PD-L1敲低通过调节ZEB1触发的EMT抑制非小细胞肺癌的血管生成拟态

PD-L1 knockdown suppresses vasculogenic mimicry of non-small cell lung cancer by modulating ZEB1-triggered EMT.

作者信息Wenjuan Li, Jiatao Wu, Qianhao Jia, Yuqi Shi, Fan Li, Linxiang Zhang, Fan Shi, Xiaojing Wang, Shiwu Wu
PMID38783271
发布时间2024-05-23
DOI10.1186/s12885-024-12390-8

实验完整度

包含体外细胞实验(siRNA/shRNA敲低、管形成、迁移侵袭、增殖凋亡)、临床样本免疫组化及生物信息学分析,并进行了EMT及VM相关标志物的功能验证与机制验证。

主要模型

A549细胞 H1299细胞 NSCLC患者肿瘤组织样本

重点核对

PD-L1敲低效率:使用siRNA #3,Western blot和q-PCR验证 ZEB1敲低效率:使用shRNA #5,Western blot和q-PCR验证 VM检测:PAS-CD31双染,CD31阴性且PAS阳性判定为VM 细胞增殖:CCK8检测,每孔2000细胞,24/48/72/96小时 迁移和侵袭:Transwell实验,上室1×10^5细胞,24小时

摘要

背景:PD-L1过表达常见于多种恶性肿瘤,并与癌症患者的不良预后密切相关。此外,PD-L1已被证明在不同癌症类型中促进血管生成和上皮间质转化(EMT)过程中发挥重要作用。方法:通过生物信息学方法和免疫组织化学探讨PD-L1与血管生成拟态及上皮间质转化(EMT)的关系。通过Western blotting和q-PCR评估PD-L1在调控ZEB1表达及EMT过程中的功能。通过siRNA介导的PD-L1敲低后,通过伤口愈合、细胞侵袭和CCK8实验评估PD-L1对A549和H1299细胞迁移和增殖能力的影响。利用管形成实验评估VM结构的存在。结果:在本研究中,与正常肺上皮细胞相比,A549和H1299细胞中PD-L1表达增加。免疫组织化学分析显示,PD-L1阳性组中VM结构的患病率高于PD-L1阴性组。此外,高PD-L1表达也与晚期TNM分期和转移增加显著相关。PD-L1敲低后,NSCLC细胞形成管状结构的能力显著降低。此外,关键EMT和VM相关标志物包括N-cadherin、MMP9、VE-cadherin和VEGFA的水平显著降低,而E-cadherin表达上调。此外,PD-L1或ZEB1敲低后,两种细胞系的迁移和增殖能力均显著受到抑制。结论:敲低PD-L1可抑制ZEB1介导的EMT,从而阻碍NSCLC中VM的形成。补充信息:在线版本包含补充材料,可在10.1186/s12885-024-12390-8获取。关键词:PD-L1,血管生成拟态,ZEB1,非小细胞肺癌,上皮间质转化。

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
PD-L1是否通过调控ZEB1介导的EMT影响非小细胞肺癌中血管生成拟态的形成?
核心机制
PD-L1通过正向调控ZEB1表达,促进EMT进程,进而促进VM形成;敲低PD-L1可抑制ZEB1,阻断EMT,从而抑制VM形成。
主要证据
在A549和H1299细胞中敲低PD-L1或ZEB1后,管形成能力显著降低,EMT标志物(N-cadherin、MMP9、VE-cadherin、VEGFA)下调而E-cadherin上调;免疫组化显示PD-L1与ZEB1共表达,PD-L1阳性组VM发生率更高。
研究意义
靶向PD-L1可能成为抑制VM形成并提高抗血管生成治疗疗效的新策略,有助于克服治疗耐药。

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

PD-L1表达及临床相关性分析

明确PD-L1在NSCLC细胞和组织中的表达情况及其与临床病理特征和预后的关系。

通过Western blot检测NSCLC细胞系A549、H1299、PC9和正常肺上皮BEAS-2B中PD-L1表达;对100例NSCLC组织进行免疫组化染色检测PD-L1表达,PAS-CD31双染检测VM结构,并分析PD-L1表达与临床病理特征及生存的关系。

