抗PTK7单克隆抗体在细胞水平和食管鳞状细胞癌小鼠异种移植模型中表现出抗肿瘤活性

Anti-PTK7 Monoclonal Antibodies Exhibit Anti-Tumor Activity at the Cellular Level and in Mouse Xenograft Models of Esophageal Squamous Cell Carcinoma.

作者信息Jae Hoon Kim, Won-Sik Shin, Se-Ra Lee, Sanggil Kim, So-Young Choi, Seung-Taek Lee
PMID36293051
发布时间2022-10-13
DOI10.3390/ijms232012195

实验完整度

包含体外细胞功能实验(增殖、粘附、迁移、侵袭)、分子机制验证(信号通路、肌动蛋白)及体内异种移植模型,多个独立证据层级。

主要模型

ESCC KYSE-30细胞系 KYSE-30细胞异种移植小鼠模型(BALB/c裸鼠)

重点核对

PTK7单克隆抗体浓度(10 μg/mL)用于体外实验 PTK7单克隆抗体给药剂量(10 mg/kg)和频率(每周两次,持续三周) 细胞增殖检测使用3D Matrigel培养和WST-8 assay MMP-9分泌检测需在TNF-α(1 ng/mL)存在下进行 肿瘤生长评估包括体积、重量和Ki-67免疫组化染色

摘要

PTK7是一种催化缺陷型受体蛋白酪氨酸激酶,在包括食管鳞状细胞癌(ESCC)在内的多种癌症中表达上调。在先前的研究中,我们观察到在多种ESCC细胞系和携带ESCC KYSE-30细胞的异种移植小鼠中,PTK7表达水平与致瘤性呈正相关。在本研究中,我们分析了抗PTK7单克隆抗体(mAbs)对KYSE-30细胞和小鼠异种移植模型中致瘤活性的影响。PTK7 mAb-32和mAb-43以高亲和力结合PTK7的胞外域。PTK7 mAbs显著降低了三维细胞增殖、粘附、伤口愈合和迁移。PTK7 mAbs还通过减少MMP-9分泌来降低趋化侵袭性。PTK7 mAbs降低了KYSE-30细胞皮质区肌动蛋白细胞骨架的水平。PTK7 mAbs降低了ERK、SRC和FAK的磷酸化。在使用KYSE-30细胞的ESCC小鼠异种移植模型中,PTK7 mAbs降低了肿瘤体积、重量和Ki-67阳性细胞数量。这些结果表明,PTK7 mAbs可以通过阻断PTK7的功能在细胞水平和体内抑制ESCC的致瘤性。考虑到PTK7 mAbs的抗癌活性,我们提出PTK7 mAbs可用于PTK7阳性恶性肿瘤(如ESCC)的有效治疗策略。

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
抗PTK7单克隆抗体是否能在细胞水平和体内抑制食管鳞状细胞癌的致瘤性?
核心机制
PTK7单克隆抗体通过阻断PTK7功能,减少MMP-9分泌和肌动蛋白聚合,抑制ERK、SRC、FAK磷酸化,从而抑制肿瘤细胞增殖、迁移、侵袭和体内肿瘤生长。
主要证据
体外实验显示PTK7 mAbs降低KYSE-30细胞3D增殖、粘附、伤口愈合、迁移、侵袭和MMP-9分泌;Western blot显示ERK、SRC、FAK磷酸化降低;体内实验显示肿瘤体积、重量和Ki-67阳性细胞减少。
研究意义
研究表明PTK7 mAbs可作为开发人源化PTK7抗体的先导分子,用于PTK7阳性癌症(如ESCC)的新型治疗策略。

