DNMT1介导的CAHM抑制通过SPAK/JNK通路促进胶质瘤侵袭

DNMT1 Mediated CAHM Repression Promotes Glioma Invasion via SPAK/JNK Pathway.

作者信息Yadi Xu, Zelin Li, Tian Huai, Xiuhao Huo, Hongliang Wang, Erbao Bian, Bing Zhao
PMID34227028
发布时间2022-11
DOI10.1007/s10571-021-01125-z

实验完整度

包含数据库分析、细胞系实验、功能验证(增殖、克隆、迁移、侵袭)及机制验证(Western blot、免疫荧光、通路激活剂回复实验),证据层级独立且完整。

主要模型

LN18和U251胶质瘤细胞系

重点核对

CAHM表达与胶质瘤分级、分子亚型、IDH突变及1p/19q共缺失状态的相关性(CGGA和Gravendeel数据库) 5-Aza处理浓度及对CAHM表达的剂量依赖性影响 DNMT1敲低效率及对CAHM表达的影响 CAHM过表达质粒转染效率及对细胞增殖、克隆形成、迁移和侵袭的影响 SPAK/JNK通路激活剂Juglanin处理浓度及对CAHM介导的迁移和侵袭抑制的回复作用

摘要

胶质瘤是全球最常见且致命的脑肿瘤。异常的DNA启动子甲基化是肿瘤抑制基因丢失的重要机制。长链非编码RNA结直肠腺癌超甲基化(CAHM)在胶质母细胞瘤中几乎缺失。然而,CAHM在胶质瘤中的作用至今仍不清楚。本研究纳入了从CGGA和Gravendeel数据库下载的969例胶质瘤样本。我们发现CAHM表达与胶质瘤分级、分子亚型、IDH突变状态和1q/19p共缺失状态相关。在胶质瘤细胞中,CAHM被DNA甲基转移酶1(DNMT1)超甲基化,且CAHM表达的缺失可被DNA甲基转移酶特异性抑制剂5-Aza-2'-脱氧胞苷(5-Aza)逆转。此外,CAHM的表达与原发性和复发性胶质瘤的总生存期呈负相关。而且,基因本体(GO)分析结果表明CAHM参与负向调控细胞发育、神经系统发育、神经发生和整合素介导的信号通路。CAHM的过表达抑制了胶质瘤细胞的增殖、克隆形成和侵袭。进一步探索结果显示,CAHM过表达通过SPAK/MAPK通路抑制胶质瘤的迁移和侵袭。总之,本研究揭示CAHM可能是胶质瘤中的一种抑制因子。

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
CAHM在胶质瘤中的表达特征、临床意义及其对胶质瘤恶性行为的影响和潜在机制是什么?
核心机制
DNMT1介导CAHM启动子高甲基化导致其表达沉默,CAHM过表达通过抑制SPAK/JNK通路的磷酸化及其核转位,从而抑制胶质瘤细胞迁移和侵袭。
主要证据
在LN18和U251细胞中,CAHM过表达抑制细胞活力、克隆形成、迁移和侵袭;Western blot显示JNK磷酸化水平降低,免疫荧光显示JNK核转位减少;Juglanin激活SPAK/JNK通路可逆转CAHM对迁移和侵袭的抑制作用。
研究意义
该研究揭示了CAHM在胶质瘤中的肿瘤抑制功能及机制,提示CAHM可能作为胶质瘤的潜在生物标志物或治疗靶点,但其在血浆中的检测及临床应用价值仍需进一步探索。

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

胶质瘤中CAHM表达谱分析

探究CAHM在胶质瘤组织中的表达水平及其与临床病理特征的相关性。

使用CGGA和Gravendeel数据库共969例胶质瘤样本,分析CAHM表达与WHO分级、分子亚型、IDH突变、1p/19q共缺失状态、性别及复发的关系。

2

CAHM甲基化及表达调控验证

验证CAHM在胶质瘤细胞中是否被DNA甲基化,并鉴定介导甲基化的酶。

使用5-Aza处理LN18和U251细胞,检测CAHM表达变化;使用siRNA敲低DNMT1,检测DNMT1和CAHM表达变化。

3

CAHM预后价值评估

分析CAHM表达水平与胶质瘤患者总生存期的关系。

使用CGGA和Gravendeel数据库数据进行Kaplan-Meier生存分析,比较CAHM高表达与低表达患者的预后。

4

CAHM过表达对胶质瘤细胞恶性表型的影响

明确CAHM在胶质瘤细胞中的功能。

将CAHM过表达质粒转染LN18和U251细胞,检测细胞活力、克隆形成、迁移和侵袭能力。

5

机制探索:SPAK/JNK通路介导CAHM抑制胶质瘤侵袭

研究CAHM是否通过SPAK/JNK通路调控胶质瘤侵袭。

检测CAHM过表达后JNK、ERK、p38、NFκB、STAT3通路蛋白表达及磷酸化水平;免疫荧光检测JNK核转位;使用SPAK/JNK通路激活剂Juglanin处理,观察对CAHM介导的迁移和侵袭抑制的影响。

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
杜尔贝科改良伊格尔培养基HycloneSH30022.01
胎牛血清Gibco--
青霉素和链霉素BeyotimeC0222
5-氮杂-2'-脱氧胞苷SigmaA3656
胡桃苷MCEHY-N3442
Lipofectamine 2000转染试剂Invitrogen--
DNMT1小干扰RNA----
CAHM过表达质粒----
基质胶BD Biosciences356234
Transwell小室Corning29017037
抗JNK抗体Abcamab124956
DAPI染料BeyotimeC1005
Trizol缓冲液Thermo Fisher Scientific15596026
逆转录试剂盒TakaraRR036A
SYBR Green实时PCR预混液TakaraRR820A
RIPA裂解液BeyotimeP0013B
蛋白酶抑制剂混合物BimakeB14001
磷酸酶抑制剂混合物IMCEHY-K0021
PVDF膜----
ECL发光液Thermo Fisher Scientific34094
抗β-肌动蛋白抗体Abcamab8226
抗ERK1/2抗体CST9107
抗磷酸化ERK1/2抗体CST4370
抗JNK1/2抗体CST9252
抗磷酸化JNK1/2抗体CST4668
抗P38抗体CST8690
抗磷酸化P38抗体CST4631
抗P65抗体CST8242
抗磷酸化P65抗体CST3033
抗STAT3抗体CST4904
抗磷酸化STAT3抗体CST9145
辣根过氧化物酶标记的山羊抗兔或山羊抗小鼠抗体ZSGB Bio--

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
表达谱分析
数据库样本数量及分组(CGGA 693例,Gravendeel 276例),CAHM表达量计算方法
阅读提示:Methods: Public Databases; Results: Expression Profiles of CAHM in Gliomas
甲基化验证
5-Aza浓度及处理时间,DNMT1 siRNA序列及转染时间
阅读提示:Methods: Reagents, Cell Transfection; Results: CAHM is Hypermethylated in Glioma Cell Lines
细胞功能实验
细胞系(LN18、U251),转染规格(质粒、siRNA),MTT细胞密度,克隆形成实验条件,Transwell侵袭实验基质胶体积、细胞数
阅读提示:Methods: MTT Assay, Migration and Invasion Assays; Results: CAHM Overexpression Inhibits Glioma Malignancy
机制验证
Western blot抗体及稀释比例,免疫荧光抗体浓度,Juglanin浓度及处理时间
阅读提示:Methods: Immunofluorescence Staining, Western Blot Analysis; Results: CAHM Regulates Glioma Invasion via SAPK/JNK Pathway