CHSY1在胃癌中表达上调并通过调节细胞增殖、凋亡和迁移发挥肿瘤促进作用

CHSY1 is upregulated and acts as tumor promotor in gastric cancer through regulating cell proliferation, apoptosis, and migration.

作者信息Jingjing Liu, Zhenwei Tian, Tianzhou Liu, Dacheng Wen, Zhiming Ma, Yuanda Liu, Jiaming Zhu
PMID34412565
发布时间2021-09
DOI10.1080/15384101.2021.1963553

实验完整度

包含临床组织样本IHC分析、TCGA数据挖掘、体外细胞功能实验(增殖、凋亡、迁移)及体内小鼠异种移植模型,并涉及功能验证和初步机制探索。

主要模型

胃癌细胞系AGS和MGC-803 小鼠异种移植模型(MGC-803细胞皮下注射) 胃癌患者组织样本(86例肿瘤和124例癌旁组织)

重点核对

CHSY1在胃癌组织中的表达上调及与预后的关系(IHC和TCGA分析) CHSY1敲低对AGS和MGC-803细胞增殖、集落形成、凋亡和迁移的影响 CHSY1敲低对EMT相关蛋白(N-cadherin、Vimentin、Snail)及Akt、p-Akt、Cyclin D1、PIK3CA表达的影响 CHSY1敲低对体内肿瘤生长的影响(肿瘤体积、重量和Ki-67表达)

摘要

胃癌是最常诊断的恶性肿瘤之一,具有进展迅速和预后不良的特点。本研究探讨并阐明了软骨素合酶1(CHSY1)在胃癌发生发展中的作用。临床组织样本的免疫组织化学分析及公共数据库数据挖掘显示,CHSY1在胃癌中显著上调,并与更晚的肿瘤分期和较差的预后相关。体外功能缺失实验表明,CHSY1敲低可抑制细胞增殖、集落形成和细胞迁移,并促进细胞凋亡。此外,恢复CHSY1表达可减弱CHSY1敲低诱导的调控效应。相应地,CHSY1敲低的胃癌细胞在体内表现出致瘤性降低和肿瘤生长减慢。总之,本研究确定CHSY1是胃癌的肿瘤促进因子,可能作为患者预后的新型指标和开发更有效胃癌治疗药物的治疗靶点。

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
CHSY1在胃癌发生发展中的表达水平及其对细胞增殖、凋亡、迁移的影响和潜在机制。
核心机制
CHSY1可能通过调控Akt、p-Akt、Cyclin D1和PIK3CA的表达以及影响EMT相关蛋白(N-cadherin、Vimentin、Snail)来促进胃癌进展。
主要证据
临床样本IHC和TCGA数据显示CHSY1在胃癌中高表达且与不良预后相关;体外敲低CHSY1抑制增殖、集落形成、迁移并促进凋亡;体内异种移植模型显示敲低CHSY1减缓肿瘤生长。
研究意义
CHSY1可能作为胃癌患者预后的新型指标,其敲低可能成为胃癌治疗的潜在策略。

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

检测CHSY1在胃癌组织和癌旁组织中的表达差异及其与临床病理特征和预后的关联。

对86例胃癌肿瘤组织和124例癌旁组织进行免疫组织化学染色,评估CHSY1表达水平;结合TCGA数据库数据分析CHSY1表达;进行Kaplan-Meier生存分析和相关性分析。

2

细胞模型构建与敲低效率验证

构建CHSY1敲低的胃癌细胞模型,并验证敲低效率。

使用慢病毒载体在AGS和MGC-803细胞中转入靶向CHSY1的shRNA(shCHSY-1、shCHSY-2、shCHSY-3),通过qPCR和Western blot检测CHSY1 mRNA和蛋白水平,选择敲低效率较高的shCHSY-1和shCHSY-3进行后续实验。

3

体外细胞功能实验

评估CHSY1敲低对胃癌细胞增殖、集落形成、凋亡和迁移的影响。

通过Celigo细胞计数、MTT实验、集落形成实验、流式细胞术(Annexin V-APC染色)和伤口愈合实验检测敲低CHSY1对细胞增殖、集落形成、凋亡和迁移的影响。同时,使用Human Apoptosis Antibody Array筛选凋亡相关蛋白变化。

