UBE2T通过PBX1泛素化及PBX1/RORA调控促进I期肺腺癌进展

UBE2T promotes stage I lung adenocarcinoma progression through PBX1 ubiquitination and PBX1/RORA regulation.

作者信息Yujie Deng, Xiaohui Chen, Xuzheng Chen, Chuanzhong Huang, Zhiguang Zhang, Zhenguo Xu, Xiurong Wang, Jiamin Wu, Li Li, Jun Song, Ruixiang Zhou
PMID39289660
发布时间2024-09-18
DOI10.1186/s12885-024-12887-2

实验完整度

高

包括组织芯片IHC、细胞功能实验(CCK-8、集落形成、Transwell)、Western blot、RNA-seq、荧光素酶报告基因、ChIP、Co-IP及异种移植瘤模型等多个独立证据层级,并包含功能验证和机制验证。

主要模型

非小细胞肺癌细胞系A549和PC9 正常支气管上皮细胞16-HBE BALB/c-nu裸鼠异种移植瘤模型 43例I期LUAD患者组织芯片 TCGA-LUAD公共数据集

重点核对

细胞系A549和PC9中分别进行UBE2T敲低和过表达 使用shUBE2T和shRORA慢病毒载体,以及puromycin或G418筛选稳定株 细胞增殖检测:CCK-8(5×10^3细胞/孔)、集落形成(1×10^3细胞/孔,7-10天) 迁移检测:划痕实验(2×10^5细胞/孔)和Transwell(3×10^5细胞/室,24小时) 动物实验:1×10^7细胞皮下注射,雄性裸鼠(5-6周龄),观察30天

摘要

背景 蛋白质泛素化翻译后修饰途径与肿瘤发生密切相关。我们先前报道泛素结合酶2T(UBE2T)升高是I期肺腺癌的独立危险因素,并促进细胞增殖。然而,其潜在机制需要进一步研究。 方法 采用免疫组织化学评估I期LUAD中UBE2T和维甲酸受体相关孤儿受体α(RORA)的表达。分别通过Cell Counting Kit-8法(CCK-8)、集落形成实验和Transwell实验检测LUAD细胞系的增殖、迁移和侵袭。采用Western blot分析上皮间质转化(EMT)标志物的表达。建立异种移植模型以评估UBE2T的增殖能力及其与RORA在促进LUAD中的相互作用。通过荧光素酶报告基因实验、染色质免疫沉淀和免疫共沉淀获得了UBE2T促进早期LUAD的机制见解。 结果 在早期LUAD患者中,UBE2T表达显著上调,RORA表达显著下调,这些表达与不良预后相关,并通过与RORA的相互作用在体内外增强细胞增殖、迁移、EMT和侵袭。UBE2T的下调减少了NSCLC异种移植瘤的生长,而RORA敲除则抑制了这种生长。机制上,UBE2T介导中间转录因子PBX1的泛素化,后者在RORA的下游调控中发挥转录作用。 结论 UBE2T的致癌作用及UBE2T-PBX1-RORA轴在驱动I期LUAD恶性进展中已确立。UBE2T可能是LUAD治疗的一个新的、有前景的治疗靶点。

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
UBE2T在I期肺腺癌中高表达并促进肿瘤进展,其下游机制是否通过调控RORA及中间转录因子PBX1实现?
核心机制
UBE2T通过泛素化降解中间转录因子PBX1,从而下调RORA的表达,形成UBE2T-PBX1-RORA轴,促进LUAD的恶性进展。
主要证据
在细胞系中,UBE2T敲低/过表达影响增殖、迁移和EMT;Co-IP证明UBE2T与PBX1相互作用,泛素化实验显示UBE2T增强PBX1泛素化;ChIP和荧光素酶实验表明PBX1结合RORA启动子并调控其转录;体内异种移植实验证实UBE2T通过RORA促进肿瘤生长。
研究意义
研究揭示了UBE2T-PBX1-RORA轴在I期LUAD进展中的新机制,为早期LUAD提供了潜在的治疗靶点UBE2T。

