RBM47通过上调PDIA6促进细胞增殖和免疫逃逸:胰腺癌进展的新机制

RBM47 promotes cell proliferation and immune evasion by upregulating PDIA6: a novel mechanism of pancreatic cancer progression.

作者信息Yihui Ma, Enjie Liu, Huijie Fan, Chenfei Li, Pei Huang, Meiying Cui, Zhengyang Wang, Jing Zhou, Kuisheng Chen
PMID39741300
发布时间2024-12-31
DOI10.1186/s12967-024-05970-6

实验完整度

包含生物信息学分析、体外细胞实验(CCK-8、EdU、集落形成、共培养)、体内异种移植模型、RIP、双荧光素酶报告、代谢组学等多层级证据,并进行了功能验证和机制验证。

主要模型

SW1990人胰腺癌细胞系 AsPC-1人胰腺癌细胞系 NK-92人NK细胞系 BALB/c裸鼠皮下异种移植模型

重点核对

RBM47表达水平通过Dox诱导的慢病毒载体调控,需验证敲减和过表达效率。 NK-92细胞与PC细胞共培养的效靶比(E:T)为2:1、1:1、1:2。 RBM47与PDIA6 3'-UTR结合,通过RIP和双荧光素酶报告实验验证。 PDIA6过表达是否逆转RBM47敲减的表型,通过救援实验验证。 肿瘤体积测量时间点(第9天至第30天,每3天一次)和Dox给药方式(饮水1 mg/ml)。

摘要

背景:胰腺癌(PC)是一种致命的恶性肿瘤,以预后差和高死亡率为特征。我们发现RNA结合基序蛋白47(RBM47)在PC进展中高表达。RBM47表达与PC中自然杀伤(NK)细胞浸润呈负相关。此外,预测RBM47可与蛋白质二硫键异构酶家族A成员6(PDIA6)的3'-UTR区域结合,PDIA6是PC发展的一个癌基因。因此,我们推测RBM47可能通过调控PDIA6影响PC进展。方法:使用公共数据库进行生物信息学分析,筛选影响PC进展的候选基因。通过CCK-8、EdU掺入、集落形成实验、异种肿瘤模型以及PC与NK-92细胞共培养系统,确定了RBM47缺失和过表达对细胞增殖、肿瘤生长和免疫逃逸的影响。RBM47-RNA免疫沉淀(RIP)后PCR和双荧光素酶报告实验分别用于检测RBM47是否与PDIA6 mRNA相互作用以及RBM47如何调控PDIA6的转录活性。在RBM47敲减的PC细胞中同时过表达PDIA6,以阐明PDIA6是否介导RBM47的作用。鉴于细胞代谢在细胞增殖和免疫逃逸中的重要作用,对RBM47敲减的PC细胞进行代谢组学分析,以进一步研究RBM47如何调控PC进展。结果:RBM47过表达通过促进细胞增殖和异种移植肿瘤生长驱动PC进展。一致地,我们的结果表明RBM47过表达减弱了PC细胞对细胞毒性NK细胞的敏感性。然而,RBM47敲减对PC细胞的增殖和免疫逃逸表现出相反的作用。RBM47能够与PDIA6的3'-UTR区域结合,维持PDIA6 mRNA稳定性,并增加PC细胞中PDIA6表达。救援实验支持PDIA6过表达逆转了RBM47敲减对细胞增殖和免疫逃逸的抑制作用。RBM47敲减显著改变了PC细胞的代谢物。结论:总之,我们的发现表明RBM47促进PC进展,这可能是由PC细胞中上调的PDIA6表达和改变的细胞代谢物介导的,为PC治疗提供了一个潜在的治疗靶点。

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
RBM47在胰腺癌进展中是否发挥作用?其机制是否涉及调控PDIA6表达和细胞代谢?
核心机制
RBM47通过与PDIA6 mRNA的3'-UTR结合,维持其稳定性,上调PDIA6表达,从而促进PC细胞增殖和免疫逃逸;此外,RBM47敲减改变PC细胞代谢。
主要证据
通过GEPIA数据库分析发现RBM47在PAAD中高表达;体外实验(CCK-8、EdU、集落形成)显示RBM47促进增殖;异种移植模型显示RBM47促进肿瘤生长;共培养实验显示RBM47抑制NK细胞杀伤;RIP和荧光素酶报告实验验证RBM47与PDIA6结合并增强其表达;救援实验证明PDIA6介导RBM47的作用;代谢组学显示RBM47敲减改变代谢物。
研究意义
本研究首次揭示RBM47在PC中作为促癌因子,通过上调PDIA6和改变代谢促进PC进展,为PC治疗提供潜在靶点(作者明确提及)。

