Jagged1/STAT3信号在铂耐药卵巢癌中的作用

Role of Jagged1/STAT3 signalling in platinum-resistant ovarian cancer.

作者信息Jiang Yang, Hui Xing, Danhua Lu, Jun Wang, Bingshu Li, Jianming Tang, Fengqin Gu, Li Hong
PMID30993885
发布时间2019-06
DOI10.1111/jcmm.14286

实验完整度

高

包含体外细胞实验、体内裸鼠模型和临床组织样本分析,涉及功能验证和机制验证。

主要模型

铂耐药卵巢癌细胞系C13K及其亲本OV2008 BALB/c裸鼠异种移植瘤模型 卵巢癌患者组织样本

重点核对

细胞株:C13K(铂耐药)和OV2008(铂敏感) DDP处理浓度及IC50测定 siRNA敲低Jagged1/2序列及转染方法 裸鼠尾静脉注射细胞数(1×10^7)及分组 DAPT处理浓度范围(0-40 μmol/L)及时间

摘要

Jagged1是Notch信号通路的关键配体,在转移性前列腺癌中高表达,其在乳腺癌中的高表达与较差的生存率相关。然而,Jagged1参与铂耐药卵巢癌的机制迄今尚未完全阐明。本研究旨在探讨Jagged1在卵巢癌铂耐药中的作用及其可能机制。与铂敏感组卵巢上皮细胞癌相比,我们发现铂耐药组中Notch1、Notch2、Jagged1、STAT3和上皮间质转化(EMT)蛋白的阳性染色强度较低。DDP耐药卵巢癌细胞系(C13K)的DDP IC50高于其亲本细胞系(OV2008)(P < 0.05),并获得EMT表型和侵袭特性。抑制或敲低Jagged1表达不仅可降低其迁移和侵袭能力,还可逆转EMT,并在蛋白水平下调丝氨酸727磷酸化STAT3(pS727)的表达,但不影响总STAT3或酪氨酸705磷酸化STAT3(pY705)在C13K细胞中的表达。此外,发现Jagged1/Notch和JAK/STAT3信号通路之间的串扰参与了Jagged1促进C13K细胞EMT的过程。体内实验表明,与植入对照细胞的小鼠相比,植入敲低Jagged1的C13K细胞的小鼠肺、肝和脾中的微转移肿瘤负荷减少。所有这些结果表明,Jagged1可与JAK/STAT3通路发生串扰,并协同促进异常EMT的发生,进一步增强铂耐药卵巢癌在体内外的侵袭和迁移能力。

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
Jagged1在铂耐药卵巢癌中是否通过STAT3通路促进EMT及癌细胞侵袭迁移?
核心机制
Jagged1通过与STAT3蛋白相互作用,激活STAT3信号通路(而非Jagged2),促进EMT进程,增强铂耐药卵巢癌细胞的侵袭和迁移能力。
主要证据
体外细胞实验显示Jagged1敲低或DAPT抑制Notch通路可降低C13K细胞迁移侵袭、逆转EMT并下调pS727;免疫共沉淀和免疫荧光证实Jagged1与STAT3相互作用;体内裸鼠实验显示Jagged1敲低降低肺、肝、脾微转移负荷。
研究意义
揭示了Jagged1/STAT3串扰在铂耐药卵巢癌EMT中的关键作用,为靶向Jagged1或STAT3通路以克服铂耐药提供潜在治疗策略。

