CBR-5884通过靶向丝氨酸合成途径对上皮性卵巢癌细胞的临床前疗效

Preclinical efficacy of CBR-5884 against epithelial ovarian cancer cells by targeting the serine synthesis pathway.

作者信息Kunxiang Gong, Yinger Huang, Yanqin Zheng, Yinfu Zhu, Wenbo Hao, Kun Shi
PMID38733440
发布时间2024-05-11
DOI10.1007/s12672-024-01013-0

实验完整度

包含体外细胞实验、体内动物实验及患者来源类器官模型等多个证据层级,并涉及机制验证和功能验证。

主要模型

SKOV3人上皮性卵巢癌细胞 ID8小鼠上皮性卵巢癌细胞 BALB/c裸鼠异种移植瘤模型 患者来源的卵巢癌类器官模型

重点核对

CBR-5884处理浓度(体外30 μM、50 μM;体内70 mg/kg) PHGDH高表达细胞系(SKOV3、ID8)与低表达细胞系(MDA-MB-231、IOSE-80) CBR-5884与卡铂联合用药浓度(20 μM CBP和30 μM CBR-5884) 体内实验肿瘤体积计算公式及处理时间(12天)

摘要

丝氨酸合成途径(SSP)的重编程与上皮性卵巢癌(EOC)的进展密切相关。CBR-5884是一种靶向磷酸甘油酸脱氢酶(PHGDH)的选择性小分子抑制剂,能有效阻碍癌细胞内的丝氨酸从头合成。本研究旨在评估CBR-5884对EOC细胞的抑制作用并阐明其具体机制,从而为治疗EOC提供新的治疗策略。通过RNA测序和丝氨酸检测试剂盒评估CBR-5884处理后丝氨酸生物合成的抑制情况,结果表明CBR-5884有效下调EOC细胞中的丝氨酸生物合成,尤其是在高表达PHGDH的细胞中。体外研究显示,CBR-5884通过下调整合素β4(ITGB4)/细胞外信号调节激酶(ERK)/上皮-间质转化信号轴,表现出显著的抗肿瘤作用并抑制EOC细胞的迁移和侵袭。此外,CBR-5884减弱了EOC细胞的干性并增强了其对化疗的敏感性。此外,体内研究表明,CBR-5884显著延缓肿瘤生长,组织学分析表明CBR-5884具有安全性。最后,利用患者来源的类器官(PDO)模型探讨了CBR-5884对EOC细胞的临床前疗效,结果显示CBR-5884在EOC PDO模型中抑制增殖并下调ITGB4的表达。我们的研究结果支持CBR-5884在高PHGDH表达的EOC细胞中具有抗癌特性,表现为抑制增殖、迁移和侵袭,同时增强化疗敏感性,提示CBR-5884有望成为治疗EOC的有效策略。

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
CBR-5884是否通过抑制丝氨酸合成途径对上皮性卵巢癌细胞发挥抗肿瘤作用并增强化疗敏感性?
核心机制
CBR-5884通过抑制PHGDH介导的丝氨酸从头合成,下调ITGB4/ERK/EMT信号轴,抑制增殖、迁移和侵袭,并减弱肿瘤干性。
主要证据
体外实验显示CBR-5884抑制细胞活力、诱导细胞周期阻滞和凋亡,降低迁移和侵袭;体内异种移植瘤模型显示肿瘤生长延迟;PDO模型显示增殖抑制和ITGB4下调。
研究意义
研究提出CBR-5884可作为治疗高PHGDH表达的上皮性卵巢癌的潜在策略,并可增强化疗敏感性。

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

评估CBR-5884对丝氨酸代谢的靶向抑制作用

验证CBR-5884能否抑制EOC细胞中的丝氨酸合成及相关代谢途径。

对SKOV3细胞进行RNA测序分析,比较CBR-5884处理与对照组差异表达基因,并进行GSEA富集分析;检测细胞内丝氨酸含量。

2

体外抗增殖效果评估

检测CBR-5884对EOC细胞增殖的抑制作用。

使用CCK-8法检测细胞活力,评估不同浓度CBR-5884处理的效果;克隆形成实验评估长期增殖抑制。

3

细胞周期和凋亡分析

探究CBR-5884是否通过诱导细胞周期阻滞和凋亡来抑制EOC细胞生长。

通过流式细胞术检测细胞周期分布和凋亡细胞比例,Western blot检测cleaved caspase-3表达。

4

迁移和侵袭能力评估

检测CBR-5884对EOC细胞迁移和侵袭的影响。

采用伤口愈合实验评估细胞迁移,Transwell实验评估细胞侵袭,并检测相关蛋白表达。

5

肿瘤干细胞特性及化疗敏感性评估

探究CBR-5884是否通过减弱肿瘤干性来增强化疗敏感性。

利用肿瘤球形成实验检测干性,流式细胞术检测CD44阳性细胞,RT-qPCR检测干性相关基因,并评估CBR-5884与卡铂联用效果。

6

体内抗肿瘤效果评估

验证CBR-5884在体内对EOC肿瘤生长的抑制作用及其安全性。

建立ID8异种移植瘤模型,给予CBR-5884灌胃治疗,测量肿瘤体积和重量,并进行免疫组化和H&E染色分析。

7

患者来源类器官模型验证

评估CBR-5884在患者来源的类器官模型中的临床前疗效。

构建EOC PDO模型,用不同浓度CBR-5884处理,检测细胞活力及ITGB4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。

