LKB1抑制卡波西肉瘤相关疱疹病毒再激活并促进原发性渗出性淋巴瘤进展

LKB1 suppresses KSHV reactivation and promotes primary effusion lymphoma progression.

作者信息Guanya Li, Yinan Li, Xinyu Tang, Lijie Wang, Shusheng Yue, Shanping He, Tingting Li
PMID39194241
期刊J Virol
发布时间2024-09-17
DOI10.1128/jvi.00604-24

实验完整度

包含细胞系模型(PEL和Burkitt淋巴瘤)、基因敲除/敲低、药理抑制、体外功能实验及异种移植小鼠模型等多层级验证。

主要模型

KSHV阳性PEL细胞系(BC3、BCBL1、BCP1) KSHV阴性Burkitt淋巴瘤细胞系(DG75、BJAB) NOD/SCID小鼠异种移植PEL模型

重点核对

PEL细胞系为BC3、BCBL1、BCP1;KSHV阴性对照为DG75和BJAB LKB1和AMPK敲低使用慢病毒介导的shRNA,转导后3天检测 Compound C浓度:0、1、5、10 µM,处理72小时 动物实验中NOD/SCID小鼠腹腔注射1×10^7 BCBL1-Luc细胞,Compound C剂量10 mg/kg每日两次 KSHV再激活检测指标:裂解基因RTA、ORF65、ORFK8、ORF57、ORF59、PAN RNA,及病毒粒子产生

摘要

病毒通常会重新编程宿主细胞的代谢途径以及代谢传感器以促进其持久存在。丝氨酸-苏氨酸肝激酶B1(LKB1)是5'-AMP活化蛋白激酶(AMPK)的上游主激酶,AMPK感知能量状态并因此调节细胞内代谢稳态。先前的研究表明,AMPK在内皮细胞原发感染期间限制卡波西肉瘤相关疱疹病毒(KSHV)的裂解复制,并促进原发性渗出性淋巴瘤(PEL)细胞存活。然而,LKB1在KSHV裂解再激活和KSHV相关恶性肿瘤中的作用尚不清楚。在本研究中,我们发现LKB1在KSHV阳性PEL细胞中被磷酸化或激活。机制上,KSHV编码的vCyclin介导了PEL细胞中LKB1的激活,因为vCyclin敲除消除了LKB1激活,而vCyclin过表达增强了LKB1激活。此外,敲低LKB1使AMPK失活并诱导KSHV再激活,表现为病毒裂解基因表达增加和上清液中病毒粒子增加。相应地,通过功能性敲低或药理抑制剂Compound C抑制AMPK促进了PEL细胞中KSHV的再激活。此外,抑制LKB1或AMPKα1均能有效诱导PEL细胞在体外和体内通过凋亡死亡。总之,这些结果将LKB1确定为PEL的一个脆弱靶点,可能潜在地用于治疗其他病毒相关疾病。

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
LKB1在KSHV裂解再激活和KSHV相关恶性肿瘤(特别是PEL)中的作用是什么?
核心机制
KSHV编码的vCyclin介导LKB1激活,LKB1激活AMPK,而AMPK活性对于维持KSHV潜伏和PEL细胞存活至关重要;抑制LKB1或AMPK导致KSHV再激活和PEL细胞凋亡。
主要证据
在PEL细胞中,vCyclin敲除降低LKB1磷酸化,过表达增强;LKB1或AMPK敲低及Compound C处理增加KSHV裂解基因表达和病毒粒子,诱导凋亡;Compound C在异种移植模型中抑制PEL进展。
研究意义
LKB1是PEL的一个潜在治疗靶点,也可能用于治疗其他病毒相关疾病。

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

验证LKB1在PEL细胞中的激活及其机制

确定KSHV阳性PEL细胞中LKB1是否被激活,并鉴定介导LKB1激活的病毒基因。

通过免疫印迹比较PEL细胞系(BC3、BCBL1、BCP1)和KSHV阴性细胞系(DG75、BJAB)中pLKB1-S428和pAMPKα-T174水平;在BJAB细胞中过表达一系列KSHV基因,筛选能激活LKB1的基因;在BC3细胞中敲除vCyclin并回补,检测LKB1磷酸化。

