ARID1A通过Hippo通路抑制卵巢癌细胞的EMT和干性

ARID1A restrains EMT and stemness of ovarian cancer cells through the Hippo pathway.

作者信息Shouying Xu, Chongying Zhu, Qiang Xu, Zihao An, Shu Xu, Ge Xuan, Chao Lin, Chao Tang
PMID38873993
发布时间2024-08
DOI10.3892/ijo.2024.5664

实验完整度

包含体外细胞实验(CCK-8、伤口愈合、集落形成、WB、RT-qPCR、免疫共沉淀)和体内异种移植瘤实验,并进行了机制验证(TAZ突变体回补)和干细胞特性验证。

主要模型

SK-OV-3人卵巢癌细胞系 A2780人卵巢癌细胞系 SK-OV-3来源的卵巢癌干细胞样细胞(OCSCs) BALB/c裸鼠异种移植模型

重点核对

ARID1A过表达或敲低对SK-OV-3细胞活力、迁移和集落形成的影响 ARID1A对Hippo通路关键分子(p-MST1, p-LATS1, p-TAZ, p-YAP)及靶基因(CTGF, CYR61)表达的影响 细胞密度对Hippo通路活性及ARID1A蛋白表达的影响 TAZ-S89突变体过表达对ARID1A抑制作用的逆转效果 OCSCs中ARID1A过表达对体内肿瘤生长和Ki67增殖指数的影响

摘要

编码SWI/SNF(BAF)染色质重塑复合物亚基的基因在多种肿瘤类型中频繁突变,其中ARID1A是突变最频繁的靶点。本研究报告ARID1A抑制卵巢癌细胞的上皮-间质转化(EMT)和干性,并伴随细胞活力、迁移和集落形成能力的降低,表明ARID1A在卵巢癌中作为肿瘤抑制因子发挥作用。机制上,ARID1A通过激活Hippo信号通路对卵巢癌细胞发挥抑制作用。相反,获得性功能转录共激活因子PDZ结合基序(TAZ)突变体(TAZ-Ser89)的过表达有效逆转了ARID1A诱导的作用。此外,Hippo信号的激活明显上调ARID1A蛋白表达,而TAZ-Ser89的异位表达导致ARID1A水平显著降低,表明ARID1A-TAZ在调节卵巢癌细胞EMT和干性中存在反馈调节。因此,本研究揭示了ARID1A通过Hippo/TAZ通路在调节卵巢癌细胞EMT和干性中的作用,并为TAZ抑制剂可有效预防ARID1A缺失或突变的卵巢癌病例的启动和转移提供了证据。

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
ARID1A是否通过Hippo通路调控卵巢癌细胞的EMT和干性?
核心机制
ARID1A通过激活Hippo信号通路,促进LATS介导的TAZ磷酸化降解,从而抑制TAZ的致癌活性,进而抑制卵巢癌细胞的EMT和干性。
主要证据
体外实验显示ARID1A过表达抑制细胞活力、迁移和集落形成,并改变EMT和干性标志物表达;机制上激活Hippo通路(增加p-MST1和p-LATS1比例);体内实验显示ARID1A过表达的OCSCs移植瘤生长减慢,Ki67染色阳性率降低。
研究意义
研究提示ARID1A可能是卵巢癌的预后分子和治疗靶点,TAZ抑制剂可能有效预防ARID1A缺失或突变卵巢癌的起始和转移。

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

ARID1A对卵巢癌细胞EMT和干性的影响

验证ARID1A是否调控卵巢癌细胞的恶性表型,包括活力、迁移、集落形成及EMT和干性标志物的表达。

在SK-OV-3细胞中过表达或敲低ARID1A,检测细胞活力(CCK-8)、迁移(伤口愈合)、集落形成,并通过WB检测EMT(E-cadherin, N-cadherin, Vimentin)和干性(Nanog, Oct3/4, Sox2)标志物的蛋白质水平。

2

ARID1A对Hippo信号通路的调控

探究ARID1A是否影响Hippo通路关键分子的表达和磷酸化状态。

在SK-OV-3和A2780细胞中过表达或敲低ARID1A,通过WB检测Hippo通路组分(MST1, LATS1, TAZ, YAP)的总量和磷酸化水平,并通过RT-qPCR和WB检测靶基因CTGF和CYR61的表达。

3

Hippo信号激活对ARID1A表达的反向调控

检验Hippo通路活性是否反馈调节ARID1A表达。

通过培养SK-OV-3细胞至低或高密度来分别失活或激活Hippo通路,检测ARID1A的mRNA和蛋白水平;在中等密度下过表达TAZ,检测ARID1A表达和EMT、干性标志物;并通过免疫共沉淀检测内源性ARID1A和TAZ的结合。

4

TAZ突变体逆转ARID1A效应

验证ARID1A的作用是否依赖于抑制TAZ。

在SK-OV-3细胞中共表达ARID1A和TAZ或TAZ-S89(组成性激活突变体),检测细胞活力、迁移、集落形成以及EMT和干性标志物的mRNA水平。

5

OCSCs中ARID1A的体外和体内功能验证

在卵巢癌干细胞样细胞中验证ARID1A对干性和肿瘤生长的抑制作用。

从SK-OV-3细胞生成OCSCs,感染ARID1A过表达慢病毒,检测干细胞标志物表达、迁移和集落形成;并将OCSCs注射入裸鼠皮下,评估移植瘤体积和重量及Ki67增殖指数。

