GBP2与M2巨噬细胞之间的串扰促进透明细胞肾细胞癌的进展

Crosstalk between GBP2 and M2 macrophage promotes the ccRCC progression.

作者信息Wei Zheng, Shujiang Ye, Bin Liu, Dan Liu, Ruyu Yan, Hongjuan Guo, Hongtao Yu, Xudong Hu, Huaiming Zhao, Kecheng Zhou, Guangyuan Li
PMID39222374
发布时间2024-11
DOI10.1111/cas.16287

实验完整度

包含体外细胞实验(迁移、侵袭、western blot)、共培养、临床样本分析与数据库挖掘,但缺乏体内实验验证。

主要模型

786-O细胞 CAKI-1细胞 THP-1诱导的M2巨噬细胞 ccRCC患者组织样本

重点核对

GBP2在ccRCC组织中的表达上调 GBP2与M2巨噬细胞标志物正相关 GBP2敲低抑制迁移侵袭,过表达促进 M2 CM通过IL-10/TGF-β上调GBP2/p-STAT3/p-ERK GBP2通过IL-18促进M2极化

摘要

透明细胞肾细胞癌(ccRCC)是一种高度异质性的肾脏恶性肿瘤,预后最差。晚期ccRCC肿瘤的转移潜力显著,给临床带来重大挑战。迫切需要开发新的治疗方法来解决ccRCC转移。最近的研究表明GBP2与肿瘤免疫之间可能存在关联。然而,GBP2在ccRCC进展中的确切功能作用仍知之甚少。本研究揭示了GBP2与M2巨噬细胞之间的强相关性。具体而言,我们的研究结果表明,抑制GBP2可显著阻碍ccRCC细胞的迁移和侵袭能力。我们观察到M2巨噬细胞的存在可以逆转GBP2敲低对肿瘤细胞迁移和侵袭的影响。机制上,我们证明M2巨噬细胞通过分泌白细胞介素-10(IL-10)和转化生长因子-β(TGF-β)促进肿瘤细胞中GBP2/p-STAT3和p-ERK轴表达,从而显著增强肿瘤细胞的迁移和侵袭能力。同时,我们发现GBP2通过刺激白细胞介素-18(IL-18)的分泌促进巨噬细胞向M2表型极化。总之,我们的研究预计GBP2/IL-18/M2巨噬细胞/IL-10和TGF-β/GBP2、p-STAT3、p-ERK环路在ccRCC转移中起关键作用。我们研究的集体发现强调了GBP2在肿瘤免疫中的重要作用,并强调调节GBP2作为针对ccRCC转移的有前景的治疗策略的潜力。

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
GBP2与M2巨噬细胞在ccRCC进展中的相互作用及其分子机制是什么?
核心机制
GBP2通过促进IL-18分泌诱导M2巨噬细胞极化,M2巨噬细胞通过分泌IL-10和TGF-β上调肿瘤细胞中GBP2/p-STAT3/p-ERK轴,增强迁移和侵袭能力,形成正反馈环路。
主要证据
利用ccRCC临床样本RNA-seq、IHC、Western blot发现GBP2与CD163正相关;细胞迁移/侵袭实验证明GBP2功能;共培养实验显示M2巨噬细胞通过IL-10/TGF-β影响GBP2/STAT3/ERK信号;ELISA和共培养实验显示GBP2通过STAT3通路促进IL-18分泌,进而促进M2极化。
研究意义
GBP2可能作为ccRCC转移治疗的潜在分子靶点。

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

临床样本分析

评估GBP2在ccRCC组织中的表达及其与M2巨噬细胞标志物的相关性。

对12对ccRCC肿瘤及癌旁组织进行RNA-seq、免疫组化、Western blot,验证GBP2和CD163表达及相关性,并使用TIMER2.0和GEPIA2.0数据库分析相关性及预后。

