耐化疗肿瘤细胞来源的携带miR-6836的细胞外囊泡通过DLG2-YAP1信号通路传递上皮性卵巢癌的顺铂耐药性

Extracellular vesicles carrying miR-6836 derived from resistant tumor cells transfer cisplatin resistance of epithelial ovarian cancer via DLG2-YAP1 signaling pathway.

作者信息Yazhu Zou, Zitong Zhao, Jingjing Wang, Liying Ma, Yi Liu, Li Sun, Yongmei Song
PMID37416779
发布时间2023-06-12
DOI10.7150/ijbs.83264

实验完整度

包含临床样本分析、体外细胞功能实验、体内动物模型及机制验证(双荧光素酶报告、ChIP、回复实验、外泌体传递等)多个独立证据层级,且明确功能与机制验证。

主要模型

EOC细胞系(A2780、CAOV3、OVCAR3、SKOV3) EOC细胞球体(CSC模型) 皮下移植瘤模型(BALB/c裸鼠) 腹膜转移模型(BALB/c裸鼠)

重点核对

miR-6836在耐药EOC组织及血清中高表达,且与不良预后相关 miR-6836靶向DLG2 3'UTR,下调DLG2表达 miR-6836促进Yap1核转位,且受TEAD1转录调控形成正反馈环 外泌体传递miR-6836使敏感细胞获得耐药表型 antagomir-miR-6836联合顺铂在体内逆转耐药

摘要

背景:化疗耐药是导致上皮性卵巢癌(EOC)预后不良的重要原因。然而,化疗耐药的分子机制尚不清楚,开发针对耐药性EOC的有效治疗方法和生物标志物迫在眉睫。肿瘤细胞的干性直接导致化疗耐药。外泌体miRNA重塑肿瘤微环境(TME),并广泛用作临床液体活检标志物。方法:在本研究中,通过高通量筛选和综合分析,筛选出在耐药EOC组织中上调且与干性相关的miRNA,并据此鉴定出miR-6836。结果:临床上,高miR-6836表达与EOC患者较差的化疗反应和生存期密切相关。功能上,miR-6836通过增强干性和抑制凋亡来促进EOC细胞对顺铂的耐药。机制上,miR-6836直接靶向DLG2以增强Yap1核转位,并受TEAD1调控,形成正反馈环路:miR-6836-DLG2-Yap1-TEAD1。此外,在顺铂耐药的EOC细胞中,miR-6836可以被包裹进分泌的外泌体中,外泌体miR-6836能够被递送到顺铂敏感的EOC细胞中,并逆转其对顺铂的反应。结论:我们的研究揭示了化疗耐药的分子机制,并确定miR-6836可能是耐药EOC的潜在治疗靶点和有效的活检标志物。

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
miR-6836在EOC化疗耐药中的分子机制及其作为治疗靶点和生物标志物的潜力。
核心机制
miR-6836直接靶向DLG2,抑制其表达,从而减少Yap1磷酸化,促进Yap1核转位,进而激活干性相关转录(如TEAD1),形成miR-6836-DLG2-Yap1-TEAD1正反馈环路,促进干性并抑制凋亡,导致顺铂耐药。
主要证据
临床样本分析显示miR-6836在耐药组织中高表达且与预后差相关;体外实验证明miR-6836促进肿瘤球形成、增加IC50、减少凋亡和DNA损伤;体内实验显示miR-6836促进肿瘤生长和腹膜转移;机制实验通过双荧光素酶报告、ChIP、Western blot等验证靶向DLG2和Yap1核转位;外泌体实验证明耐药传递。
研究意义
miR-6836可能作为EOC诊断和顺铂耐药检测的液体活检标志物,并且antagomir-miR-6836联合顺铂可能是提高EOC化疗敏感性的潜在策略。

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

临床样本分析及miRNA筛选

筛选在化疗耐药EOC组织和干细胞中均上调的miRNA。

对22例EOC患者组织进行miRNA芯片分析,结合TCGA干细胞指数和SKOV3球体miRNA测序,筛选出miR-6836。

2

miR-6836表达与临床相关性验证

验证miR-6836表达与化疗反应、生存期及作为生物标志物的潜力。

通过RT-qPCR检测87例EOC组织、65例血清中miR-6836表达,并利用KMplot数据库分析预后。

3

体外功能实验

评估miR-6836对EOC细胞干性、顺铂耐药、增殖、迁移侵袭的影响。

通过miRNA mimic/inhibitor转染,检测肿瘤球形成、干性标志物表达、IC50、凋亡、DNA损伤、增殖、集落形成和迁移侵袭。

4

体内功能实验

验证miR-6836对体内肿瘤生长、干性和转移的影响。

使用慢病毒稳定过表达miR-6836的CAOV3/SKOV3细胞建立皮下成瘤、肿瘤球成瘤和腹膜转移模型,观察肿瘤形成率、体积和转移情况。

5

机制研究:miR-6836靶向DLG2

验证DLG2是miR-6836的直接靶基因并探讨下游机制。

通过测序分析、Targetscan预测、双荧光素酶报告基因、Western blot和免疫荧光等验证miR-6836对DLG2的靶向作用及对Yap1核转位的影响。