4

拯救实验

验证CHSY1恢复表达能否逆转敲低引起的表型变化。

在CHSY1敲低的MGC-803细胞中过表达CHSY1,检测细胞增殖抑制率。

5

体内动物实验

验证CHSY1敲低在体内对胃癌肿瘤生长的影响。

将敲低CHSY1的MGC-803细胞皮下注射到裸鼠,定期测量肿瘤体积和重量,并通过活体荧光成像和Ki-67免疫组化分析评估肿瘤生长。

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
DMEM-H培养基----
RPMI-1640培养基Gibco--
CHSY1抗体Biorbytorb126811
p-Akt抗体Biossbs-5193 r
GAPDH抗体BioworldAP0063
辣根过氧化物酶标记的山羊抗兔IgGBeyotimeA0208
Ki-67抗体AbcamAb16667
N-钙黏蛋白抗体Abcamab18203
MAPK9抗体Abcamab76125
PIK3CA抗体Abcamab40776
山羊抗兔IgG H&L(HRP)Abcamab6721
波形蛋白抗体CST3932
Snail抗体CST3879S
Cyclin D1抗体CST2978
Akt抗体CST4685
无内毒素质粒大提试剂盒Tiangen--
Thermo Nanodrop 2000分光光度计Thermo Fisher Scientific--
Trizol试剂Invitrogen--
Promega M-MLV逆转录试剂盒Promega--
Vazyme SYBR Green预混液试剂盒Vazyme--
Biosystems 7500序列检测系统Applied Biosystems--
RIPA裂解液Millipore--
BCA蛋白定量试剂盒HyClone-Pierce--
增强化学发光Amersham--
Celigo图像细胞仪Nexcelom Bioscience--
MTT试剂GenView--
二甲基亚砜Shanghai ShiYi Co., Ltd.--
Thermo Fisher酶标仪Thermo Fisher Scientific--
Annexin V-APC试剂eBioscience--
FACSCalibur流式细胞仪BD Biosciences--
人凋亡抗体芯片R&D Systems--
IVIS Spectrum成像系统Perkin Elmer--

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IHC分析
CHSY1抗体稀释比例(1:300),IHC评分标准(染色强度与百分比),样本量(86例肿瘤、124例癌旁组织),分组依据(中位数)
阅读提示:Materials and Methods 中 Immunohistochemistry (IHC) and Ki-67 immunostaining 部分,Figure 1 图注
细胞培养
细胞系(MGC-803使用DMEM-H,BGC-823和AGS使用RPMI-1640),培养基添加10% FBS,培养条件(37°C,5% CO2)
阅读提示:Materials and Methods 中 Cell culture, antibodies, and mice 部分
基因敲低与过表达
shRNA序列(shCHSY-1: GCACAAAGAACCCAAAGATAA,shCHSY-2: TGAGAATTACGAGCAGAACAA,shCHSY-3: GCAAATACAGCAACACAGAAA),感染条件(40 μL 1×10^8 TU/mL,ENI.S和Polybrene添加剂,培养72小时)
阅读提示:Materials and Methods 中 Plasmid constructs and cell transfection 部分
细胞功能实验
细胞接种密度(Celigo 1000细胞/孔,MTT 2000细胞/孔,集落形成1000细胞/孔,凋亡1×10^3细胞/孔,伤口愈合5×10^5细胞/孔),培养时间,MTT浓度(5 mg/mL),Annexin V-APC用量(10 μL)
阅读提示:Materials and Methods 中 Celigo cell counting assay、MTT assay、Cell apoptosis、Colony formation assay、Wound-healing assay 部分
体内动物实验
动物品系(4周龄雌性BALB/c裸鼠),细胞注射量(0.2 mL,2×10^7细胞/mL),每组5只,肿瘤体积公式(0.5 × L × W^2),麻醉剂量(0.7%戊巴比妥钠,10 μL/g)
阅读提示:Materials and Methods 中 Animal experiments and fluorescence imaging 部分