孕激素受体膜组分1的缺失减少乳腺癌的迁移和转移

Absence of progesterone receptor membrane component 1 reduces migration and metastasis of breast cancer.

作者信息Sang R Lee, Young Ho Lee, Seong Lae Jo, Jun H Heo, Globinna Kim, Geun-Shik Lee, Beum-Soo An, In-Jeoung Baek, Eui-Ju Hong
PMID33832499
发布时间2021-04-08
DOI10.1186/s12964-021-00719-w

实验完整度

包含MMTV-PyMT转基因小鼠体内实验(生存、肿瘤生长、转移分析)和细胞实验(敲低迁移实验),并涉及蛋白和mRNA表达检测及机制验证(FAK、EMT、MMPs)。

主要模型

MMTV-PyMT转基因小鼠(FVB背景) MCF-7人乳腺癌细胞系 MDA-MB-231人三阴性乳腺癌细胞系

重点核对

Pgrmc1基因敲除小鼠(KO)与野生型(WT)的比较 siRNA敲低PGRMC1(siRNA #1和#2)及对照siRNA 细胞迁移实验(细胞划痕实验和Transwell实验) MMTV-PyMT小鼠肿瘤生长和转移的评估(肿瘤重量、肺转移计数和面积)

摘要

背景:孕激素受体膜组分1(Pgrmc1)是一种非经典孕激素受体,与乳腺发育和异种移植诱导的乳腺癌相关。重要的是,Pgrmc1与雌激素受体α的表达相关,可用于预测乳腺癌的预后。Pgrmc1的基因缺失是否影响乳腺癌的进展仍不清楚。方法:我们使用自发发展乳腺肿瘤的MMTV-PyMT转基因小鼠。在回交的FVB Pgrmc1敲除(KO)小鼠中,我们监测了原发肿瘤的发展和肺转移。在MCF-7和MDA-MB-231肿瘤细胞系中,在Pgrmc1敲低后评估了迁移活性。结果:在13周龄时,WT和Pgrmc1 KO小鼠之间乳腺癌的发展在肿瘤大小方面没有显著差异。然而,Pgrmc1 KO小鼠的存活时间显著长于WT小鼠。此外,Pgrmc1 KO小鼠表现出显著更低的肺转移程度。与WT小鼠相比,Pgrmc1 KO小鼠的肿瘤具有较低的粘着斑激酶和上皮-间质转化标志物表达。PGRMC1敲低导致乳腺癌细胞系迁移率显著降低。结论:患有乳腺癌的Pgrmc1 KO小鼠存活期延长,伴随较低的肺转移程度。PGRMC1在乳腺癌细胞的迁移中显示出重要作用,可能作为乳腺癌的潜在治疗靶点。

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
Pgrmc1基因缺失是否影响乳腺癌的进展,特别是其迁移和转移能力?
核心机制
Pgrmc1通过调节FAK表达和上皮-间质转化(EMT)以及MMP9/MMP2的活性来促进乳腺癌细胞的迁移和转移。
主要证据
在MMTV-PyMT小鼠中,Pgrmc1敲除导致生存期延长、肺转移减少,肿瘤中FAK、间质标志物和MMP9/MMP2表达降低;在MCF-7和MDA-MB-231细胞中,PGRMC1敲低降低迁移能力,并伴随FAK和间质标志物表达下降。
研究意义
Pgrmc1可能作为调控肿瘤转移和延长乳腺癌患者生存期望的潜在治疗靶点。

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

建立MMTV-PyMT Pgrmc1敲除小鼠模型

评估Pgrmc1基因缺失对乳腺癌发生和发展的影响

将回交至FVB背景的Pgrmc1敲除小鼠与MMTV-PyMT转基因小鼠杂交,获得雌性PyMT转基因小鼠(WT和KO),监测肿瘤发生和生存。

2

评估肿瘤生长和增殖

确定Pgrmc1缺失是否影响原发肿瘤的生长

在13周龄时处死荷瘤小鼠,测量肿瘤重量、肿瘤重量/体重比,通过Ki67免疫染色评估增殖,并通过Western blot检测增殖相关蛋白(PCNA、pAKT、pERK)和凋亡标志物(cleaved PARP)。