2

PD-L1敲低对VM形成及功能的影响

验证PD-L1敲低是否影响NSCLC细胞的管形成、增殖、迁移和侵袭能力。

采用siRNA转染敲低A549和H1299细胞中PD-L1表达,通过管形成实验检测VM形成能力,CCK8检测增殖,流式检测凋亡,划痕和Transwell检测迁移和侵袭。

3

PD-L1敲低对EMT及ZEB1表达的影响

探究PD-L1敲低对ZEB1及EMT标志物表达的影响。

通过Western blot和q-PCR检测PD-L1敲低后ZEB1、E-cadherin、N-cadherin、VE-cadherin、MMP9、MMP2和VEGFA的mRNA和蛋白水平;结合生物信息学分析PD-L1与ZEB1的相关性。

4

ZEB1敲低对EMT和VM形成的影响

验证ZEB1敲低是否模拟PD-L1敲低对EMT、VM形成和细胞功能的影响。

利用慢病毒转染shRNA敲低A549和H1299细胞ZEB1,通过Western blot和q-PCR验证敲低效率;检测EMT标志物表达、管形成能力、增殖、迁移和侵袭能力;免疫组化分析ZEB1表达与VM的关系。

5

PD-L1与ZEB1共表达分析

验证PD-L1与ZEB1在NSCLC组织中的共表达情况。

对100例NSCLC组织进行连续切片免疫组化染色,检测PD-L1和ZEB1的表达,并分析两者分布的一致性。

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----
胎牛血清----
LIPO8000转染试剂BeyotimeC0533
对照慢病毒Shanghai He Yuan Biotechnology Company--
靶向ZEB1的shRNA慢病毒Shanghai He Yuan Biotechnology Company--
嘌呤霉素----
RIPA裂解缓冲液----
PVDF膜Millipore--
脱脂奶粉----
兔抗PD-L1抗体Proteintech17952-1-AP
兔抗ZEB1抗体Biossbs-21785R
兔抗N-cadherin抗体BosterBST17153912
兔抗E-cadherin抗体Biossbs-1519R
兔抗VE-cadherin抗体AffinityAF6265
兔抗MMP9抗体AffinityAF5228
兔抗VEGFA抗体Proteintech26157-1AP
小鼠抗MMP2抗体Proteintech66366-1-Ig
兔抗GAPDH抗体AbwaysAB0037
山羊抗兔二抗BiosharpBL003A
抗小鼠IgG二抗BiosharpBL001A
ECL化学发光液Beyotime--
FastPure细胞/组织总RNA提取试剂盒V2Vazyme Biotech--
NovoScript Plus 一步法第一链cDNA合成预混液(去除基因组DNA)NOVO protein--
NovoStart SYBR qPCR预混液PlusNOVO protein--
基质胶ABW--
CCK8试剂BeyotimeC0039
Annexin V-FITC凋亡检测试剂盒BeyotimeC1062

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
临床样本分析
患者样本纳入标准、PD-L1评分标准、VM判定标准(CD31阴性PAS阳性)
阅读提示:Methods: Clinical specimens and immunohistochemistry; Results: 图1C, D; 表1-4
细胞培养
细胞系来源、培养基条件、培养环境(37℃, 5% CO2)
阅读提示:Methods: Cell lines and culture
PD-L1敲低
siRNA序列信息(文中未提供)、转染剂量和试剂(LIPO8000, C0533)、敲低效率验证方法
阅读提示:Methods: SiRNA transfection assay; Results: 图2B,C
ZEB1敲低
shRNA序列信息、慢病毒来源、转导及筛选条件(嘌呤霉素,2周)、敲低效率验证
阅读提示:Methods: Lentiviral transduction; Results: 图5A-C
管形成实验
细胞铺板密度(5×10^4/孔)、基质胶用量(55μL/孔)、观察时间(16小时)
阅读提示:Methods: Three-dimensional tube formation assay
增殖、凋亡、迁移和侵袭实验
CCK8检测时间点(24/48/72/96h)、细胞密度(2000/孔);凋亡检测染料用量;迁移和侵袭的细胞数量(1×10^5)和时间(24h)
阅读提示:Methods: Cell viability assay, Cell apoptosis assay, Cell migration assay, Cell invasion assay, Wound-healing assay