MESP2通过竞争性结合TCF4调控SKP2/p27轴抑制胃癌进展

MESP2 binds competitively to TCF4 to suppress gastric cancer progression by regulating the SKP2/p27 axis.

作者信息Lingjun Ge, Gaichao Zhao, Chao Lan, Houji Song, Dan Qi, Pan Huang, Xiaoxue Ke, Hongjuan Cui
PMID36854722
发布时间2023-03-01
DOI10.1038/s41420-023-01367-4

实验完整度

包含临床样本、细胞系、裸鼠移植瘤和肺转移模型,以及分子机制验证(Co-IP、PLA、ChIP、泛素化实验)等多层次证据。

主要模型

胃癌细胞系(HGC-27、MKN-45、SGC-7901、BGC-823) 正常胃上皮细胞系GES-1 裸鼠皮下移植瘤模型 裸鼠尾静脉肺转移模型

重点核对

MESP2表达水平在胃癌组织和细胞系中下调,且与肿瘤分级相关 MESP2过表达抑制细胞增殖、迁移和侵袭,敲低促进这些过程 MESP2通过竞争性结合TCF4,抑制β-catenin/TCF4复合物对SKP2启动子的占用 MESP2通过下调SKP2抑制p27泛素化降解 体内实验中,MESP2敲低促进肿瘤生长和肺转移

摘要

胃癌(GC)是全球人类死亡的主要原因之一,以其高发病率和高死亡率而臭名昭著。中胚层后部碱性螺旋-环-螺旋(bHLH)转录因子2(MESP2)作为具有保守bHLH结构域的转录因子发挥作用。然而,MESP2是否促进肿瘤发生及其潜在分子机制仍未被探索。值得注意的是,与正常组织相比,GC组织和细胞系中MESP2表达水平降低。此外,体外和体内实验已证实,MESP2过表达抑制GC细胞生长、迁移和侵袭,而MESP2敲低则产生完全相反的效果。在此,我们首次报道MESP2与转录因子7类似2(TCF7L2/TCF4)结合,抑制TCF4/β-catenin转录复合物的激活,降低该复合物在S期激酶相关蛋白2(SKP2)启动子上的占用,并促进p27积累。MESP2敲低促进肿瘤发生,而SKP2敲低可部分抑制该效应。综上所述,我们得出结论,MESP2通过调节SKP2/p27轴竞争性结合TCF4以抑制GC进展,从而为未来治疗提供了潜在的治疗策略。

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
MESP2在胃癌发生发展中的作用及其分子机制尚未明确。
核心机制
MESP2竞争性结合TCF4,抑制TCF4/β-catenin转录复合物对SKP2启动子的占用,下调SKP2转录,从而减少p27泛素化降解,导致p27积累,抑制胃癌进展。
主要证据
临床样本IHC、体外细胞增殖/迁移/侵袭实验、裸鼠成瘤及肺转移实验、Co-IP、PLA、ChIP、泛素化实验等,均支持MESP2通过SKP2/p27轴发挥作用。
研究意义
MESP2是胃癌的潜在肿瘤抑制因子,可作为胃癌诊断和治疗的候选靶点。

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

MESP2表达与临床相关性分析

评估MESP2在胃癌组织和细胞系中的表达水平及其与患者预后的关联。

通过IHC检测80例胃癌及正常组织MESP2表达,qRT-PCR和Western blot检测胃癌细胞系中MESP2表达,并利用R2数据库分析MESP2表达与患者生存期的关系。

2

体外功能验证

验证MESP2对胃癌细胞增殖、迁移和侵袭的影响。

在HGC-27和MKN-45细胞中过表达或敲低MESP2,通过MTT、BrdU、流式细胞术、Transwell和伤口愈合实验检测细胞增殖、周期、迁移和侵袭能力,并通过Western blot检测相关蛋白表达。

3

体内功能验证

验证MESP2在体内对肿瘤生长和转移的影响。

将敲低MESP2的HGC-27细胞皮下注射裸鼠建立移植瘤模型,或尾静脉注射建立肺转移模型,观察肿瘤生长和肺转移结节数量,并进行IHC和HE染色。

4

分子机制研究

阐明MESP2调控p27表达的分子机制。

通过Western blot和qRT-PCR检测p27表达,CHX实验分析p27半衰期,MG-132处理及泛素化实验检测p27泛素化水平,并采用Co-IP、PLA、结构域截短和荧光素酶报告基因实验验证MESP2与TCF4的相互作用及其对TCF4/β-catenin转录活性的影响。

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
RIPA裂解液----
核浆蛋白提取试剂盒Beyotime--
Protein A/G琼脂糖Santa Cruz--
MESP2抗体BIOSSbs-18796R
Ki67抗体Proteintech27309-1-AP
TRIzol试剂----
NanoDrop ND-2000微量分光光度计Yeasen--
GoScript™逆转录系统试剂盒Promega--
MG-132蛋白酶体抑制剂----
Duolink®邻位连接检测试剂Sigma-Aldrich--
抗Flag抗体Proteintech66008-3-Ig
抗TCF4抗体Proteintech13838-1-AP
Duolink®原位红色检测试剂盒Sigma-Aldrich--
Hoechst 33342染料Sigma-Aldrich--
Flag抗体CST8146
双荧光素酶报告基因检测试剂盒YEASEN--
pGL-basic载体Promega--
基质胶----
GraphPad PrismGraphPad Software--

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
细胞培养
细胞系来源及培养条件(已明确为ATCC,但具体培养基和添加剂未详述),以及支原体阴性检测。
阅读提示:Materials and methods 'Cell lines and cultures'
体外功能实验(增殖、周期)
MESP2过表达或敲低的效率验证,MTT和BrdU实验的接种密度、处理时间,流式细胞术的细胞周期分析步骤。
阅读提示:Results 'Overexpression of MESP2...' 和 'Knockdown MESP2...' 以及 Figure legends 2和3
体外迁移和侵袭
Transwell实验所用基质胶浓度、细胞数量、迁移/侵袭时间,伤口愈合实验的划痕宽度和观测时间。
阅读提示:Results 'After assessing the functions...' 和 Figure legend 4
体内动物实验
裸鼠品系、周龄、性别,细胞注射数量和方式,肿瘤体积测量频率,肺转移实验的观察时间点和转移结节计数方法。
阅读提示:Materials and methods 'Animal studies' 和 Results 相关段落
分子机制(蛋白相互作用)
免疫共沉淀所用抗体及浓度,PLA实验抗体稀释比,CHX和MG-132处理浓度和时间(文中已明确CHX 100 μg/ml,MG-132 50 μg/ml)。
阅读提示:Materials and methods 'Protein extraction, western blotting, and co-immunoprecipitation (co-IP) assays' 和 'Proximity ligation assay technique'
转录调控(ChIP和荧光素酶)
ChIP实验中的甲醛交联时间、超声片段长度、抗体量,荧光素酶报告实验中的转染质粒比例和检测时间。
阅读提示:Materials and methods 'Chromatin immunoprecipitation' 和 'Luciferase reporter assay'