死亡结构域相关蛋白(Daxx)通过抑制cGAS-STING通路损害结肠癌化疗

Death domain-associated protein (Daxx) impairs colon cancer chemotherapy by inhibiting the cGAS-STING pathway.

作者信息X I Zhu, Kai Huang, Xiaoming Kao, Zhaohui Tang, Wenjie Guo, Tiancong Wu, Qiurong Li
PMID40296918
期刊Oncol Res
发布时间2025-04-18
DOI10.32604/or.2024.054930

实验完整度

高

包含细胞实验(Western blot、免疫荧光、MTT、划痕实验、DNA修复检测)和体内CT-26同种移植瘤模型,并进行了机制验证(HR/NHEJ、STING通路)。

主要模型

HCT-116细胞 HT-29细胞 CT-26细胞 BALB/c小鼠CT-26同种移植瘤模型

重点核对

CPT-11浓度30 µM,OXA浓度8 µM处理HCT-116和HT-29细胞 shDaxx敲低CT-26细胞体内接种于BALB/c小鼠 OXA剂量5 mg/kg,腹腔注射,分别在第1天和第7天给药 HCT-116和HEK293T细胞共转染pCBASceI和pDRGFP或pimEJ5GFP质粒检测HR和NHEJ 每组6只小鼠(n=6)

摘要

背景:结直肠癌(CRC)在全球癌症患病率和死亡率中位居第三。尽管化疗是一种常规治疗,但最近的研究揭示了cGAS环状GMP-AMP合酶(cGAS)-干扰素基因刺激因子(STING)通路在CRC治疗中的治疗潜力。尽管死亡结构域相关蛋白(Daxx)在细胞凋亡中起主要作用,但其对cGAS-STING激活调控的影响仍不明确。方法:通过免疫荧光和Western blotting进行Daxx降解和斑点形成检测。在CRC细胞中进行Daxx敲低和过表达,以检测体内外的迁移、增殖、cGAS-STING激活和免疫反应。结果:我们的研究表明,伊立替康(CPT-11)和奥沙利铂(OXA)治疗显著加速了CRC细胞核内Daxx的降解并减少了Daxx斑点的形成。Daxx的基因消除增强了伊立替康和奥沙利铂诱导的CRC细胞增殖和迁移抑制,而Daxx过表达则产生相反的结果。机制上,Daxx过表达通过抑制同源重组(HR)而非非同源末端连接(NHEJ)来减少DNA损伤修复,从而抑制了cGAS-STING信号下游TBK1和IRF3的磷酸化。在CT-26肿瘤小鼠模型中,Daxx敲低通过促进STING激活和免疫反应增强了OXA介导的肿瘤生长抑制。结论:我们的发现表明,核Daxx的降解增强了cGAS-STING通路,从而增强了化疗的疗效。

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
Daxx是否通过调控cGAS-STING通路影响结肠癌化疗的疗效?
核心机制
Daxx通过促进同源重组(HR)修复DNA损伤,抑制cGAS-STING通路下游TBK1和IRF3磷酸化,从而减弱化疗诱导的抗肿瘤免疫反应。
主要证据
体外实验中,Daxx过表达增加HR效率,减少STING通路磷酸化;Daxx敲低增强CPT-11和OXA抑制增殖和迁移的作用。体内实验中,Daxx敲低增强OXA抑制CT-26肿瘤生长,并增加p-TBK1、IFN-β、IFN-γ和GZMB表达及CD4+和CD8+ T细胞浸润。
研究意义
核Daxx降解可激活cGAS-STING信号,增强化疗敏感性,为结直肠癌治疗提供潜在策略。

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

化疗药物对Daxx降解和斑点形成的影响

验证CPT-11和OXA是否能促进Daxx降解并影响其核内斑点形成。

用CPT-11(30 µM)和OXA(8 µM)处理HCT-116和HT-29细胞,不同时间点(0、6、12、24 h)和不同浓度(OXA 0、4、8 µM;CPT-11 0、15、30 µM)处理24小时,通过Western blotting检测Daxx表达,通过免疫荧光统计核内Daxx斑点数量。

2

Daxx对化疗诱导的细胞迁移和增殖的影响

检测Daxx表达水平对CPT-11和OXA抑制结肠癌细胞迁移和增殖的影响。

在HCT-116细胞中过表达HA-Daxx,或在CT-26细胞中敲低Daxx(lentivirus-shDaxx),用CPT-11(30 µM)和OXA(8 µM)处理,进行划痕实验(0、24、48小时)和MTT实验(48小时)检测迁移和增殖。

