SNTB1对SRC的调节激活了结肠腺癌转移过程中的Hippo-YAP通路。

Modulation of SRC by SNTB1 activates the Hippo-YAP pathway during colon adenocarcinoma metastasis.

作者信息Zhengyan Chang, Runzhi Huang, Jiaqi Song, Zhenyu Li, Man Pi, Shuyuan Xian, Jingcheng Zhang, Jinglei Huang, Ruting Xie, Guo Ji, Dongyan Han, Qiongyi Huang
PMID39548564
发布时间2024-11-15
DOI10.1186/s12967-024-05548-2

实验完整度

文献包含生物信息学分析、临床样本检测、体外细胞功能实验、体内动物模型及单细胞测序等多层级验证,并明确进行了功能验证和机制验证。

主要模型

DLD1细胞系 sw620细胞系 HIEC-6正常肠上皮细胞 BALB/c裸鼠异种移植模型

重点核对

TCGA数据库中65例转移样本和343例非转移样本的RNA-seq数据 SNTB1过表达DLD1和敲低sw620稳定转染细胞系 尾静脉注射1×10^6 DLD1-SNTB1细胞于裸鼠 细胞培养条件:DLD1和HIEC-6用RPMI1640,sw620用L15培养基,均含10%FBS和50mg/ml青霉素/链霉素 CCK-8实验细胞密度3000细胞/孔,检测0-7天

摘要

背景 结肠腺癌(COAD)在2020年位列第三大最常见和致命的癌症,转移是癌症相关死亡的主要原因。全面了解远处转移的机制对于改善COAD患者的预后和生活质量至关重要。 方法 本研究对癌症基因组图谱(TCGA)数据库中408例COAD患者的RNA测序数据进行了基因集富集分析(GSEA)。应用GSEA分析寻找显著的标志性基因集,并对显著标志性基因集中的基因进行单变量Cox回归以选择关键基因。然后,构建了多变量Cox回归模型。并利用多个数据库来验证和寻找关键基因的显著癌蛋白和标志性基因集。此外,通过实时PCR、免疫组织化学和Western blot检测了癌旁组织、结肠癌和远处转移样本中关键调控因子的表达。另外,通过体外和体内实验检测了生物学功能。进行了scRNA-seq和CellphoneDB分析,以探索COAD中的细胞特征和转移的潜在机制。 结果 调控网络分析显示,SRC/YAP1是与SNTB1相关的显著癌蛋白和特征基因集。此外,与癌旁组织和原发性COAD组织相比,观察到SNTB1在COAD转移组织中显著过表达。免疫共沉淀实验证明了SNTB1和SRC蛋白之间形成复合物。此外,SNTB1的过表达增强了COAD细胞系的增殖、迁移和侵袭能力。在裸鼠中尾静脉注射过表达SNTB1的COAD细胞导致肿瘤生长和向肺、肝和骨转移增加。最后,单细胞RNA测序揭示了COAD细胞亚型的改变,CellphoneDB表明高表达SNTB1的癌细胞与肠上皮细胞之间的相互作用通过涉及TGF-β的细胞通讯促进了EMT,加速了COAD的转移。 结论 本研究推测SNTB1与SRC相互作用激活Hippo-YAP通路,从而促进COAD转移。此外,与肠上皮细胞的细胞通讯促进EMT,促进转移。这些发现为预防或治疗转移性COAD提供了新的治疗靶点。

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
结肠腺癌(COAD)远处转移的调控机制是什么?
核心机制
SNTB1与SRC蛋白直接相互作用,激活Hippo-YAP通路,促进EMT,从而促进COAD转移。
主要证据
通过免疫共沉淀验证SNTB1与SRC结合;体外实验显示SNTB1过表达增强DLD1细胞增殖、迁移和侵袭,敲低则抑制sw620细胞;体内实验显示SNTB1过表达促进肿瘤生长和肝、肺、骨转移;单细胞测序和CellphoneDB分析表明高表达SNTB1的癌细胞与肠上皮细胞通过TGF-β通讯促进EMT。
研究意义
提出SNTB1/SRC/Hippo-YAP调控轴作为COAD转移的潜在治疗靶点,为精准治疗提供依据。

