LOXL2与GATA6的相互作用诱导胆管癌中VEGFA表达和血管生成

The interaction of LOXL2 with GATA6 induces VEGFA expression and angiogenesis in cholangiocarcinoma.

作者信息Tao Peng, Xiang Deng, Feng Tian, Zhonghu Li, Peng Jiang, Xin Zhao, Guangyu Chen, Yan Chen, Ping Zheng, Dajiang Li, Shuguang Wang
PMID31322171
发布时间2019-09
DOI10.3892/ijo.2019.4837

实验完整度

包含临床组织芯片分析、体外细胞功能与机制实验、体内裸鼠移植瘤实验等多个独立证据层级,并进行了功能验证和机制验证。

主要模型

胆管癌细胞系QBC939 胆管癌细胞系RBE 人脐静脉内皮细胞(HUVEC) 裸鼠皮下移植瘤模型

重点核对

GATA6/LOXL2在胆管癌组织中的共表达与VEGFA表达及MVD的相关性 shRNA敲低和过表达GATA6/LOXL2对VEGFA表达的影响 GATA6与LOXL2的物理相互作用及SRCR结构域的作用 敲低GATA6/LOXL2对HUVEC管形成的影响 敲低GATA6/LOXL2对裸鼠皮下移植瘤生长和血管生成的影响

摘要

胆管癌(CCA)是仅次于肝细胞癌的第二常见的肝胆癌。抗血管生成治疗已用于CCA患者,但其获益仍不令人满意。需要进一步了解CCA中血管生成的分子机制。在本研究中,通过免疫组织化学染色人CCA组织芯片,评估了GATA结合蛋白6(GATA6)、赖氨酰氧化酶样2(LOXL2)和血管内皮生长因子A(VEGFA)的表达以及微血管密度(MVD)。GATA6/LOXL2的表达与较差的总生存期(P=0.01)和无病生存期(P=0.02)相关,并与VEGFA表达(P=0.02)和MVD(P=0.04)呈正相关。在体外,蛋白质印迹、逆转录定量PCR分析和ELISA显示,改变GATA6和LOXL2的表达可调节分泌型VEGFA的表达水平。免疫共沉淀证明GATA6和LOXL2在CCA细胞系中存在物理相互作用,且LOXL2的清道夫受体富含半胱氨酸结构域与GATA6相互作用,调控VEGFA mRNA表达和蛋白分泌,并促进管形成。体内分析进一步表明,GATA6/LOXL2促进VEGFA表达、血管生成和肿瘤生长。GATA6/LOXL2复合物是分层CCA患者的新的候选预后标志物。靶向该复合物的药物在治疗CCA中可能具有重要的治疗价值。

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
LOXL2与GATA6的相互作用是否在胆管癌中调控VEGFA表达和血管生成?
核心机制
LOXL2通过其SRCR结构域与GATA6相互作用,增强GATA6对VEGFA启动子的转录活性,从而促进VEGFA表达和分泌,进而促进血管生成。
主要证据
临床样本中GATA6/LOXL2共表达与VEGFA及MVD正相关;细胞实验显示共表达增强VEGFA启动子活性和分泌;体内实验显示敲低GATA6/LOXL2降低肿瘤生长和MVD。
研究意义
研究意义:GATA6/LOXL2复合物可作为分层胆管癌患者的候选预后标志物,靶向该复合物的药物可能具有治疗价值。

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

临床样本分析

评估GATA6、LOXL2、VEGFA表达和MVD在胆管癌组织中的相关性及预后价值

使用组织芯片进行免疫组化染色,检测91例癌组织和31例癌旁组织中GATA6、LOXL2、VEGFA和CD34的表达,并计算MVD,进行生存分析

2

细胞模型验证

验证GATA6和LOXL2表达变化对VEGFA表达的影响

在QBC939细胞中转染shRNA敲低GATA6和/或LOXL2,在RBE细胞中过表达GATA6和/或LOXL2,通过western blot和RT-qPCR检测VEGFA表达