2

LKB1敲低对PEL细胞增殖和存活的影响

探究LKB1是否对PEL细胞增殖和存活至关重要。

用慢病毒介导的shRNA敲低LKB1,检测PEL和KSHV阴性细胞系的增殖曲线、死细胞比例、凋亡细胞比例及c-caspase 3表达。

3

AMPK敲低对PEL细胞增殖和存活的影响

验证AMPK作为LKB1下游效应分子,其缺失是否模拟LKB1敲低表型。

用shRNA敲低AMPKα1,检测细胞增殖、死亡、凋亡及c-caspase 3表达。

4

Compound C对PEL细胞增殖和存活的影响

评估药理抑制AMPK对PEL细胞增殖和存活的影响。

用不同浓度Compound C处理PEL和DG75细胞,检测pAMPKα水平、增殖、死细胞比例、IC50、凋亡和c-caspase 3表达。

5

LKB1敲低对KSHV再激活的影响

确定LKB1是否维持KSHV潜伏期。

在PEL细胞中敲低LKB1,通过RT-qPCR检测裂解基因(RTA、ORF65、ORFK8等)mRNA,免疫印迹和免疫荧光检测ORFK8蛋白,并定量上清中病毒粒子。

6

AMPK敲低及抑制对KSHV再激活的影响

验证AMPK在维持KSHV潜伏中的作用。

在PEL细胞中敲低AMPK或Compound C处理,检测裂解基因表达、ORFK8蛋白和病毒粒子。

7

Compound C对PEL进展的体内抑制效果

评估AMPK抑制剂在异种移植小鼠模型中对PEL生长的治疗效果。

建立NOD/SCID小鼠腹腔注射BCBL1-Luc细胞模型,用Compound C或载体处理,通过活体成像监测肿瘤负担,并测量腹水量和脾脏大小。

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
RPMI1640培养基Gibco--
胎牛血清ExCell--
青霉素-链霉素----
LKB1抗体Biossbs-3948R
p-LKB1-S428抗体Cell Signaling Technology3482S
AMPKα抗体Cell Signaling Technology2793S
p-AMPKα-T174抗体BimakeA5740
cleaved caspase3抗体Cell Signaling Technology9664
β-actin抗体ABclonalAC026
ORFK8抗体Santa CruzF33P1
West Dura ECL底物FTC life047-500
ChemiDoc MP成像系统Bio-Rad--
DAPI染色液SolarbioC0060
抗淬灭封片剂SolarbioS2100
Alexa Fluor 488偶联的山羊抗小鼠二抗----
荧光显微镜ZeissM2
Compound CAdooqA13720
丁酸钠----
台盼蓝Yesen40207ES20
Annexin V-PE-Cy7ElabscienceE-CK-A217
碘化丙啶----
流式细胞仪Thermo FisherAttune
聚乙烯亚胺Polysciences23966-2
聚凝胺----
TRIzol试剂TransGen BiotechET111-01
cDNA合成试剂盒TransGen BiotechAUQ-01
SYBR GreenTransGen BiotechAUQ-01
DNase IInvitrogenP30727
qPCR预混液AbclonalRK21219
D-荧光素PerkinElmer122799
IVIS Lumina LT小动物活体成像系统PerkinElmer--

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
细胞系来源和培养条件(RPMI1640+10%FBS,5% CO2, 37°C)
阅读提示:Material and Methods, Cell culture and reagents
LKB1/AMPK敲低
shRNA序列、转导方法(慢病毒)、敲低效率验证(RT-qPCR和Western blot)
阅读提示:Material and Methods, Lentivirus-mediated gene knockdown
Compound C处理
浓度(0、1、5、10 µM)、处理时间(72小时)、溶剂对照(H2O)
阅读提示:Results, Pharmacological inhibition of AMPK suppresses PEL cell proliferation and survival
KSHV再激活检测
裂解基因引物(RTA、ORF65等)、NaB浓度(0.5 mM)、处理时间(3天或4天)
阅读提示:Material and Methods, Detection of KSHV lytic replication; Results sections
动物实验
小鼠品系(NOD/SCID)、细胞注射量(1×10^7)、Compound C剂量(10 mg/kg)和给药频率(每日两次)
阅读提示:Material and Methods, Animal experiments