMA4C调节PD-L1表达。
研究意义
研究揭示SEMA4C通过CRMP3和PD-L1促进结肠癌进展的机制,并提出SEMA4C作为预后标志物和潜在治疗靶点,联合HDAC抑制剂或抗体与miRNA的策略可能用于SEMA4C高表达的结肠癌治疗。

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

生信分析筛选SEMA4C

确定SEMA4C在结肠癌中的表达和预后意义

利用TCGA数据库分析SEMAs在结肠癌中的表达差异和生存关联,并用质谱数据验证蛋白水平

2

体外细胞功能实验

验证SEMA4C对结肠癌细胞运动性的影响

使用SEMA4C中和抗体阻断或过表达SEMA4C,检测细胞增殖、迁移、侵袭和粘附

3

转录组测序分析

揭示SEMA4C促进运动性的分子通路

对SEMA4C过表达的HCT116细胞进行RNA-seq,并进行GO和GSEA富集分析

4

机制验证实验

验证SEMA4C与CRMP3的相互作用及其对微管去乙酰化的影响

Western blot检测乙酰化水平,免疫共沉淀验证蛋白互作,功能实验验证CRMP3作为下游介质

5

药物靶点验证

评估HDAC抑制剂对SEMA4C促进运动性的抑制效果

使用Vorinostat处理HCT116细胞,检测增殖、迁移和侵袭

6

联合治疗策略

验证中和抗体与miRNA联合抑制SEMA4C的效果

通过数据库预测靶向SEMA4C的miRNA,验证let-7b的作用,并测试联合治疗的协同效应

7

免疫检查点调控实验

探究SEMA4C对PD-L1表达的影响

Western blot检测SEMA4C阻断或过表达后PD-L1蛋白水平

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培养基HyClone--
DMEM培养基HyClone--
胎牛血清HyClone--
青霉素-链霉素-谷氨酰胺Gibco--
牛血清白蛋白SigmaA7906
SEMA4C抗体GeneTexGTX32865
对照IgGLeadgene10201
伏立诺他MedChemExpress--
HyFect转染试剂Leadgene--
let-7b模拟物GenePharma--
SEMA4C过表达质粒Sino BiologicalHG11955-CF
对照载体Sino BiologicalCV020
CRMP3过表达质粒Sino BiologicalHG22668-UT
未标记载体Sino BiologicalCV011
乙酰赖氨酸抗体GeneTexGTX80693
总α-微管蛋白抗体GeneTexGTX628802
HDAC6抗体GeneTexGTX100722
PD-L1抗体GeneTexGTX104763
c-MET抗体GeneTexGTX631992
泛钙粘蛋白抗体GeneTexGTX132646
Flag抗体SigmaF1804
乙酰化α-微管蛋白抗体Cell Signaling Technology5335
CRMP3抗体Abcamab128875
GAPDH抗体MilliporeMAB374
人SEMA4C抗体R&DAF6125
小鼠SEMA4C抗体R&DAF6120
小鼠c-MET抗体R&DAF527
磷酸化c-MET抗体R&DAF2480
EasyBlot二抗GeneTexGTX628906-01
FACSCalibur流式细胞仪BD--
FlowJo软件BD--
Histofine Simple Stain MAX PONICHIREI--
FlexStation 3酶标仪Molecular Probes--
TruSeq链式mRNA文库制备试剂盒Illumina--
AMPure XP纯化系统Beckman Coulter--
安捷伦2100生物分析仪Agilent--
Illumina NovaSeq 6000测序平台Illumina--
CelLytic M裂解液Sigma--
Bradford蛋白定量试剂盒Bio-Rad--
PVDF膜Millipore--
ECL化学发光试剂PerkinElmer--
UVP成像系统ANALYTIKJENA--
Protein G磁珠SigmaGE28-9670-66
DAPI染料Sigma--
IX71荧光显微镜OLYMPUS--
SPSS Statistics 17.0软件IBM--

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:HCT116、CT26、SW480;培养条件:10% FCS和1% PSG的RPMI或DMEM,5% CO2;细胞系来源:Dr. Ming-Derg Lai
阅读提示:见Materials and methods - Cell lines and reagents
抗体中和处理
抗体浓度2 μg/ml,处理时间24小时,对照为兔IgG
阅读提示:见Materials and methods - Cell treatment and transfection
过表达和敲低
质粒量2 μg,HyFect转染试剂3 μl,转染48小时;shRNA序列:CCGGGAAGTTTCTCGAAGGTGCTTGCTCGAGCAAGCACCTTCGAGAAACTTCTTTTTG
阅读提示:见Materials and methods - Cell treatment and transfection
miRNA转染
let-7b mimic浓度200 nM,转染48小时
阅读提示:见Materials and methods - Cell treatment and transfection
迁移和侵袭实验
无血清培养基重悬细胞,上室植入,下室10% FCS,迁移24小时,侵袭实验需0.1%明胶包被
阅读提示:见Materials and methods - Migration and invasion assay
免疫共沉淀
裂解液:CelLytic M,蛋白酶抑制剂:Na3VO4 1mM,aprotinin 5 μg/ml,PMSF 1mM,裂解20分钟,离心12000rpm 15分钟;IP用CRMP3抗体0.5 μg,Protein G磁珠100 μl
阅读提示:见Materials and methods - Immunoprecipitation
Western blot
蛋白定量Bradford法;5×上样缓冲液,95℃加热5分钟;转膜100V 90分钟;封闭5% BSA
阅读提示:见Materials and methods - Western blotting