产品清单

实验环节名称品牌货号
DMEM培养基Gibco--
胎牛血清Gibco--
MEM培养基Gibco--
CBR-5884MedChemExpressHY-100012
卡铂MedChemExpressHY-17393
Trizol试剂TaKaRa--
RNA测序Annoroad--
DL-丝氨酸检测试剂盒Abcamab241027
细胞计数试剂盒-8Selleck Chemicals--
酶标仪Bio-Rad Laboratories--
细胞周期染色试剂盒MultiScience--
Annexin V-FITC凋亡检测试剂盒MultiScience--
Annexin V-APC凋亡检测试剂盒MultiScience--
流式细胞仪----
FITC抗小鼠CD44抗体ProteintechFITC-65117
Transwell小室Falcon--
基质胶CorningCB-40230
超低吸附培养板Corning--
DMEM/F-12培养基----
表皮生长因子----
胰岛素----
氢化可的松----
B27添加剂Gibco17504044
PrimeScript RT试剂盒TaKaRa--
SYBR Premix Ex-Taq II试剂盒TaKaRa--
Biosystems 7500实时荧光定量PCR系统----
RIPA裂解液KeyGEN BioTECH--
BCA蛋白定量试剂盒KeyGEN BioTECH--
PVDF膜Millipore--
抗PHGDH一抗Proteintech14719-1-AP
抗GAPDH一抗Cell Signaling Technology5174
抗caspase-3一抗Cell Signaling Technology9662
抗cleaved caspase-3一抗Cell Signaling Technology9664
抗ITGB4一抗Cell Signaling Technology14803
抗磷酸化p44/42 MAPK (Erk1/2)一抗Cell Signaling Technology9102
抗总p44/42 MAPK (Erk1/2)一抗Cell Signaling Technology4370
抗ZEB1一抗Cell Signaling Technology3396
抗N-cadherin一抗Cell Signaling Technology13116
抗β-Catenin一抗Cell Signaling Technology8480
抗Vimentin一抗Cell Signaling Technology5741
HRP标记抗兔IgG二抗Cell Signaling Technology7074
化学发光HRP底物Millipore--
免疫组化试剂盒BiossIHC001
兔抗Ki-67一抗Cell Signaling Technology9027
兔抗PHGDH一抗Proteintech14719-1-AP
兔抗ITGB4一抗Cell Signaling Technology14803
Cy3标记抗兔IgG二抗ProteintechSA00009-2
DAPIBiossD-9106
Advanced DMEM/F12培养基Thermo Fisher Scientific12634028
青霉素-链霉素----
IV型胶原酶Thermo Fisher Scientific17104019
100微米过滤器Corning352360
生长因子减少的基质胶CorningCB-40230
Cell Counting-Lite 3D发光细胞活力检测试剂盒VazymeDD1102-01

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
细胞培养和处理
细胞系来源、培养基成分、CBR-5884处理浓度和时间
阅读提示:Materials and methods: Cell culture and materials
丝氨酸浓度检测
细胞接种密度、CBR-5884浓度(30和50 μM)、处理时间(24小时)
阅读提示:Materials and methods: Serine concentration detection
细胞活力检测
细胞接种密度、CBR-5884浓度范围、处理时间(72小时)
阅读提示:Materials and methods: Cell viability and IC50
细胞周期和凋亡分析
CBR-5884浓度(50 μM)和处理时间(24小时周期,48小时凋亡)
阅读提示:Materials and methods: Flow cytometry
迁移和侵袭实验
CBR-5884浓度(伤口愈合30 μM,Transwell 50 μM)和处理时间
阅读提示:Materials and methods: Wound healing assay, Transwell assay
肿瘤球形成实验
细胞接种数量、CBR-5884浓度(50 μM)、处理时间(5天)
阅读提示:Materials and methods: Tumorsphere assay
体内实验
小鼠品系、细胞注射数量、给药剂量(70 mg/kg)、给药方式(灌胃)、给药频率和时间
阅读提示:Materials and methods: Animal experiments
类器官实验
患者来源肿瘤组织处理、CBR-5884浓度(250和500 μM)、处理时间(72小时)
阅读提示:Materials and methods: Patient-derived organoid model construction and culture