Linc00707通过激活PI3K/AKT/mTOR通路调节自噬并促进三阴性乳腺癌的进展

Linc00707 regulates autophagy and promotes the progression of triple negative breast cancer by activation of PI3K/AKT/mTOR pathway.

作者信息Hongli Li, Qinghua Liu, Yaqiong Hu, Chonggao Yin, Yunxiang Zhang, Peng Gao
PMID38485945
发布时间2024-03-14
DOI10.1038/s41420-024-01906-7

实验完整度

包含体外细胞功能实验、体内异种移植模型、自噬检测、双荧光素酶报告基因、RIP及临床样本分析等多个独立验证层级。

主要模型

MDA-MB-231细胞 MDA-MB-468细胞 MCF-10A细胞 BALB/C裸鼠异种移植模型

重点核对

Linc00707在TNBC组织中的表达上调(TCGA及RT-qPCR验证) 敲低Linc00707抑制细胞增殖、迁移和侵袭(EdU、Transwell、划痕实验) Linc00707通过PI3K/AKT/mTOR通路影响自噬(Western blot、JC-1) Linc00707直接结合miR-423-5p(双荧光素酶报告实验) miR-423-5p靶向MARCH2(双荧光素酶报告实验、Western blot)

摘要

三阴性乳腺癌(TNBC)是乳腺癌(BC)的一种病理亚型,具有高度恶性、侵袭性强和预后差的特点。长链非编码RNA(LncRNA)在肿瘤发生过程中发挥重要作用。我们通过TCGA数据库和RT-qPCR实验发现,与正常乳腺组织和其他亚型乳腺癌相比,Linc00707在TNBC组织中表达上调。Linc00707促进TNBC细胞增殖、迁移和侵袭。此外,我们发现敲低Linc00707通过PI3K/AKT/mTOR信号通路影响TNBC细胞的自噬。Linc00707通过影响自噬来影响TNBC细胞的进展。进一步的机制实验证实,Linc00707可竞争性结合miR-423-5p上调MARCH2表达,最终通过PI3K/AKT/mTOR通路促进TNBC进展和自噬。总之,我们证明Linc00707是肿瘤进展中的关键分子,可能成为TNBC患者的有效靶点。

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
Linc00707在TNBC进展和自噬调控中的作用及分子机制是什么?
核心机制
Linc00707作为ceRNA海绵吸附miR-423-5p,上调MARCH2表达,进而激活PI3K/AKT/mTOR信号通路,抑制自噬,促进TNBC细胞增殖、迁移和侵袭。
主要证据
体外细胞功能实验、体内异种移植模型、自噬检测(LC3-II/LC3-I比值及SQSTM1/P62)、双荧光素酶报告基因和RIP实验证实了Linc00707/miR-423-5p/MARCH2轴。
研究意义
Linc00707是肿瘤进展的关键分子,可能成为TNBC治疗的潜在靶点。

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

表达分析

验证Linc00707在TNBC中的表达水平及临床相关性

利用TCGA数据库分析Linc00707在TNBC与正常组织中的差异表达,并通过RT-qPCR在25对TNBC和ANT样本中验证,同时分析其诊断价值(ROC曲线)。

2

体外细胞功能实验

评估Linc00707对TNBC细胞增殖、迁移和侵袭的影响

通过shRNA敲低和过表达Linc00707,利用EdU、克隆形成、Transwell和划痕实验检测细胞行为。

3

体内实验

验证Linc00707在体内对肿瘤生长和转移的影响

使用裸鼠皮下移植和尾静脉注射稳定敲低或过表达Linc00707的MDA-MB-231细胞,观察肿瘤体积和肺转移灶。

4

自噬检测

探究Linc00707对TNBC细胞自噬的影响及其与PI3K/AKT/mTOR通路的关系

使用StubRFP-sensGFP-LC3报告系统、JC-1染色、Western blot检测LC3-II/LC3-I、SQSTM1/P62及通路蛋白磷酸化水平,并使用PI3K抑制剂LY294002验证。

5

自噬影响验证

验证Linc00707是否通过自噬影响TNBC细胞进展

加入自噬抑制剂CQ处理细胞,重复EdU、Transwell和划痕实验。

6

ceRNA机制验证

验证Linc00707作为ceRNA海绵吸附miR-423-5p并调控MARCH2

利用生物信息学预测、双荧光素酶报告基因、RNA pulldown、RIP、RT-qPCR及Western blot验证Linc00707-miR-423-5p-MARCH2相互作用。