3

Daxx对DNA损伤修复和cGAS-STING通路的影响

探究Daxx是否通过影响HR/NHEJ修复和cGAS-STING信号通路调节化疗敏感性。

在HCT-116和HEK293T细胞中共转染pCBASceI和pDRGFP(检测HR)或pimEJ5GFP(检测NHEJ),并过表达HA-Daxx,用流式细胞术检测GFP阳性细胞比例。同时,在HCT-116细胞中敲低Daxx(lentivirus-shDaxx)后用OXA(8 µM)处理12小时,Western blot检测p-TBK1、TBK1、p-IRF3、IRF3。

4

Daxx敲低对化疗体内抗肿瘤效果的影响

评估Daxx敲低是否增强OXA在体内的抗肿瘤疗效。

将表达shDaxx或shCtrl的CT-26细胞(1×10⁶)皮下植入BALB/c小鼠,待肿瘤体积达100 mm³后,给予OXA(5 mg/kg,腹腔注射,第1天和第7天)或生理盐水对照,第12天处死小鼠,测量肿瘤重量和体积,并做H&E染色。

5

Daxx敲低对体内cGAS-STING激活和免疫反应的影响

检测Daxx敲低是否通过STING通路激活增强免疫反应。

对肿瘤组织进行免疫组化染色,检测cleaved-caspase3、PCNA、p-TBK1、IFN-β、IFN-γ、GZMB,以及CD4和CD8 T细胞浸润。

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
数据分析与统计

产品清单

实验环节名称品牌货号
McCoy's 5A培养基Biological Industries01-075-1ACS
RPMI 1640培养基Gibco11875085
高糖DMEM培养基Biological Industries01-056-1A
胎牛血清Biological IndustriesC04001-500
青霉素-链霉素BeyotimeC0222
伊立替康TargetMolT6228
奥沙利铂TargetMolT0164
RIPA裂解液BeyotimeP0013C
抗TBK1抗体Proteintech67211-1-Ig
抗磷酸化TBK1抗体BosterP00261
抗IRF3抗体Proteintech11312-1-AP
抗磷酸化IRF3抗体Cell Signaling Technology29047
抗HA抗体AbmartM20008S
抗β-微管蛋白抗体AbmartM20005S
抗GAPDH抗体AbmartM20006
抗Daxx抗体Cell Signaling Technology4533S
TBS-T缓冲液ServicebioG0004-500ML
抗鼠二抗ProteintechSA00001-1
抗兔二抗ProteintechSA00001-4
Hieff Trans™脂质体转染试剂Yeasen Biotechnology40802ES02
Daxx抗体Cell Signaling Technology4533S
HA抗体AbmartM20008S
山羊抗小鼠IgG(H+L)高交叉吸附二抗,Alexa Fluor 594Thermo Fisher Scientific--
山羊抗兔IgG(H+L)高交叉吸附二抗,Alexa Fluor 488Thermo Fisher Scientific--
MTT(噻唑蓝)BeyotimeST316
pCBASceI质粒----
pDRGFP质粒----
pimEJ5GFP质粒----
Triton X-100----
牛血清白蛋白ServicebioGC305010-5
PBS-T缓冲液ServicebioGC204002-100ml

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
细胞培养与药物处理
细胞系来源与培养基(HCT-116、HT-29、CT-26),CPT-11和OXA处理浓度与时间(30 µM、8 µM,0-24小时)
阅读提示:Materials and Methods: Cell lines; Results: Chemotherapy drugs promoted the degradation of Daxx
细胞功能实验(迁移与增殖)
HA-Daxx质粒和lentivirus-shDaxx转染效率,划痕实验时间点(0、24、48 h),MTT实验细胞密度(2×10³/孔)和处理时间(48 h)
阅读提示:Materials and Methods: Wound-healing assay, MTT assay; Results: Daxx limited tumor cell migration and proliferation caused by chemotherapy
DNA损伤修复检测
质粒共转染浓度(pCBASceI 1.5 µg/well,pDRGFP或pimEJ5GFP 1 µg/well,HA-Daxx 2 µg/well),细胞密度(5×10⁵/well),流式细胞术检测GFP阳性细胞
阅读提示:Materials and Methods: DNA damage repair detection; Results: Daxx repressed cGAS-STING signal activation and promoted DNA damage repair
体内动物模型
BALB/c小鼠品系和性别(雌性),CT-26细胞接种剂量(1×10⁶),OXA剂量和给药途径(5 mg/kg,腹腔注射,第1天和第7天),每组动物数(n=6)
阅读提示:Materials and Methods: In vivo allograft mouse model; Results: Daxx knockdown promoted the antitumor effect of chemotherapy in a murine model of CRC
免疫组化检测
肿瘤组织固定、包埋和切片流程,抗体类型和浓度(如anti-p-TBK1等),检测指标(cleaved-caspase3、PCNA、p-TBK1、IFN-β、IFN-γ、GZMB、CD4、CD8)
阅读提示:Materials and Methods: Hematoxylin-eosin (H&E) staining; Results: Daxx knock-down augmented chemotherapy-induced cGAS-STING activation and immune responses in vivo