3

分析转移相关标志物

探究Pgrmc1缺失对肿瘤细胞迁移和转移能力的影响

通过Western blot和免疫染色检测FAK表达,通过qRT-PCR分析EMT标志物(E-cadherin, N-cadherin, Slug, Vim)的mRNA水平,通过明胶酶谱法检测MMP9和MMP2活性。

4

评估体内肺转移

确定Pgrmc1缺失对乳腺癌肺转移的影响

在15周龄时处死小鼠,收集肺组织,进行H&E染色以计数转移灶数量和面积,并通过Ki67和FAK免疫染色评估转移灶的增殖和FAK表达。

5

体外敲低PGRMC1并评估细胞迁移

验证PGRMC1对乳腺癌细胞迁移的直接影响

在MCF-7和MDA-MB-231细胞中转染PGRMC1 siRNA或对照siRNA,进行细胞划痕实验和Transwell迁移实验,并通过Western blot检测PGRMC1、FAK等蛋白表达。

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。

验证样本或模型特征
验证分子表达变化
验证机制链路
数据分析与统计

产品清单

实验环节名称品牌货号
MMTV-PyMT转基因小鼠Jackson Laboratory022974
TRIzol试剂----
逆转录酶试剂盒SmartgeneSG-cDNAS100
Excel Taq Q-PCR预混液SmartgeneSG-SYBR-500
Stratagene Mx3000PAgilent Technologies--
T-PER缓冲液----
抗兔二抗Jackson laboratory211-032-171
抗鼠HRP二抗Biossbs-0296G-HRP
ECL发光液CyanagenXLS025-0000
兔抗β-肌动蛋白Santa Cruz Biotechnologysc-130656
PR抗体Santa Cruzsc-7208
HER2抗体Cell Signaling Technology4290
PCNA抗体CST13110
磷酸化AKT抗体CST4060
磷酸化ERK抗体CST9789
PARP抗体CST9532
FAK抗体CST13430
兔单克隆PGRMC1抗体CST13856
小鼠单克隆ERα抗体Santa Cruz Biotechnologysc-71064
DMEM培养基WelgeneLM001-05
胎牛血清----
青霉素----
链霉素----
Lipofectamine 2000试剂Thermo Fisher11668-027
阴性对照siRNABioneer--
PGRMC1 siRNA #1和#2Bioneer--
MMP2/MMP9明胶酶谱试剂盒Biomedical Research ServiceE-118GA
柠檬酸钠缓冲液GeorgiachemCA2081
Ki67抗体GeneTexGTX16667
抗兔二抗Life TechnologiesA21207
GraphPad软件GraphPad 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
动物模型建立
小鼠品系(MMTV-PyMT转基因小鼠、Pgrmc1敲除小鼠)及杂交方案;WT和KO组雌性小鼠;饲养条件(无病原体设施、12小时光照/黑暗循环)。
阅读提示:Methods: Animals
肿瘤生长评估
小鼠周龄(13周);肿瘤重量测量;肿瘤重量/体重比;Ki67免疫染色;Western blot检测的蛋白(PCNA、pAKT、pERK、cleaved PARP等)。
阅读提示:Results: Loss of the Pgrmc1 protein does not decrease the development and proliferation of breast cancer; Fig. 2
转移标志物分析
FAK蛋白表达(Western blot和免疫染色);EMT标志物mRNA水平(E-cadherin, N-cadherin, Slug, Vim);MMP9和MMP2活性(明胶酶谱法)。
阅读提示:Results: Migration ability and lung metastasis of breast cancer cells are reduced in Pgrmc1 KO mice; Fig. 3
肺转移评估
小鼠周龄(15周);肺组织H&E染色;转移灶数量和面积;Ki67和FAK免疫染色。
阅读提示:Results: Fig. 4
细胞迁移实验
细胞系(MCF-7、MDA-MB-231);siRNA转染(PGRMC1 siRNA #1/#2和对照);细胞划痕实验和Transwell实验的具体条件(时间等);Western blot检测PGRMC1、FAK等。
阅读提示:Methods: Cell culture, Cell migration assay; Results: Knock-down of PGRMC1 decreases the migratory ability of breast cancer cells; Figs. 5 and 6