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

验证铂耐药细胞模型

比较C13K与OV2008细胞对顺铂的敏感性差异。

采用CCK-8法测定细胞IC50值。

2

检测Notch通路蛋白表达

比较Notch通路及EMT标志物在耐药与敏感细胞中的表达差异。

Western blot检测Notch1/2、cleaved Notch1/2、Jagged1、EMT相关蛋白表达。

3

临床样本验证蛋白表达

验证Notch通路及EMT蛋白在铂耐药与铂敏感患者组织中的表达差异。

免疫组化染色检测Notch1、Notch2、Jagged1、STAT3、EMT蛋白表达强度。

4

Notch通路抑制对细胞功能的影响

探究抑制Notch通路对C13K细胞增殖、迁移及侵袭的影响。

使用DAPT处理细胞,进行细胞活力、划痕愈合、Transwell迁移和侵袭实验。

5

3D培养观察EMT形态变化

观察C13K细胞在3D培养下的侵袭表型及DAPT处理后的变化。

在Matrigel上培养细胞形成球形结构,观察形态。

6

敲低Jagged1和Jagged2验证功能

确定Jagged1和Jagged2对EMT的调控作用。

siRNA转染敲低Jagged1或Jagged2,Western blot检测EMT相关蛋白。

7

验证Jagged1与STAT3的相互作用

探究Jagged1与STAT3是否直接结合及STAT3磷酸化变化。

Co-IP和免疫荧光实验验证物理结合,Western blot检测STAT3及磷酸化水平。

8

STAT3通路抑制对EMT的影响

验证抑制JAK/STAT3通路对EMT的影响。

用WP1066处理C13K细胞,Western blot检测EMT相关蛋白。

9

体内实验验证Jagged1敲低对肿瘤转移的影响

评估Jagged1敲低在体内对铂耐药卵巢癌细胞转移的影响。

将C13K/si-Jagged1、C13K/si-NC和C13K细胞经尾静脉注入裸鼠,观察肿瘤负荷和转移。

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。

产品清单

实验环节名称品牌货号
RPMI-1640培养基Jenom--
胎牛血清Gibco-BRL, Invitrogen Life Technologies--
青霉素/链霉素Beyotime Institute of Biotechnology--
HiPerfect转染试剂QIAGEN--
聚凝胺Santa Cruz--
嘌呤霉素Santa Cruz--
CCK-8试剂盒Beyotime Institute of Biotechnology--
DAPT----
WP1066----
基质胶Corning Incorporated356234
倒置显微镜BX51Olympus Corporation--
Transwell板Corning Incorporated--
CY3标记的山羊抗小鼠IgG二抗BOSTER Biological TechnologyBA1032
FITC标记的山羊抗兔IgG二抗BOSTER Biological TechnologyBA1105
DAPI----
PVDF膜EMD Millipore--
HRP标记的二抗LICOR Biosciences--
抗STAT3抗体Cell Signaling Technology9139
抗磷酸化STAT3 (Tyr705)抗体Cell Signaling Technology9145
抗磷酸化STAT3 (Ser727)抗体Cell Signaling Technology94994
抗E-cadherin抗体Cell Signaling Technology14472
抗N-cadherin抗体Cell Signaling Technology13116
抗vimentin抗体Cell Signaling Technology5741
抗cleaved Notch1抗体Cell Signaling Technology4147
抗Jagged1抗体Abcamab7771
抗Jagged2抗体Abcamab109627
抗Notch1抗体Abcamab8925
抗Notch2抗体Abcamab8926
抗Twist1抗体Abcamab50581
抗cleaved Notch2抗体Signalway Antibody LLC40517
抗β-actin抗体Cell Signaling Technology4970
RNeasy试剂盒Qiagen--
Elivision超敏HRP免疫组化试剂盒Fuzhou Maxim Biotechnology Development Co., Ltd.Kit-9921
DAB显色液Fuzhou Maxim Biotechnology Development Co., Ltd.--

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
培养基RPMI-1640、FBS浓度10%、青霉素/链霉素浓度100 U/mL、培养条件37°C和5% CO2
阅读提示:Methods 2.2
RNA干扰
siRNA序列、转染试剂HiPerfect、转染时细胞密度5×10^4 cells/mL
阅读提示:Methods 2.3
药物处理
DAPT浓度范围0-40 μmol/L,处理时间;WP1066浓度范围0-8 μmol/L
阅读提示:Methods 2.4, Results 3.1, 3.4
细胞活力测定
CCK-8试剂盒、细胞接种密度5×10^4 cells/mL、孵育时间1-2小时、检测波长450 nm
阅读提示:Methods 2.4
体外迁移和侵袭实验
Transwell板、细胞数量(迁移5×10^4,侵袭1×10^5)、上室无血清、下室含10% FBS、孵育24小时
阅读提示:Methods 2.7
3D培养
Matrigel浓度50 μL/cm²、细胞接种5×10^3、培养时间2周
阅读提示:Methods 2.5
Western blot
一抗种类及稀释比例、二抗稀释比例1:10000、内参β-actin
阅读提示:Methods 2.9
免疫共沉淀
抗体:抗STAT3、抗Jagged1;蛋白A-sepharose beads
阅读提示:Methods 2.11
免疫组化
一抗稀释比例:STAT3 1:500, Jagged1 1:200, Notch1 1:150, Notch2 1:100
阅读提示:Methods 2.12
动物实验
BALB/c裸鼠(雌性、5周龄),每组4只,尾静脉注射1×10^7细胞
阅读提示:Methods 2.13