SALL4通过激活CD44表达促进胃癌进展

SALL4 promotes gastric cancer progression through activating CD44 expression.

作者信息X Yuan, X Zhang, W Zhang, W Liang, P Zhang, H Shi, B Zhang, M Shao, Y Yan, H Qian, W Xu
PMID27819668
发布时间2016-11-07
DOI10.1038/oncsis.2016.69

实验完整度

包含稳定和诱导敲低、体外功能实验、荧光素酶报告基因、ChIP、救援实验及动物模型等多个独立证据层级,并进行机制验证。

主要模型

胃癌细胞系MGC80-3 HEK293T细胞 BALB/c裸鼠异种移植瘤模型 胃癌患者组织芯片

重点核对

SALL4敲低效率验证(shRNA和siRNA序列及敲低效果) CD44启动子区域(-773~-128 bp)对SALL4介导转录激活的重要性 SALL4与CD44启动子结合(ChIP实验) CD44过表达对SALL4敲低表型的救援作用 体内实验细胞接种量及分组(2.0×10^6细胞/只,五组,每组5只)

摘要

干细胞因子SALL4(Sal样蛋白4)在肿瘤的发生和发展中发挥重要作用。SALL4关键性地参与肿瘤生长、转移和治疗抵抗。然而,SALL4致癌作用的潜在机制尚未被充分阐明。在本研究中,我们证明通过短发夹RNA敲低SALL4显著抑制胃癌细胞的增殖、迁移和侵袭。我们进一步通过使用四环素诱导系统确认了SALL4敲低对胃癌细胞的抑制作用。机制上,SALL4敲低下调CD44的表达。荧光素酶实验和染色质免疫沉淀研究结果显示,SALL4结合CD44启动子区域并转录激活CD44。救援研究结果显示,CD44过表达在体外拮抗SALL4敲低介导的胃癌细胞增殖、迁移和侵袭的抑制作用,并在体内拮抗胃癌生长的抑制作用。总之,我们的研究结果表明SALL4通过直接激活CD44表达促进胃癌进展,这提示了SALL4在胃癌中致癌作用的新机制,并代表了胃癌治疗的新靶点。

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
SALL4在胃癌中发挥致癌作用的分子机制是什么?
核心机制
SALL4直接结合CD44基因启动子区域并转录激活CD44表达,从而促进胃癌细胞增殖、迁移和侵袭。
主要证据
稳定和诱导敲低SALL4抑制胃癌细胞增殖、迁移和侵袭,并下调CD44表达;荧光素酶报告和ChIP实验证明SALL4结合并激活CD44启动子;CD44过表达在体外和体内逆转SALL4敲低的抑制作用。
研究意义
揭示SALL4-CD44信号通路在胃癌发生发展中的重要作用,为胃癌治疗提供新靶点。

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

SALL4稳定敲低及表型检测

验证SALL4在胃癌细胞增殖、迁移和侵袭中的功能。

使用两个靶向SALL4的shRNA在MGC80-3细胞中敲低SALL4,通过细胞计数、集落形成、凋亡、细胞周期、伤口愈合、Transwell迁移和侵袭实验评估细胞行为变化。

2

SALL4诱导敲低及表型检测

进一步确认SALL4敲低对胃癌细胞增殖和迁移的抑制作用。

构建Tet-on诱导系统敲低SALL4,添加四环素后检测细胞集落形成、伤口愈合和迁移能力。

3

下游分子表达及信号通路检测

鉴定SALL4敲低后受影响的下游基因和信号通路。

通过RT-qPCR和Western blot检测干细胞和EMT相关基因(Oct4、Sox2、Nanog、c-Myc、CD44、E-cadherin、N-cadherin)以及ERK、STAT3、NF-κB通路蛋白的磷酸化水平。

4

SALL4对CD44启动子活性的调控

验证SALL4是否结合CD44启动子并调控其转录活性。

使用荧光素酶报告基因检测SALL4过表达或敲低对CD44启动子活性的影响;ChIP实验检测SALL4与CD44启动子的结合。

5

CD44救援实验(体外)

验证CD44过表达是否能逆转SALL4敲低对胃癌细胞增殖、迁移和侵袭的抑制作用。

在SALL4敲低细胞中过表达CD44,检测细胞生长、集落形成、迁移、侵袭以及相关蛋白表达。

6

CD44救援实验(体内)

