核糖体生物发生调节因子1同源物(RRS1)通过调控AEG-1丰度促进乳腺癌细胞顺铂耐药

Ribosome Biogenesis Regulator 1 Homolog (RRS1) Promotes Cisplatin Resistance by Regulating AEG-1 Abundance in Breast Cancer Cells.

作者信息Junying Song, Cuixiu Peng, Runze Wang, Yanan Hua, Qinglan Wu, Lin Deng, Yi Cao, Li Zhang, Lin Hou
PMID37049702
期刊Molecules
发布时间2023-03-25
DOI10.3390/molecules28072939

实验完整度

包括细胞系耐药模型、shRNA敲低和过表达、体外功能实验、Co-IP、泛素化检测及裸鼠移植瘤模型,含机制验证和体内验证。

主要模型

MCF-7和MCF-7/DDP人乳腺癌细胞系 MCF-7细胞裸鼠皮下移植瘤模型

重点核对

乳腺癌细胞系MCF-7和耐药株MCF-7/DDP的来源与鉴定 shRNA敲低RRS1的效率和特异性 顺铂处理浓度及IC50测定方法 CHX和MG132处理浓度及时间 动物实验分组和给药方案

摘要

许多核糖体蛋白在肿瘤中高表达,与肿瘤的诊断、预后和病理特征密切相关。然而,关于核糖体蛋白与化疗耐药之间相关性的研究很少。RRS1(人类核糖体合成调节因子1)是参与核糖体生物发生的关键核蛋白,也通过保护癌细胞免于凋亡在乳腺癌的发生和发展中发挥关键作用。鉴于凋亡耐药是肿瘤细胞顺铂耐药的原因之一,我们旨在确定RRS1与乳腺癌细胞顺铂耐药之间的关系。在此,我们报道RRS1与乳腺癌细胞的顺铂耐药相关。RRS1沉默增加了MCF-7/DDP细胞对顺铂的敏感性,并通过阻滞细胞周期分布和增强凋亡来抑制癌细胞增殖。AEG-1(星形胶质细胞升高基因-1)通过干扰MDR1(多药耐药基因1)的泛素化和蛋白酶体降解来促进药物耐药,从而增强药物外排。我们发现RRS1通过抑制泛素化和随后的蛋白酶体降解来结合并稳定AEG-1,进而通过上调MDR1促进药物外排。此外,RRS1还通过ERK/Bcl-2/BAX信号通路诱导乳腺癌细胞凋亡耐药。我们的研究首次表明RRS1通过结合AEG-1使乳腺癌细胞对顺铂敏感,并为提高顺铂为基础的化疗疗效提供了理论基础。

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
RRS1是否参与乳腺癌细胞对顺铂的耐药及其分子机制是什么?
核心机制
RRS1通过结合AEG-1并抑制其泛素化和蛋白酶体降解,稳定AEG-1蛋白,进而上调MDR1促进药物外排;同时RRS1激活ERK/Bcl-2/BAX通路抑制凋亡,协同促进顺铂耐药。
主要证据
RRS1在耐药细胞中高表达且顺铂诱导其表达;敲低RRS1降低IC50、抑制增殖、阻滞周期、促进凋亡;Co-IP证实RRS1与AEG-1相互作用;过表达RRS1延长AEG-1半衰期并减少其泛素化;体内实验表明顺铂处理后肿瘤中RRS1升高。
研究意义
为改善顺铂化疗疗效和乳腺癌治疗提供理论基础,并提示RRS1可作为潜在治疗靶点。

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

耐药细胞模型鉴定与RRS1表达分析

验证MCF-7/DDP细胞的耐药特性并检测RRS1在耐药细胞中的表达水平。

比较MCF-7与MCF-7/DDP细胞对顺铂的IC50,检测MDR1、ABCG2表达,并用Western blot和RT-qPCR检测RRS1表达。

2

RRS1敲低对细胞恶性表型和药敏的影响

研究RRS1敲低是否影响乳腺癌耐药细胞的增殖、周期、凋亡和对顺铂的敏感性。

用shRNA敲低RRS1后,检测细胞增殖、IC50、细胞周期、凋亡及相关蛋白表达。

3

RRS1与AEG-1相互作用及表达调控

评估RRS1是否与AEG-1相互作用并影响其表达。

通过Co-IP检测RRS1、AEG-1、MDR1的相互作用,并检测敲低RRS1后AEG-1的mRNA和蛋白水平。

4

RRS1对AEG-1蛋白稳定性和泛素化的影响

验证RRS1是否通过抑制泛素化-蛋白酶体降解来稳定AEG-1。

使用CHX处理检测AEG-1半衰期,使用MG132处理检测泛素化水平。

5

体内验证顺铂对RRS1表达的诱导作用

在体内模型中验证顺铂治疗是否上调RRS1表达。

将MCF-7细胞接种于裸鼠皮下,给予顺铂或对照处理,比较肿瘤大小及RRS1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。

细胞培养与模型建立
验证分子表达变化
评估体内效果
数据分析与统计

产品清单

实验环节名称品牌货号
DMEM培养基HyClone--
RPMI-1640培养基HyClone--
胎牛血清ExCell Bio--
顺铂Solarbio--
嘌呤霉素Yeasen--
MG132Selleck--
Trizol RNA提取试剂盒Vazyme--
CCK-8试剂Solarbio--
碘化丙啶Solarbio--
Annexin V-APC/PI凋亡检测试剂盒Elabscience--
蛋白A/G试剂盒Epizyme--
BCA蛋白定量试剂盒Solarbio--
抗AEG-1抗体Abcamab227981
IgGBiossbs-0297R
RIPA裂解液Sparkjade--
蛋白酶抑制剂混合物Servicebio--
抗GAPDH抗体AbclonalAC002
抗RRS1抗体AbcamAB188161
抗AEG-1抗体Abcamab227981
抗ABCG2抗体ZenBioR26465
抗MDR1抗体Proteintech22336-1-AP
抗ERK抗体ZenBio340373
抗磷酸化ERK抗体ZenBio340767
抗BAX抗体CST#89477
抗Bcl-2抗体CST#3498
抗BAD抗体Abcamab32445
抗磷酸化BAD抗体Abcamab129192
抗泛素抗体Proteintech10201-2-AP
HRP标记的二抗Biossbs-0295G-HRP
增强化学发光液MDBio--
裸鼠(BALB/c)VitalRiver--

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
细胞培养与耐药模型
细胞来源、培养基成分、维持DDP浓度、培养条件
阅读提示:见 Materials and Methods 3.2
慢病毒感染
慢病毒类型、MOI、感染时间、筛选浓度和时间
阅读提示:见 Materials and Methods 3.3
顺铂敏感性检测
细胞接种密度、DDP浓度梯度、处理时间、CCK-8检测步骤
阅读提示:见 Materials and Methods 3.5
细胞周期与凋亡分析
染色试剂浓度、孵育时间、流式细胞仪设置
阅读提示:见 Materials and Methods 3.7 和 3.8
蛋白质稳定性与泛素化分析
CHX浓度、MG132浓度、处理时间、IP抗体
阅读提示:见 Materials and Methods 3.9 和 3.10
动物实验
动物品系、周龄、性别、细胞接种量、给药剂量和频率
阅读提示:见 Materials and Methods 3.11