7

功能恢复实验

证实miR-423-5p抑制可逆转Linc00707敲低对TNBC细胞的影响

共转染sh-Linc00707和miR-423-5p inhibitor,检测增殖、迁移和侵袭能力。

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
TRIzol试剂Sangon Biotech Shanghai--
ReverTra Ace qPCR RT试剂盒TOYOBO--
QuantiTect SYBR Green PCR试剂盒US ERBRIGHTS2014
ABI 7500 Fast系统Applied Biosystems--
PARIS试剂盒Life Technologies--
核糖体荧光原位杂交试剂盒RiboBio--
Cy3标记探针----
TCS SP8共聚焦显微镜Leica--
BeyoClick™ EdU-594细胞增殖检测试剂盒Beyotime Biotechnology--
DAPI溶液----
氯喹Solarbio--
吉姆萨染色液Solarbio--
Transwell小室系统Corning--
基质胶Millipore Sigma--
Leica DM2500显微镜Leica--
BALB/C裸鼠Vital River Laboratory Animal Technology Co. Ltd.--
通用两步法检测试剂盒(PV-9000)ZSGB-BIOPV-9000
抗LC3抗体(bs-8878R)Biossbs-8878R
LC3抗体(bs-24359R)Biossbs-24359R
SQSTM1/P62抗体(bs-24359R)Biossbs-24359R
p-PI3K抗体(17366S)Cell Signaling Technology17366S
PI3K抗体(4249S)Cell Signaling Technology4249S
Phospho-AKT S473抗体(4058)Cell Signaling Technology4058
AKT抗体(9272S)Cell Signaling Technology9272S
Phospho-mTOR S2448抗体(2971)Cell Signaling Technology2971
mTOR抗体(2971S)Cell Signaling Technology2971S
p-p70s6k抗体(9204S)Cell Signaling Technology9204S
p70s6k抗体(9206S)Cell Signaling Technology9206S
p-4EBP1抗体(2855S)Cell Signaling Technology2855S
4EBP1抗体(9644S)Cell Signaling Technology9644S
StubRFP-sensGFP-LC3慢病毒Genechem--
JC-1染料(C2006)Beyotime BiotechnologyC2006
双荧光素酶报告基因系统试剂盒(E1910)PromegaE1910
RNA免疫沉淀试剂盒Geneseed Biotech--

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
临床样本收集
TNBC(25例)和非TNBC(25例)组织的病理诊断标准、患者接受手术前未接受放化疗、样本冻存条件
阅读提示:Methods- Patient samples and ethical approval
细胞培养
细胞系来源(ATCC)、培养条件(37°C, 5% CO2)、STR鉴定、支原体检测阴性
阅读提示:Methods- Cell lines and cell culture
基因敲低和过表达
shRNA序列(sh#1, sh#2, sh#3)、过表达载体pcDNA3.0-Linc00707、转染效率确认
阅读提示:Methods- Plasmid construction and cell transfection
细胞增殖检测
EdU浓度(50μM)和孵育时间(2h)、CQ浓度(10μmol/L)和处理时间(24h)、克隆形成接种密度(800细胞/孔)
阅读提示:Methods- Cell proliferation assay
迁移和侵袭检测
Transwell迁移细胞数(5×10^4)、Matrigel包被、孵育时间(24h)、CQ处理条件
阅读提示:Methods- Transwell migration and invasion assays
体内动物实验
动物品系(BALB/C裸鼠)、性别(雌性)、周龄(6周)、细胞注射数(5×10^6)、随机分组(每组5只)、肿瘤体积计算、取材时间(第31天和第22天)
阅读提示:Methods- Xenograft tumorigenesis
自噬检测
StubRFP-sensGFP-LC3慢病毒感染、JC-1染色、LY294002浓度(10μmol/L)
阅读提示:Methods- StubRFP-sensGFP-LC3 lentivirus infection, Measurement of mitochondrial membrane potential
Western blot
抗体浓度(LC3 1:1000, SQSTM1/P62 1:1000, p-PI3K 1:1000, PI3K 1:1000, p-AKT 1:2000, AKT 1:1000, p-mTOR 1:1000, mTOR 1:1000, p-p70s6k 1:1000, p70s6k 1:1000, p-4EBP1 1:1000, 4EBP1 1:1000)、蛋白定量、重复三次
阅读提示:Methods- Western Blot analysis
双荧光素酶实验
质粒构建(Linc00707-WT/MUT, MARCH2-WT/MUT)、共转染量(报告质粒500ng, miRNA mimics 10nM)、检测时间(48h)
阅读提示:Methods- Dual-luciferase assay