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

生物信息学筛选关键基因

从COAD转录组数据中识别与转移相关的关键基因和通路。

对TCGA COAD RNA-seq数据进行GSEA,确定EMT为显著通路,随后通过单变量和多变量Cox回归筛选出SNTB1,并构建预后风险模型。

2

多数据库验证SNTB1表达和预后

从多组学水平验证SNTB1的差异表达和预后价值。

利用GEPIA、UALCAN、Linkedomics、STRING等数据库对SNTB1表达、与YAP1的关联及PPI网络进行分析。

3

临床样本检测SNTB1表达

验证SNTB1在COAD转移组织中的表达差异。

通过RT-qPCR、Western blot和IHC检测癌旁、原发癌和转移组织(肝、肺、骨)中SNTB1的表达。

4

体外细胞功能实验

评估SNTB1对COAD细胞增殖、迁移、侵袭和凋亡的影响。

在DLD1细胞中过表达SNTB1,在sw620细胞中敲低SNTB1,通过CCK-8、Transwell、侵袭实验和流式细胞术检测细胞功能。

5

体内异种移植和转移模型

验证SNTB1在体内的促肿瘤和促转移作用。

将SNTB1过表达或敲低的细胞皮下注射裸鼠,观察肿瘤生长;通过脾脏注射和尾静脉注射构建转移模型,并用MRI和H&E确认转移。

6

机制验证(RNA-seq、Co-IP、Western blot)

确定SNTB1的下游通路和相互作用的蛋白。

对DLD1瞬时转染细胞进行RNA-seq,鉴定YAP1为关键下游基因;通过Co-IP验证SNTB1与SRC结合;Western blot检测Hippo-YAP和EMT相关蛋白表达。

7

单细胞转录组和细胞通讯分析

探索COAD的细胞异质性和细胞间通讯机制。

对9个COAD样本的scRNA-seq数据进行分析,鉴定细胞亚群,通过CellphoneDB分析细胞间配体-受体相互作用,并关联SNTB1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
L15培养基Gibco--
RPMI1640培养基Gibco--
胎牛血清Gibco--
青霉素/链霉素Invitrogen--
TRIzol试剂Invitrogen--
M-MLV逆转录酶Takara--
SYBR Premix ExTaqTakara--
ABI 7900检测系统----
Lipofectamine 3000转染试剂Invitrogen--
聚凝胺----
嘌呤霉素----
抗SNTB1抗体Abcamab1351
抗Notch1抗体CST3608
抗VEGFR2抗体Proteintech26415-1-AP
抗磷酸化YAP抗体CST13008
抗YAP抗体CST14074
抗磷酸化LATS1抗体Proteintech28998-1-AP
抗LATS1抗体Proteintech17049-1-AP
抗E-钙黏蛋白抗体CST3195
抗N-钙黏蛋白抗体CST13116
抗caspase7抗体CST9491
抗RAD50抗体Proteintech29390-1-AP
抗SLC1A5抗体Proteintech20350-1-AP
抗Slug抗体CST9585
抗Snail抗体CST3879
抗波形蛋白抗体CST5741
抗β-肌动蛋白抗体Abcamab8227
抗GAPDH抗体Abcamab8245
Amersham Imager 600成像系统GE--
细胞计数试剂盒-8Beyotime--
Matrigel基质胶Corning--
膜联蛋白V-APC/7-AADBD Pharmingen--
RIPA裂解液BeyotimeP0013
抗人IgGBiossbs-0297P
抗SRC抗体Proteintech11097-1-AP
Protein A/G琼脂糖珠BeyotimeP1012
抗SNTB1抗体NOVUSBIOA104159

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:DLD1和sw620来自ATCC,HIEC-6来自中国科学院细胞库;培养基:sw620用L15,DLD1和HIEC-6用RPMI1640,均含10%FBS和50mg/ml青霉素/链霉素
阅读提示:Methods - Cell culture
质粒和siRNA转染
转染试剂:Lipofectamine 3000;转染后48小时检测;siRNA序列见补充表S2
阅读提示:Methods - Plasmid and siRNA construction and transfection
慢病毒感染和稳定细胞株构建
慢病毒包装质粒PSPAX2和pMD2G;筛选浓度5ug/ml嘌呤霉素
阅读提示:Methods - Lentiviral infection
体外功能实验
CCK-8细胞密度3000/孔,检测0-7天;Transwell和侵袭实验细胞数1×10^4;凋亡检测用annexin V-APC/7-AAD
阅读提示:Methods - Cell Counting Kit-8 assay, Transwell and invasion assay, Apoptosis
体内实验
BALB/c裸鼠(雄性,5周龄);皮下注射2×10^5 DLD1或2×10^6 sw620;尾静脉注射1×10^6 DLD1细胞;脾脏注射2×10^5 DLD1细胞
阅读提示:Methods - Xenograft experiment, Construction of the metastasis model
分子机制验证
Co-IP:抗SRC抗体(Proteintech #11097-1-AP)和Protein A/G agarose beads;Western blot抗体列表和稀释度
阅读提示:Methods - Co-immunoprecipitation (Co-IP), Protein extraction and western blotting
单细胞测序分析
GEO数据GSE144735;质量控制标准:细胞转录本>100,000和基因>1,500;聚类分辨率0.50
阅读提示:Methods - Single cell RNA sequence (scRNA-seq)