ASPH的羟化酶活性通过上皮间质转化通路促进肝细胞癌转移

Hydroxylase Activity of ASPH Promotes Hepatocellular Carcinoma Metastasis Through Epithelial-to-Mesenchymal Transition Pathway.

作者信息Qifei Zou, Ying Hou, Haibo Wang, Kui Wang, Xianglei Xing, Yong Xia, Xuying Wan, Jun Li, Binghua Jiao, Jingfeng Liu, Aimin Huang, Dong Wu, Hongjun Xiang, Timothy M Pawlik, Hongyang Wang, Wan Yee Lau, Yizheng Wang, Feng Shen
PMID29764768
发布时间2018-05-31
DOI10.1016/j.ebiom.2018.05.004

实验完整度

高

包含体外细胞迁移/粘附实验、酶活性检测、动物肝内及肺转移模型、临床队列预后分析等多层级证据,并进行机制验证。

主要模型

Huh-7人肝癌细胞系 MHCC-97L人肝癌细胞系 BALB/c裸鼠肝内和肺转移模型 HCC患者训练队列(n=213)和验证队列(n=103)

重点核对

野生型ASPH与羟化酶突变体H679A的差异效应 羟化酶抑制剂DIPY(1 μM)和DMOG(100 nM)的使用 FE1抗体对ASPH羟化酶活性的中和作用及浓度(100 μg/ml) 裸鼠模型中每组的动物数量(n=25) 临床样本中FE1免疫组化染色强度评分标准(<10% vs >10%)

摘要

天冬氨酰(天冬酰胺酰)-β-羟化酶(ASPH)的过表达有助于肝细胞癌(HCC)的侵袭性,但ASPH羟化酶活性在这一过程中的作用仍有待明确。因此,本研究探讨了ASPH羟化酶活性在HCC肿瘤发生,特别是转移发展的下游信号中的作用。野生型ASPH的过表达,而非羟化酶突变体,促进了HCC细胞体外迁移以及体内肝内和远处转移。在羟化酶活性被阻断时,增强的迁移和上皮间质转化(EMT)激活明显缺失。波形蛋白(Vimentin)是EMT的调节因子,与ASPH相互作用,可能介导了ASPH羟化酶活性对细胞迁移的影响。肿瘤组织中增强的羟化酶活性预示HCC患者预后较差。总之,ASPH的羟化酶活性通过与波形蛋白相互作用并调节EMT影响HCC转移。因此,ASPH可能是HCC一个有前景的治疗靶点。

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
ASPH的羟化酶活性是否以及如何促进肝细胞癌的侵袭和转移?
核心机制
ASPH羟化酶活性通过与波形蛋白相互作用调节上皮间质转化(EMT)通路,从而促进HCC细胞迁移和转移。
主要证据
细胞迁移实验显示野生型ASPH而非H679A突变体增强迁移;体内实验中,野生型ASPH过表达增加肝内和肺转移,而敲低ASPH减少转移;免疫共沉淀和质谱验证了ASPH-波形蛋白相互作用。
研究意义
ASPH羟化酶活性是HCC侵袭和转移的关键,ASPH拮抗剂可能成为开发新型治疗方法的潜在靶点。

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

构建ASPH野生型及突变体并验证活性

验证ASPH野生型与羟化酶突变体(H679A)的酶活性差异,为后续功能研究提供基础。

构建ASPH野生型(WT)和酶活性突变体(H679A)并转染至HCC细胞系(MHCC-97L、EHBC-512、Huh-7),通过体外Asp β-羟化酶活性实验检测α-KG消耗。

2

评估ASPH羟化酶活性对细胞迁移和粘附的影响

确定ASPH羟化酶活性是否影响HCC细胞的迁移和粘附能力。

通过transwell实验和细胞粘附实验检测过表达WT或H679A的HCC细胞迁移和粘附能力,并使用羟化酶抑制剂(DIPY、DMOG)和shRNA敲低ASP进一步验证。

3

验证FE1抗体对羟化酶活性和细胞迁移的阻断作用

验证特异性抗体FE1能否阻断ASPH羟化酶活性并抑制细胞迁移。

制备特异性识别ASPH催化结构域的FE1抗体,检测其对酶活性的中和作用及对细胞迁移的影响。

4

分析ASPH羟化酶活性对EMT标志物的影响

研究ASPH羟化酶活性是否诱导EMT相关基因和蛋白表达变化。

通过PCR阵列和实时PCR检测EMT相关基因表达,并通过免疫印迹和免疫染色检测蛋白水平变化。

5

鉴定ASPH相互作用蛋白并验证波形蛋白的介导作用

识别ASPH直接相互作用的下游分子,并验证波形蛋白是否介导ASPH促迁移作用。

通过pull-down和质谱鉴定与ASPH相互作用的蛋白,用免疫共沉淀验证内源相互作用,并通过互补实验评估波形蛋白的功能。

6

评估ASPH羟化酶活性对体内转移的影响

在动物模型中验证ASPH羟化酶活性是否促进HCC的肝内和远处转移。

建立原位肝内和皮下肺转移裸鼠模型,注射过表达WT、H679A或敲低ASPH的HCC细胞,统计转移发生率及转移结节数。

7

临床队列分析ASPH羟化酶活性与预后的关联

评估肿瘤组织ASPH羟化酶活性与HCC患者术后预后的关系。

使用FE1抗体对训练队列(n=213)和验证队列(n=103)的HCC组织芯片进行免疫组化染色,根据染色强度分组,并分析其与复发和生存的关系。

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
体外诱变系统Promega--
pFLAG-CMV载体Sigma--
pCMV-HA载体Clontech--
抗ASPH抗体Proteintech--
抗GFP标签抗体AbmartM20004
抗肌动蛋白抗体AbmartM25063
抗myc抗体Santa Cruzsc-40
抗E-钙黏蛋白抗体BD Biosciences610404
抗α-连环蛋白抗体Cell Signalling2131
抗γ-连环蛋白抗体Cell Signalling2309
抗波形蛋白抗体Abcamab8978
抗β-连环蛋白抗体Biossbs-1165R
抗AXIN1抗体Biossbs-2439R
抗NICD抗体Biossbs-1335R
Alexa Fluor 594二抗Molecular ProbesA-21145
Hoechst 33342Molecular ProbesH-1399
人凝血因子IX第一个EGF样结构域China Peptides--
α-酮戊二酸检测试剂盒Biovision--
基质胶BD Bioscience--
结晶紫----
分光光度计Molecular Device--
FLAG HA串联亲和纯化试剂盒Sigma--
SPSS统计软件(版本18.0)SPSS Inc.--

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
细胞系及构建体
细胞系是否包含MHCC-97L、EHBC-512、Huh-7,以及ASPH野生型或突变体H679A的稳定转染
阅读提示:Methods 2.1
羟化酶活性检测
α-KG消耗实验的条件(底物、铁离子、α-KG浓度、pH值、反应时间)
阅读提示:Methods 2.3
细胞迁移和粘附实验
细胞数量、Matrigel包被浓度(细胞密度4×10^5/ml)、迁移时间(未明确,但需参考实验描述)
阅读提示:Methods 2.4
体内转移模型
动物周龄和性别(4周龄雄性BALB/c裸鼠)、细胞注入数量(1×10^6)、观察时间(3个月)
阅读提示:Methods 2.5
FE1抗体处理
FE1抗体的浓度(100 μg/ml)、处理时间(未明确)
阅读提示:Figure 2e and 2f
临床队列分析
FE1染色强度分组标准(<10%为弱,>10%为强)、随访频率和终点定义
阅读提示:Methods 2.7