2

体外细胞功能实验

验证GBP2对ccRCC细胞迁移和侵袭能力的影响。

在786-O和CAKI-1细胞中敲低或过表达GBP2,进行划痕愈合和Transwell迁移/侵袭实验。

3

信号通路验证

确定GBP2影响细胞迁移侵袭的信号通路。

通过Western blot检测GBP2敲低/过表达后STAT3、ERK、p38磷酸化水平变化。

4

M2巨噬细胞共培养实验

评估M2巨噬细胞对GBP2表达及肿瘤细胞行为的影响。

用M2巨噬细胞的条件培养基(CM)处理肿瘤细胞,观察迁移侵袭变化;共培养体系中加入IL-10/TGF-β中和抗体,检测GBP2/p-STAT3/p-ERK变化。

5

巨噬细胞极化分析

验证GBP2通过IL-18影响巨噬细胞M2极化。

将肿瘤细胞与M0巨噬细胞共培养,检测巨噬细胞M1/M2标志物;ELISA检测IL-18分泌;加入重组IL-18或IL-18中和抗体观察极化变化;siSTAT3和siERK抑制通路。

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----
McCoy's 5A培养基----
胎牛血清InvigentechA6901FBS-500
青霉素/链霉素----
嘌呤霉素----
佛波酯MacklinP849986
白细胞介素-4ProteintechHZ-1004
白细胞介素-13Sino Biological10369-HNAC
IL-10中和抗体R&DMAB217-SP
TGF-β中和抗体R&DMAB1835-SP
IL-18中和抗体SelleckA2448
同型IgGAbmartB30013
GBP2抗体Proteintech Group27299-1-AP
CD163抗体Proteintech Group66868-1-lg
MaxVision HRP聚合物抗鼠/兔免疫组化试剂盒Fuzhou Maixin Biotech5010
DAB显色液Proteintech GroupPR30010
VS200显微镜Olympus--
TRIzol试剂VazymeR401-01a
Hifair®V一步法RT-gDNA消化qPCR超级混合液Yeasen11141ES60
StepOne实时PCR系统Applied Biosystems--
RIPA裂解液BeyotimeP0013B
硝酸纤维素膜Pall Life Sciences66485
STAT3抗体ZEN-BioScienceR22785
p-STAT3抗体ZEN-BioScienceR381152
p38抗体ZEN-BioScienceR25239
p-p38抗体ZEN-BioScience310091
ERK抗体ZEN-BioScienceR24246
p-ERK抗体ZEN-BioScienceR380698
GAPDH抗体Proteintech60004-1-Ig
山羊抗小鼠IgG (H+L)-HRPBiosharpBL001A
山羊抗大鼠IgG (H+L)-HRPBiosharpBL003A
增强型化学发光试剂ZEN-BioScience17046
ChemiDoc MP成像系统Bio-Rad17001402
Transwell小室LABSELECT--
Matrigel基质胶ABW082724
IL-18 ELISA试剂盒Wuhan Colorful Gene Biological TechnologyJYM0139Hu
siSTAT3RiboBio--
siERKRiboBio--

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
786-O和CAKI-1细胞的培养基,THP-1细胞的培养基,FBS浓度和青霉素/链霉素浓度,培养条件(37°C,5% CO2)。
阅读提示:Materials and Methods 2.1
巨噬细胞极化
PMA浓度100 ng/mL处理48小时,IL-4和IL-13浓度各20 ng/mL处理48小时。
阅读提示:Materials and Methods 2.3
中和抗体处理
IL-10中和抗体浓度2 μg/mL,TGF-β中和抗体浓度1.25 μg/mL,IL-18中和抗体浓度2 μg/mL。
阅读提示:Materials and Methods 2.3
迁移/侵袭实验
transwell小室规格(8 μm),细胞数量3×10^4,迁移孵育12小时,侵袭孵育24小时,下室含10% FBS的培养基。
阅读提示:Materials and Methods 2.8
共培养实验
共培养时间48小时,肿瘤细胞与M0巨噬细胞共培养,重组IL-18浓度60 ng/mL。
阅读提示:Materials and Methods 2.3, 2.10; Results 3.4
临床样本分析
RNA-seq三生物学重复,IHC评分方法,Western blot样本对数量。
阅读提示:Materials and Methods 2.2, 2.4; Results 3.1