N-乙酰半乳糖胺转移酶GALNT6是透明细胞肾细胞癌进展的潜在治疗靶点

N-acetylgalactosaminyltransferase GALNT6 is a potential therapeutic target of clear cell renal cell carcinoma progression.

作者信息Luhaoran Sun, Zeyu Li, Peng Shu, Min Lu
PMID39105355
发布时间2024-10
DOI10.1111/cas.16296

实验完整度

包含体外细胞功能实验、异种移植瘤模型和肺转移模型,并通过免疫沉淀/质谱、VVA印迹、定点突变和双荧光素酶报告实验验证机制。

主要模型

CAKI1细胞 OS-RC-2细胞 BALB/c裸鼠皮下异种移植瘤模型 BALB/c裸鼠尾静脉肺转移模型

重点核对

细胞系:CAKI1和OS-RC-2,来源iCell Bioscience GALNT6过表达慢病毒(pLVX-mCherry-N1)和shRNA慢病毒(pLKO.1-mCherry-Puro)感染,MOI=50 PHB2 Ser161Ala突变体构建 皮下移植瘤模型:5×10^6细胞接种,28天后取材 肺转移模型:2×10^6细胞尾静脉注射,28天后生物发光成像

摘要

摘要 截短型O-聚糖Tn抗原的高表达预示着透明细胞肾细胞癌(ccRCC)患者的不良临床结局。为了理解ccRCC中Tn抗原变化的生物合成基础,我们关注了已知参与Tn抗原合成的N-乙酰半乳糖胺转移酶(GALNTs,也称为GalNAcTs)。来自GSE15641谱和本地队列的数据显示,GALNT6在ccRCC组织中显著上调。本研究旨在确定GALNT6在ccRCC中的作用,以及GALNT6介导的O-糖基化是否加重恶性行为。功能获得和功能丧失实验表明,GALNT6的过表达加速了ccRCC细胞的增殖、迁移和侵袭,并促进了ccRCC来源的异种移植肿瘤的生长和肺转移。与此一致,沉默GALNT6产生了相反的结果。机制上,GALNT6的高表达导致ccRCC细胞中Tn抗原的积累。通过免疫沉淀偶联液相色谱/质谱、绒毛野豌豆凝集素印迹和定点突变实验,我们发现prohibitin 2(PHB2)在Ser161位的O-糖基化是GALNT6诱导的ccRCC细胞增殖、迁移和侵袭所必需的。此外,我们确定了晶状体上皮衍生生长因子(LEDGF)是GALNT6在ccRCC生长中转录诱导的关键调节因子,也是ccRCC侵袭性行为的上游促成因素。总的来说,我们的研究结果表明,GALNT6介导的异常O-糖基化促进ccRCC进展,这为ccRCC的发展提供了一个潜在的治疗靶点。 摘要 GALNT6的过表达导致透明细胞肾细胞癌(ccRCC)细胞中Tn抗原的积累。沉默PHB2抑制GALNT6的促增殖和促侵袭作用。LEDGF是ccRCC进展中GALNT6转录诱导的关键调节因子。 关键词 透明细胞肾细胞癌,转移,N-乙酰半乳糖胺转移酶6,O-糖基化,prohibitin 2

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
GALNT6在透明细胞肾细胞癌(ccRCC)中是否上调,以及其介导的O-糖基化是否促进ccRCC的恶性行为?
核心机制
GALNT6通过介导PHB2在Ser161位的O-糖基化,促进ccRCC细胞增殖、迁移和侵袭;LEDGF作为转录因子调控GALNT6的表达。
主要证据
体外功能获得/缺失实验、异种移植瘤和肺转移模型显示GALNT6促进肿瘤生长和转移;IP-LC/MS、VVA印迹和定点突变证明PHB2 Ser161是GALNT6的O-糖基化位点;双荧光素酶报告实验证实LEDGF激活GALNT6启动子。
研究意义
GALNT6可能是ccRCC进展的潜在治疗靶点。

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

GALNT6表达分析

评估GALNT6在ccRCC组织和正常肾组织中的表达差异。

利用公共数据集GSE15641(32例ccRCC,23例正常肾组织)和本地28对ccRCC及癌旁组织,通过RT-qPCR和Western blot检测GALNT6表达。

2

体外功能验证

验证GALNT6对ccRCC细胞增殖、迁移和侵袭的影响。

在CAKI1和OS-RC-2细胞中过表达或沉默GALNT6,通过MTT、集落形成、Transwell和免疫荧光检测细胞增殖、迁移、侵袭及EMT标志物变化;ELISA检测MMP-2和MMP-9水平。