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

临床样本验证UBE2T和RORA表达及预后关联

评估UBE2T和RORA在I期LUAD患者组织中的表达及其临床意义。

用IHC检测43对I期LUAD和癌旁组织中UBE2T和RORA的表达,结合临床病理特征和生存分析。

2

体外细胞功能实验验证UBE2T作用

验证UBE2T对LUAD细胞增殖、迁移和EMT的影响。

在A549细胞中敲低UBE2T,PC9细胞中过表达UBE2T,检测增殖、克隆形成、迁移和EMT标志物。

3

转录组测序及生信分析寻找下游靶基因

鉴定UBE2T过表达后变化的下游基因及潜在转录因子。

对A549-OE-UBE2T和NC组进行RNA-seq,分析差异表达基因,进行GO/KEGG富集和转录因子预测。

4

验证PBX1对RORA的转录调控

验证转录因子PBX1是否能结合RORA启动子并调控其表达。

利用双荧光素酶报告基因和ChIP-qPCR检测PBX1对RORA启动子活性和结合。

5

验证UBE2T泛素化降解PBX1

验证UBE2T是否通过泛素化途径调控PBX1蛋白稳定性。

用CHX和MG132处理细胞检测PBX1降解,用Co-IP和泛素化实验检测UBE2T与PBX1相互作用及泛素化水平。

6

验证RORA作为UBE2T下游效应因子的功能

验证RORA是否介导UBE2T对LUAD细胞恶性行为的影响。

在UBE2T敲低或过表达的基础上,进一步敲低或过表达RORA,检测增殖、迁移、EMT的变化。

7

体内异种移植模型验证UBE2T-RORA轴

验证UBE2T通过RORA在体内促进肿瘤生长。

将shNC、shUBE2T和shUBE2T-shRORA A549细胞皮下注射裸鼠,观察肿瘤生长并进行IHC分析。

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
抗UBE2T抗体Abcamab154022
抗RORA抗体Biossbs-17164R
山羊抗兔IgGZSGB-BIO--
RPMI培养基----
胎牛血清HyClone--
慢病毒载体GenePharma--
Lipofectamine™ 3000转染试剂----
CCK-8试剂盒Vazyme--
BioTek ELx800酶标仪BioTek--
Transwell小室Corning--
RIPA裂解液----
蛋白酶抑制剂混合物Roche--
BCA蛋白定量试剂盒Thermo Fisher Scientific--
PVDF膜Millipore--
抗Vimentin抗体CST--
抗E-cadherin抗体CST--
抗N-cadherin抗体CST--
抗Snail-slug抗体Abcam--
ECL化学发光检测试剂Thermo Fisher Scientific--
TRIzol试剂Invitrogen--
NovaSeq 6000测序平台Illumina--
SYBR Green qPCR试剂盒Accurate biology--
双荧光素酶检测试剂盒BeyotimeRG088S
ChIP级Protein G琼脂糖珠子CST9007
离心柱CST9004
Pierce蛋白A/G磁珠Thermo Fisher Scientific--
抗K48连接泛素抗体Abcamab140601
MG132蛋白酶体抑制剂----
裸鼠Beijing Vital River Laboratory Animal Technology Co., Ltd--

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
组织芯片和免疫组化
UBE2T和RORA抗体稀释度(UBE2T 1:400,RORA 1:300),IRS评分标准,X-tile确定cut-off值
阅读提示:Materials and methods中的Stage -I LUAD patient samples, tissue microarray and histological analysis
细胞培养和转染
细胞系A549、PC9、16-HBE的培养条件(RPMI+10%FBS,37°C,5%CO2),慢病毒感染和筛选(puromycin或G418浓度未明确说明)
阅读提示:Materials and methods中的Cell lines and culture和Plasmids, lentiviral production, and transduction
细胞功能实验
CCK-8细胞密度(5×10^3/孔),集落形成细胞密度(1×10^3/孔),Transwell细胞密度(3×10^5/室),划痕实验细胞密度(2×10^5/孔)
阅读提示:Materials and methods中的Cell proliferation, colony formation and migration assays
RNA-seq和qRT-PCR
RNA-seq平台和差异基因筛选标准,qRT-PCR内参GAPDH,引物序列见表S2
阅读提示:Materials and methods中的RNA-sequencing (RNAseq) and Quantitative real-time PCR (qRT-PCR) analysis
泛素化实验
CHX浓度(50 μg/ml)和处理时间,MG132浓度(10 μg/ml),泛素化检测使用HA-UB质粒和K48抗体
阅读提示:Materials and methods中的Co-immunoprecipitation (Co-IP)和Results中的UBE2T decreased RORA expression...部分
体内异种移植
细胞数量(1×10^7),小鼠品系BALB/c-nu(雄性,5-6周龄),观察时间30天,肿瘤体积公式
阅读提示:Materials and methods中的In vivo tumor xenograft models