验证CD44过表达是否能逆转SALL4敲低对胃癌肿瘤生长的抑制作用。

将对照组、SALL4敲低组、SALL4敲低+CD44过表达组细胞皮下植入裸鼠,测量肿瘤体积和重量,并进行HE及免疫组化染色。

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
DMEM培养基Gibco--
胎牛血清Gibco--
青霉素-链霉素Gibco--
Lipofectin转染试剂Invitrogen--
嘌呤霉素----
四环素----
Trizol试剂Invitrogen--
SYBR Green I实时检测试剂盒Cwbio--
逆转录酶Vazyme--
RIPA裂解缓冲液----
PVDF膜----
SALL4抗体Abnova954-1053
CD44抗体Bioworld technologyBS6825
GAPDH抗体Bioworld technologyMB001
ERK抗体Cell Signaling Technology4695S
p-ERK抗体Cell Signaling Technology4370S
NF-κB p65抗体Cell Signaling Technology8242S
p-NF-κB p65抗体Cell Signaling Technology3033P
STAT3抗体Cell Signaling Technology4904P
p-STAT3抗体Cell Signaling Technology9145P
N-cadherin抗体Cell Signaling Technology13116S
Oct4抗体Cell Signaling Technology2750S
Sox2抗体Merck MilliporeAB5603
c-Myc抗体Proteintech10057-1-AP
Nanog抗体Signalway AntibodyAF1505
E-cadherin抗体Santa Cruz BiotechnologyH-108
HRP标记二抗Bioworld technology--
Annexin V/PI双染试剂盒Invitrogen--
碘化丙啶Invitrogen--
流式细胞仪BD FACS Calibur--
Matrigel基质胶BD Biosciences--
双荧光素酶报告基因检测系统Promega--
ChIP试剂盒Millipore--
CD44s抗体R&D SystemsMAB7045
CD44v6抗体MilliporeAB2080
BALB/c裸鼠Laboratory Animal Center of Shanghai at the Academy of Science--

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
细胞系来源(MGC80-3和HEK293T)及培养条件(高糖DMEM、10% FBS、37°C、5% CO2)
阅读提示:Materials and methods, Cell culture
基因沉默和过表达
shRNA和siRNA序列、慢病毒MOI(100和200)、转染时间、筛选条件(嘌呤霉素0.8 μg/ml,3天)
阅读提示:Materials and methods, Gene silencing and gene overexpression; Supplementary Table 1
诱导敲低
四环素浓度(5 μg/ml)及诱导时间
阅读提示:Materials and methods, Inducible gene knockdown
体外功能实验
细胞接种密度(24孔板8000细胞/孔,6孔板500细胞/孔)、培养时间(10天)、伤口愈合划痕时间(36小时)、Transwell迁移时间(12小时)、侵袭时间(36小时)
阅读提示:Materials and methods, Cell counting and colony formation assays; Wound healing assay; Transwell migration assay; Cell invasion assay
荧光素酶报告基因
CD44启动子克隆片段(-773~-128 bp)、共转染细胞(HEK293T或MGC80-3)、SALL4质粒或siRNA浓度
阅读提示:Materials and methods, Luciferase reporter assay; Results, Figure 4
ChIP实验
ChIP试剂盒(Millipore)、甲醛交联时间、超声破碎条件、抗体(SALL4和IgG)
阅读提示:Materials and methods, Chromatin immunoprecipitation assay
动物实验
小鼠品系(BALB/c裸鼠,雄性,4周龄)、分组和样本量(五组,每组5只)、细胞接种量(2.0×10^6)、肿瘤测量频率(每周两次)、实验终点(5周)
阅读提示:Materials and methods, Animal model
组织芯片和免疫组化
组织芯片来源(Shines Pharmaceuticals)、肿瘤组织和非肿瘤组织配对数量(39对)、抗体(CD44s、CD44v6、SALL4)及评分方法(两位病理学家双盲)
阅读提示:Materials and methods, Tissue array and immunohistochemistry; Results, Figure 3
统计分析
统计方法(ANOVA或t检验)、生存分析(Kaplan-Meier曲线和对数秩检验)、显著性水平(P<0.05)
阅读提示:Materials and methods, Statistical analysis