3

体内验证

评估GALNT6在体内对肿瘤生长和肺转移的影响。

将稳定过表达或沉默GALNT6的CAKI1细胞皮下注射或尾静脉注射BALB/c裸鼠,定期测量肿瘤体积,28天后通过生物发光成像、组织学检查评估肺转移。

4

PHB2作为GALNT6底物的验证

确定PHB2是否是GALNT6介导的O-糖基化底物并鉴定位点。

通过免疫荧光检测Tn抗原积累,免疫沉淀结合质谱(IP-LC/MS)和VVA印迹验证PHB2的O-糖基化,定点突变实验鉴定关键位点。

5

LEDGF对GALNT6的转录调控

验证LEDGF是否作为转录因子调控GALNT6表达并影响ccRCC进展。

通过双荧光素酶报告实验检测LEDGF对GALNT6启动子的激活作用,并在CAKI1细胞中过表达LEDGF观察功能变化,以及通过拯救实验验证LEDGF对GALNT6沉默效应的逆转。

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
McCoy's 5A培养基Solarbio Life SciencesM9420
RPMI-1640培养基Solarbio Life Sciences31800
胎牛血清Solelybio11011-8611
pLVX-mCherry-N1载体Fenghui BioFH1891
pLKO.1-mCherry-Puro载体Fenghui BioKT2909
Lipofectamine 3000转染试剂InvitrogenL3000015
Wright-Giemsa染色液KeyGEN BioTECHKGA227
MMP-2 ELISA试剂盒MultisciencesEK1M02
MMP-9 ELISA试剂盒MultisciencesEK1M09
抗GALNT6多克隆抗体BiossBs-16222R
抗Ki-67多克隆抗体Affinity BiosciencesAF0198
HRP标记二抗Solarbio Life SciencesSE134
伊红Sangon BiotechA600190
抗E-钙黏蛋白多克隆抗体Affinity BiosciencesAF0131
抗N-钙黏蛋白多克隆抗体Affinity BiosciencesAF5239
生物素化绒毛野豌豆凝集素(VVA)Vector LaboratoriesB-1235
Cy3标记的山羊抗兔IgG二抗ProteintechSA00009-2
链霉亲和素-FITCBioLegend405201
DAPIAladdin ReagentD106471-5mg
TRIpure试剂BioTeke BioRP1001
BeyoRT II M-MLV逆转录酶Beyotime BiotechD7160L
RNA酶抑制剂Biosharp Life SciencesBL780A
SYBR GreenSolarbio Life SciencesSY1020
2× Taq PCR预混液Solarbio Life SciencesPC1150
RIPA裂解液ProteintechPR20001
蛋白酶抑制剂ProteintechPR20032
PVDF膜Thermo Fisher ScientificLC2005
吐温-20ProteintechPR20011
小鼠抗GALNT6单克隆抗体Santa Cruz Biotechnology Inc.sc-100755
兔抗PHB2多克隆抗体Proteintech12295-1-AP
兔抗LEDGF多克隆抗体Proteintech25504-1-AP
兔抗MYC标签多克隆抗体Proteintech16286-1-AP
兔抗Flag标签重组抗体Proteintech80010-1-RR
兔抗cyclin D多克隆抗体Proteintech26939-1-AP
兔抗Bcl-2多克隆抗体Proteintech26593-1-AP
兔抗c-myc多克隆抗体Proteintech10828-1-AP
小鼠抗β-肌动蛋白单克隆抗体Proteintech66009-1-Ig
HRP标记二抗ProteintechSA00001
HRP标记链霉亲和素ProteintechSA00001-0
增强化学发光试剂盒ProteintechPK10003
AminoLink Plus偶联树脂Thermo Fisher Scientific26149
双荧光素酶报告基因检测试剂盒KeyGEN BioTECHKGAF040
MTT溶液KeyGEN BioTECHKGA311
酶标仪(800TS)BioTek Instruments--
Transwell小室(8 μm孔径)Labselect14341
基质胶Corning Inc.356234

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、培养基类型和FBS浓度;CAKI1使用McCoy's 5A培养基,OS-RC-2使用RPMI-1640培养基,均含10% FBS。
阅读提示:见Materials and Methods 2.3 Cell culture
GALNT6过表达和沉默
慢病毒载体、shRNA靶序列、感染MOI和筛选方法;MOI=50,感染后48小时流式分选。
阅读提示:见Materials and Methods 2.4 Viral infection and plasmid transfection及Table S1
体外功能实验
MTT细胞密度(5×10^3每孔)、Transwell细胞数(迁移5×10^3、侵袭3×10^5)和检测时间(48小时)。
阅读提示:见Materials and Methods 2.14 Cell proliferation assay和2.15 Transwell migration and invasion assays
动物实验
小鼠品系、周龄、细胞接种数量和方式、肿瘤测量频率和终点时间;7周龄BALB/c裸鼠,皮下5×10^6细胞,尾静脉2×10^6细胞,28天。
阅读提示:见Materials and Methods 2.7 Animal studies
PHB2 O-糖基化位点验证
PHB2突变体(Ser161Ala、Thr288Ala、Ser291Ala)构建和IP/VVA blot条件。
阅读提示:见Materials and Methods 2.4和3.4 Results及Figure 4E
双荧光素酶报告实验
报告载体构建(GALNT6启动子片段-2000~+15bp)、共转染质粒和测量时间(48小时)。
阅读提示:见Materials and Methods 2.13 Dual-luciferase reporter assay