6

上游调控机制研究

确定miR-6836的上游转录调控因子。

验证TEAD1对miR-6836的转录调控作用。

7

回复实验

证明miR-6836通过抑制DLG2发挥作用。

在miR-6836抑制剂处理基础上共转染si-DLG2,检测功能表型是否回复。

8

外泌体传递实验

证明外泌体miR-6836可在细胞间传递耐药性。

分离CAOV3外泌体,验证miR-6836被包裹并转移至受体细胞,评估受体细胞功能变化。

9

体内药物联合治疗

评估antagomir-miR-6836联合顺铂的逆转耐药效果。

建立CAOV3皮下移植瘤模型,瘤内注射PBS、顺铂、antagomir-NC、antagomir-miR-6836或联合处理,观察肿瘤生长和凋亡指标。

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
RPMI-1640培养基----
DMEM培养基----
胎牛血清----
DMEM/F12培养基----
B27添加剂Gibco--
碱性成纤维细胞生长因子Sigma-Aldrich--
表皮生长因子Sigma-Aldrich--
NCMzol试剂NCM Biotech--
RNAExpress总RNA提取试剂盒NCM Biotech--
EasyScript一步法cDNA合成预混液TransGen Biotech--
PerfectStart Green qPCR预混液TransGen Biotech--
Bulge-Loop miR-6836 qRT-PCR引物组RiboBio--
Lipofectamine 2000转染试剂Invitrogen--
抗Oct4抗体Biossbs-0830R
抗Nanog抗体Proteintech14295-1-AP
抗CD44抗体Proteintech15675-1-AP
抗Sox2抗体Proteintech11064-1-AP
抗γ-H2AX抗体Abcamab26350
抗DLG2抗体Affinity BiosciencesDF3995
抗p-Yap1抗体CST4911S
抗Yap1抗体Proteintech13584-1-AP
抗Bax抗体CSTB8429
抗Bcl2抗体Proteintech60178-1-Ig
抗β-tubulin抗体Sigma-AldrichT5201
抗Lamin B1抗体Santasc-365962
抗TEAD1抗体ABclonalA13366
抗β-actin抗体Santasc-8432
抗CD63抗体Proteintech25682-1-AP
抗TSG101抗体Proteintech28283-1-AP
Annexin V-FITC/PI凋亡检测试剂盒KeyGEN BioTECH--
多色流式细胞仪LSRIIBD Biosciences--
抗53BP1抗体Abcamab36823
miR-6836慢病毒GeneChem--
核浆蛋白提取试剂盒Beyotime--
Pierce磁珠ChIP试剂盒Thermo Scientific--
PKH67荧光染料Sigma-Aldrich--
链霉亲和素/罗丹明标记Biossbs-0437P-RBITC
双荧光素酶报告检测系统Promega--
xCELLigence实时细胞分析仪(RTCA)-MP系统ACEA Biosciences--

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,培养基(RPMI-1640或DMEM),FBS浓度(10%或20%),培养条件(37°C, 5% CO2)
阅读提示:Methods: Cell culture
miRNA筛选
样本数(22例组织),分组(11例敏感/11例耐药),miRNA芯片平台
阅读提示:Results: MiR-6836 is up-regulated...; Methods: MicroRNA Array
临床样本验证
EOC组织样本数(87例,耐药57/敏感30),血清样本数(EOC 65,非癌39),RT-qPCR归一化基因(U6,外参,GAPDH)
阅读提示:Results: Fig. 1f-g; Methods: RNA extraction...
体外功能实验
细胞系(A2780, CAOV3, OVCAR3, SKOV3),转染试剂(Lipofectamine 2000),mimic/inhibitor浓度,顺铂浓度梯度,处理时间(24h),检测时间点
阅读提示:Methods: Oligonucleotide transfection, Drug sensitivity..., Apoptosis..., Immunofluorescence...
体内动物实验
动物品系(NOD/SCID,BALB/c nude),周龄(4-5周),性别(雌性),细胞数量(皮下1×10^6,腹膜2×10^6),肿瘤球浓度梯度,观察时间(30天)
阅读提示:Methods: Animal experiments; Results: Fig. 3
机制验证
双荧光素酶报告(293T细胞,WT/MUT质粒),ChIP(TEAD1抗体,JASPAR预测位点),Yap1核浆分离和免疫荧光
阅读提示:Methods: Plasmid construction, Luciferase reporter assay, ChIP assay, Nuclear and cytoplasmic protein extraction
外泌体实验
超速离心参数(110,000g 90min),外泌体鉴定(TEM, NTA, CD63/TSG101),共孵育时间(12h)
阅读提示:Methods: Exosome purification...
体内联合治疗
CAOV3细胞数量(2×10^6),起始肿瘤体积(75 mm3),给药方式(顺铂腹腔,antagomir尾静脉),各处理组样本量(n=5或n=10)
阅读提示:Methods: Animal experiments (drug combination model); Results: Fig. 7
统计方法
数据表示(mean±SEM),检验方法(非配对双尾t检验),相关分析(Spearman),统计软件(GraphPad Prism 8, SPSS 23.0)
阅读提示:Methods: Statistical analysis