m6A阅读蛋白IGF2BP3通过增强RCC2稳定性促进急性髓系白血病进展

The m6A reader IGF2BP3 promotes acute myeloid leukemia progression by enhancing RCC2 stability.

作者信息Nan Zhang, Yan Shen, Huan Li, Ying Chen, Ping Zhang, Shifeng Lou, Jianchuan Deng
PMID35217832
发布时间2022-02
DOI10.1038/s12276-022-00735-x

实验完整度

包含临床样本分析、体外细胞功能实验(增殖、凋亡、周期)、体内异种移植瘤模型及机制验证(RIP、MeRIP、mRNA稳定性)。

主要模型

HL-60细胞系 KG-1细胞系 BALB/c裸鼠异种移植瘤模型 AML患者骨髓样本

重点核对

IGF2BP3在AML患者骨髓样本中的表达水平(RT-qPCR验证) shRNA敲低IGF2BP3后HL-60和KG-1细胞的增殖、凋亡和细胞周期变化 异种移植瘤模型中肿瘤体积和重量的测量时间点(36天) RCC2 mRNA稳定性实验中放线菌素D处理浓度和时间(5μg/mL,0/3/6小时) RIP和MeRIP实验中抗体特异性(抗IGF2BP3、抗m6A)

摘要

N6-甲基腺苷(m6A)是真核生物mRNA中最丰富的转录后修饰。近期证据表明,m6A相关蛋白和m6A修饰的失调在癌症等疾病的起始和进展中发挥关键作用。在此,我们鉴定出IGF2BP3在急性髓系白血病(AML)中特异性过表达,AML是与不良预后和高遗传风险相关的白血病亚型。IGF2BP3以m6A依赖的方式维持AML细胞存活所必需,敲低IGF2BP3显著抑制细胞凋亡、减少增殖,并损害AML细胞在体外和体内的白血病能力。机制上,IGF2BP3与RCC2 mRNA相互作用并稳定m6A修饰RNA的表达。因此,我们提供了令人信服的证据,证明m6A阅读蛋白IGF2BP3促进AML的肿瘤发生和不良预后,并可作为癌症治疗开发的靶点。

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
IGF2BP3作为m6A阅读蛋白在急性髓系白血病进展中的表达模式和功能作用是什么?
核心机制
IGF2BP3以m6A依赖方式识别并结合RCC2 mRNA,增强其稳定性,进而促进AML细胞增殖、抑制凋亡,加速白血病进展。
主要证据
临床样本分析显示IGF2BP3高表达与不良预后相关;体外敲低IGF2BP3抑制增殖、诱导凋亡;体内异种移植瘤证实敲低减缓肿瘤生长;RIP和MeRIP实验证实IGF2BP3与RCC2 mRNA直接结合且RCC2 mRNA含m6A修饰;mRNA稳定性实验显示敲低IGF2BP3缩短RCC2 mRNA半衰期。
研究意义
IGF2BP3可作为AML诊断的生物标志物、预后因子和潜在治疗靶点。

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

临床样本和数据库分析

筛选并验证IGF2BP3在AML中的表达及临床相关性。

分析TCGA-AML、GSE14468、OHSU-AML等数据集,结合临床样本RT-qPCR验证IGF2BP3表达,并进行生存分析。

2

体外功能实验

评估IGF2BP3敲低和过表达对AML细胞增殖、凋亡和细胞周期的影响。

在HL-60和KG-1细胞中通过慢病毒介导的shRNA敲低或过表达IGF2BP3,检测细胞增殖、凋亡和细胞周期变化。

3

体内异种移植瘤模型

验证IGF2BP3对AML细胞体内致瘤能力的影响。

将稳定敲低或过表达IGF2BP3的HL-60细胞皮下注射至BALB/c裸鼠,监测肿瘤生长并分析肿瘤组织标志物。

4

转录组分析

鉴定IGF2BP3敲低后差异表达基因及相关信号通路。

对IGF2BP3敲低和对照HL-60细胞进行RNA-seq,并进行GO、KEGG和GSEA分析。

5

靶基因鉴定和机制验证

验证IGF2BP3与RCC2 mRNA的直接结合及其m6A依赖性调控。

结合RIP-seq、MeRIP-seq和iCLIP-seq数据筛选候选靶基因,并通过RIP、MeRIP、mRNA稳定性实验验证IGF2BP3对RCC2的调控。

6

救援实验

确认RCC2在IGF2BP3促进AML中的作用。

在IGF2BP3过表达细胞中敲低RCC2,检测凋亡变化。

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
IMDM培养基----
RPMI-1640培养基----
胎牛血清----
青霉素/链霉素----
β-巯基乙醇----
TRIzol试剂Invitrogen--
PrimeScript RT预混试剂盒TaKaRa--
SYBR Premix Ex TaqTaKaRa--
慢病毒载体GeneChem--
小干扰RNAGenePharma--
CCK-8试剂盒APExBio--
Annexin V-FITC/PI凋亡检测试剂盒Elabscience Biotechnology--
细胞周期分析试剂盒Sigma--
蛋白提取试剂盒Kaiji--
PVDF膜Millipore--
抗IGF2BP3抗体Proteintech14642-1-AP
抗RCC2抗体Proteintech16755-1-AP
抗BCL2抗体Boster BioBA0412
抗BAX抗体Boster BioBA0315-2
抗cleaved Caspase3抗体Signalway Antibody29034
抗GAPDH抗体ProteintechHRP-60004
Geneseed RIP试剂盒Geneseed--
基质胶CorningBD356234

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
临床样本收集
患者年龄、性别、FAB亚型、细胞遗传学风险分层
阅读提示:Table 1
细胞培养
细胞系来源、培养基类型、血清浓度、补充因子
阅读提示:Materials and methods, Clinical specimens and cell lines
体外功能实验
shRNA序列、转染效率、细胞数量、时间点、检测方法
阅读提示:Materials and methods, Cell transduction and transfection; Results, Knockdown of IGF2BP3 significantly inhibits AML progression in vitro
体内异种移植瘤模型
小鼠品系、性别、周龄、体重、细胞注射数量、Matrigel体积、观察时间
阅读提示:Materials and methods, Tumor xenograft model; Figure 3 legend
机制验证
RIP抗体、MeRIP抗体、放线菌素D浓度、处理时间、mRNA稳定性检测方法
阅读提示:Materials and methods, RIP assay, mRNA stability assay; Results, IGF2BP3 regulates RCC2 expression in an m6A-dependent manner