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

PTK7单克隆抗体的生成与亲和力验证

生成靶向PTK7胞外域的单克隆抗体,并验证其结合亲和力。

以人可溶性PTK7为抗原免疫小鼠,通过杂交瘤技术筛选出PTK7 mAb-32和mAb-43;使用表面等离子共振(SPR)分析其结合亲和力。

2

体外细胞功能实验

检测PTK7单克隆抗体对ESCC细胞增殖、粘附、迁移、侵袭等致瘤表型的影响。

使用KYSE-30细胞,在PTK7 mAb存在下进行3D增殖、粘附、伤口愈合、迁移和侵袭实验。

3

分子机制验证

验证PTK7单克隆抗体对MMP-9分泌、肌动蛋白聚合及信号通路蛋白磷酸化的影响。

通过明胶酶谱法检测MMP-9分泌;荧光染色观察肌动蛋白聚合;Western blot检测ERK、SRC、FAK磷酸化及PTK7表达。

4

体内异种移植模型验证

评估PTK7单克隆抗体在体内的抗肿瘤效果。

将KYSE-30细胞皮下注射裸鼠建立异种移植模型,腹腔注射PTK7 mAbs,检测肿瘤体积、重量和Ki-67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
DMEM/F12培养基Gibco--
胎牛血清Gibco--
DMEM培养基Hyclone--
青霉素-链霉素----
蛋白A/G琼脂糖----
Biacore T200仪器GE Healthcare--
CM5芯片----
His捕获试剂盒----
基质胶Corning--
WST-8检测Santa Cruz--
SpectraMax M3酶标仪Molecular Devices--
I型胶原(大鼠尾)----
结晶紫----
Transwell板Corning--
肿瘤坏死因子-α----
鬼笔环肽-FITCThermo Fisher Scientific--
DAPIInvitrogen--
VECTASHIELD抗淬灭封片剂Vector Laboratories--
LSM700共聚焦显微镜Carl Zeiss--
PVDF膜Millipore--
West-Q PICO Dura ECL底物GenDepot--
Immobilon Western化学发光HRP底物Millipore--
Amersham ImageQuant 800成像仪Cytiva--
BALB/c裸鼠Orient Bio, Inc.--
Permount封片剂Thermo Fisher Scientific--
抗磷酸化ERK1/2抗体Cell Signaling Technology9101s
抗磷酸化SRC抗体Cell Signaling Technology2101s
抗SRC抗体Cell Signaling Technology2109s
抗Ki-67抗体Cell Signaling Technology9449s
抗ERK2抗体BiossBSM-52068R
抗磷酸化FAK抗体Merck Milliporeabt135
抗FAK抗体Santa Cruz Biotechnologysc-557
抗GAPDH抗体AbCloneabc2003
HRP标记山羊抗小鼠IgGKOMA BiotechK0211589
HRP标记山羊抗兔IgGKOMA BiotechK0211708
山羊抗小鼠IgG二抗,HRPInvitrogennci1430kr
山羊抗兔IgG二抗,HRPInvitrogennci1460kr

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
抗体制备
PTK7 mAb-32和mAb-43的浓度,用于体外实验为10 μg/mL,体内实验为10 mg/kg
阅读提示:Materials and Methods 4.4节,4.13节
细胞功能实验
细胞系KYSE-30的培养基组成(DMEM/F12+2% FBS),培养条件(37°C,5% CO2),细胞密度(如迁移实验7×10^4 cells/0.1 mL,侵袭实验2×10^5 cells/0.1 mL)
阅读提示:Materials and Methods 4.1, 4.6-4.9节
MMP-9分泌检测
TNF-α浓度(1 ng/mL)用于诱导MMP-9分泌;培养时间24小时;明胶酶谱条件
阅读提示:Materials and Methods 4.10节
信号通路分析
抗体处理时间(24小时)、细胞裂解条件、磷酸化蛋白检测抗体
阅读提示:Materials and Methods 4.12节
体内异种移植模型
小鼠品系(BALB/c裸鼠)、细胞注射量(1×10^6)、Matrigel与PBS比例(1:1)、给药途径(腹腔注射)、给药方案(10 mg/kg,每周两次,三周)、处死时间(最后一次注射后一周)
阅读提示:Materials and Methods 4.13节