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Thermo Fisher Scientific, Inc.--
胎牛血清Thermo Fisher Scientific, Inc.--
青霉素/链霉素Beyotime Institute of Biotechnology--
胰岛素Sigma-Aldrich; Merck KGaA--
人重组表皮生长因子Invitrogen; Thermo Fisher Scientific, Inc.--
碱性成纤维细胞生长因子Invitrogen; Thermo Fisher Scientific, Inc.--
牛血清白蛋白Sigma-Aldrich; Merck KGaA--
聚凝胺Sigma-Aldrich; Merck KGaA--
Lipofectamine 2000转染试剂Invitrogen; Thermo Fisher Scientific, Inc.--
Opti-MEM培养基Invitrogen; Thermo Fisher Scientific, Inc.31985-062
TRIzol试剂Takara Biotechnology Co., Ltd.--
SuperScript III逆转录酶Thermo Fisher Scientific, Inc.--
RIPA裂解缓冲液Beyotime Institute of Biotechnology--
BCA蛋白定量试剂盒Beyotime Institute of Biotechnology--
PVDF膜MilliporeSigma--
ECL化学发光试剂盒Beyotime Institute of BiotechnologyP0018AS
蛋白A琼脂糖珠Beyotime Institute of Biotechnology--
CCK-8试剂盒Shanghai Yeasen Biotechnology Co., Ltd.--
酶标仪Tecan Group, Ltd.--
结晶紫Sigma-Aldrich; Merck KGaA--
二甲苯Sinopharm Chemical Reagent Co., Ltd.--
山羊血清Beyotime Institute of Biotechnology--
Ki67抗体HUABIOER1706-46
ARID1A抗体Santa Cruz Biotechnology, Inc.sc-32761
YAP抗体Santa Cruz Biotechnology, Inc.sc-101199
CTGF抗体Santa Cruz Biotechnology, Inc.sc-373936
CYR61抗体Santa Cruz Biotechnology, Inc.sc-374129
Nanog抗体Santa Cruz Biotechnology, Inc.sc-293121
Sox2抗体Santa Cruz Biotechnology, Inc.sc-365823
Oct3/4抗体Santa Cruz Biotechnology, Inc.sc-5279
GAPDH抗体Santa Cruz Biotechnology, Inc.sc-32233
正常小鼠IgGSanta Cruz Biotechnology, Inc.sc-2025
p-YAP抗体Beyotime Institute of BiotechnologyAF5965
α-Tubulin抗体Beyotime Institute of BiotechnologyAF0001
N-cadherin抗体Beyotime Institute of BiotechnologyAF5237
E-cadherin抗体Beyotime Institute of BiotechnologyAF0138
p-MST1抗体BIOSSbs-3294R
MST1抗体BIOSSbs-3504R
p-LATS1抗体BIOSSbs-3245R
LATS1抗体BIOSSbs-2904R
TAZ抗体BIOSSbs-12367R
波形蛋白抗体BIOSSbs-23063R
正常兔IgGCell Signaling Technology, Inc.2729
p-TAZ抗体Cell Signaling Technology, Inc.59971
HRP标记的山羊抗兔IgG (H+L)Beyotime Institute of BiotechnologyA0208

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
卵巢癌细胞系SK-OV-3和A2780以及293T细胞来源于ATCC;培养基为高糖DMEM添加10% FBS和1%青霉素/链霉素;培养条件为37°C、5% CO2。OCSCs生成条件:无血清DMEM添加5 mg/ml胰岛素、10 ng/ml EGF、10 ng/ml bFGF、0.3% BSA。
阅读提示:Materials and methods: Cell lines and cell culture
基因操作
ARID1A过表达载体和shRNA载体(Pll3.7);shRNA靶序列:5'-AAC CAA AGT TAC TGT TGT TTA-3';对照序列:5'-TTT GTA CTA CAC AAA AGT ACTG-3';慢病毒感染使用8 μg/ml polybrene;瞬时转染使用Lipofectamine 2000和Opti-MEM,质粒量10 μg。
阅读提示:Materials and methods: Short hairpin RNA (shRNA) sequences, viruses and infection; Transfection
功能检测
CCK-8检测细胞活力:细胞密度约4×10^3细胞/孔,孵育2小时,波长450 nm;伤口愈合实验:SK-OV-3细胞种子六孔板2×10^5细胞/孔,划痕后24小时测量;集落形成实验:约500细胞/孔,培养2周,结晶紫染色。
阅读提示:Materials and methods: Cell Counting Kit-8 (CCK-8) assay; Wound healing assay; Colony formation assay
分子检测
WB条件:细胞裂解用RIPA,BCA定量,总蛋白50 μg,8-15% SDS-PAGE,一抗1:1000稀释;RT-qPCR条件:总RNA 5 μg逆转录,反应条件:95°C 5min,40个循环95°C 10s, 60°C 30s,20 μl体系,重复三次,GAPDH归一化,2^-ΔΔCq法。
阅读提示:Materials and methods: WB; RNA isolation and RT-qPCR
体内实验
动物:BALB/c裸鼠,4-5周龄,体重18-20 g,每组5只;细胞注射量1×10^6细胞/只皮下;肿瘤体积公式V=0.5×a×b^2;21天后处死;Ki67染色评估增殖。
阅读提示:Materials and methods: Xenograft assay; Immunohistochemistry for Ki67