3

蛋白相互作用验证

验证GATA6与LOXL2的物理相互作用及结构域

通过免疫共沉淀和免疫荧光实验检测内源性相互作用,并使用LOXL2突变体确定相互作用结构域

4

转录调控机制

验证GATA6/LOXL2对VEGFA启动子的转录调控

使用双荧光素酶报告基因检测VEGFA启动子活性,并通过ChIP实验验证GATA6结合VEGFA启动子

5

体外功能验证

验证GATA6/LOXL2对VEGFA分泌和血管生成的促进作用

收集敲低GATA6/LOXL2的QBC939细胞的条件培养基,通过ELISA检测VEGFA分泌水平,并进行HUVEC管形成实验

6

体内功能验证

验证GATA6/LOXL2对肿瘤生长和血管生成的促进作用

将稳定敲低GATA6/LOXL2的QBC939细胞皮下注射裸鼠,4周后检测肿瘤体积、MVD和VEGFA表达

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
GTVion™ 检测系统/小鼠兔Shanghai Genetech Co., Ltd.GK500710
牛血清白蛋白BeyotimeST023
抗GATA6抗体Novus Biologicals LLCNBP1-47766
抗LOXL2抗体Abcamab96233
抗VEGFA抗体Abcamab46154
抗CD34抗体Abcamab81289
中性树胶Beijing Solarbio Science & Technology Co., Ltd.G8590
光学显微镜BX41Olympus Corporation--
RPMI 1640培养基Gibco; Thermo Fisher Scientific, Inc.--
DMEM培养基Gibco; Thermo Fisher Scientific, Inc.--
胎牛血清Zeta Life--
聚凝胺Shanghai GenePharma Co., Ltd.--
Lipofectamine™ 3000试剂Invitrogen; Thermo Fisher Scientific, Inc.--
Dual-Glo® 荧光素酶检测系统Promega CorporationE2920
EZ-Magna ChIP™ A/G试剂盒Merck KGaA17-10086
抗GATA6抗体Cell Signaling Technology, Inc.5851
兔IgG对照抗体Cell Signaling Technology, Inc.2729
SYBR Premix Ex Taq™ IITakara Bio, Inc.RR820A
Gel-Red核酸染料Beyotime Institute of BiotechnologyD0139
Pierce™ IP裂解缓冲液Thermo Fisher Scientific, Inc.--
蛋白酶抑制剂Roche Diagnostics--
Protein G磁珠Bio-Rad Laboratories, Inc.--
GATA6抗体Cell Signaling Technology, Inc.5851
LOXL2抗体R&D Systems, Inc.MAB2639
Flag抗体Cell Signaling Technology, Inc.14793
兔IgGBIOSSbs-0295P
小鼠IgGBIOSSbs-0296P
HRP偶联VeriBlot IP二抗Abcamab131366
Eastep Super总RNA提取试剂盒Promega Corporation--
PrimeScript™ RT试剂盒Takara Bio, Inc.RR037A
CFX96实时荧光定量PCR系统Bio-Rad Laboratories, Inc.--
RIPA裂解缓冲液Sigma-Aldrich; Merck KGaA--
BCA试剂盒Beyotime Institute of Biotechnology--
PVDF膜Merck KGaA--
抗GATA6抗体Cell Signaling Technology, Inc.5851
抗GAPDH抗体ProteinTech Group, Inc.10494-1-AP
抗LOXL2抗体Abcamab96233
抗VEGFA抗体Abcamab46154
抗Flag抗体Cell Signaling Technology, Inc.14793
HRP偶联抗兔二抗Abcamab6721
Immobilon™ 蛋白质印迹化学发光HRP底物Merck KGaAWBKLS0100
抗GATA6抗体R&D Systems, Inc.AF1700
抗LOXL2抗体Abcamab179810
Cyanine3偶联驴抗山羊二抗ProteinTech Group, Inc.SA00009-3
Alexa Fluor® 488偶联驴抗兔二抗ProteinTech Group, Inc.SA00006-6
DAPIBeyotime Institute of Biotechnology--
共聚焦激光扫描显微镜Leica Microsystem GmbH--
VEGFA ELISA试剂盒Wuhan Abebio Science Co., Ltd.AE11718HU
基质胶Corning Inc.--
倒置显微镜Nikon Corporation--

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
临床样本分析
患者纳入标准、样本数量、TNM分期标准、抗体稀释度、阳性判定标准
阅读提示:Materials and methods: Patients and clinical samples, Tissue microarray (TMA) and immunohistochemistry (IHC)
细胞培养和慢病毒感染
细胞系来源、培养条件、慢病毒MOI、shRNA序列、感染时间
阅读提示:Materials and methods: Cell culture and lentivirus infection
双荧光素酶报告实验
质粒浓度、转染试剂用量、检测时间、内参质粒
阅读提示:Materials and methods: Dual-luciferase reporter assay
染色质免疫沉淀
交联条件、超声参数、抗体类型、qPCR条件
阅读提示:Materials and methods: Chromatin immunoprecipitation (ChIP)
免疫共沉淀
裂解缓冲液、抗体用量、洗涤条件
阅读提示:Materials and methods: Co-immunoprecipitation (Co-IP)
体外血管生成实验
HUVEC细胞密度、Matrigel浓度、孵育时间、拍照条件
阅读提示:Materials and methods: In vitro Matrigel-based angiogenesis assays
动物实验
动物品系、年龄、体重、细胞注射量、分组、观察时间、肿瘤测量方法
阅读提示:Materials and methods: CCA cell subcutaneous tumorigenesis in nude mice