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

生物信息学筛选候选基因

筛选影响PC进展的潜在治疗靶点,重点关注RBM家族基因。

基于GEPIA数据库PAAD数据集分析差异表达基因,进行KEGG和GO富集分析;通过GSCA数据库分析RBM家族基因与NK细胞浸润的相关性,并利用TNMplot进行泛癌分析,最终选定RBM47。

2

临床样本验证RBM47表达

验证RBM47在PC组织中的表达及其与临床病理特征的关系。

收集PC患者石蜡组织,通过IHC染色评估RBM47表达,并按评分分组分析其与临床特征的关系。

3

体外细胞增殖实验

检测RBM47对PC细胞增殖的影响。

构建Dox诱导的RBM47过表达或敲减的SW1990和AsPC-1细胞,分别通过CCK-8、EdU掺入和集落形成实验检测细胞增殖能力。

4

体内异种移植肿瘤模型

验证RBM47对PC细胞体内肿瘤生长的影响。

将RBM47过表达或敲减的PC细胞皮下注射至BALB/c裸鼠,通过饮用水中添加Dox诱导表达,定期测量肿瘤体积,并通过免疫荧光检测Ki67评估增殖。

5

NK细胞共培养杀伤实验

检测RBM47对PC细胞免疫逃逸的影响。

将PC细胞与NK-92细胞共培养,通过CCK-8、LDH释放、ELISA检测细胞因子分泌、免疫荧光检测F-actin积累,以及Western blot检测CTTN和PD-L1表达。

6

机制验证:RBM47与PDIA6相互作用

验证RBM47是否结合PDIA6 mRNA并调控其表达。

通过RIP实验检测RBM47与PDIA6 mRNA的结合;通过双荧光素酶报告实验检测RBM47对PDIA6 3'-UTR转录活性的影响;通过放线菌素D处理检测PDIA6 mRNA稳定性。

7

救援实验

验证PDIA6是否介导RBM47的作用。

在RBM47敲减的PC细胞中过表达PDIA6,然后检测细胞增殖、NK细胞杀伤和CTTN/PD-L1表达。

8

代谢组学分析

探究RBM47敲减对PC细胞代谢物的影响。

对RBM47敲减的PC细胞进行非靶向代谢组学分析,通过PCA和OPLS-DA分析代谢物变化,并鉴定差异代谢物及富集通路。

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
RBM47抗体Biossbs-19774
HRP标记的山羊抗兔IgGSolarbioSE134
Leibovitz L-15培养基ProcellPM151010
RPMI-1640培养基----
MEM α培养基----
胎牛血清----
马血清----
嘌呤霉素----
多西环素----
Lipofectamine 3000转染试剂Thermo Fisher--
CCK-8试剂盒KeyGENKGA317
E-Click EdU细胞增殖流式细胞术检测试剂盒ElabscienceE-CK-A370
瑞氏-吉姆萨染色KeyGENKGA227
TRIzolBioTekeRP1001
BeyoRT II M-MLV逆转录酶BeyotimeD7160L
SYBR Green----
RIPA裂解液SolarbioR0010
BCA蛋白定量试剂盒SolarbioPC0020
PVDF膜MilliporeIPVH00010
ECL发光液SolarbioPE0010
RBM47抗体Biossbs-19774
CTTN抗体Proteintech11381-1-AP
PDIA6抗体ABclonalA7055
PD-L1抗体Proteintech17952-1-AP
山羊抗兔IgGSolarbioSE134
GAPDH抗体Proteintech60004-1-Ig
山羊抗小鼠IgGSolarbioSE131
非变性裂解液SolarbioR0030
AminoLink偶联树脂Pierce--
Pierce离心柱Pierce--
CTTN抗体Proteintech11381-1-AP
F-actin抗体Abcamab205
人IFN-γ ELISA试剂盒LiankebioEK180
人颗粒酶B ELISA试剂盒LiankebioEK158
人MIP-1α ELISA试剂盒LiankebioEK161
异硫氰酸荧光素MacklinI6141
FITC标记的PD-1Med Chem ExpressHY-P73344
TRITC标记的鬼笔环肽SolarbioCA1610
DAPI染料----
抗荧光淬灭封片剂SolarbioS2100
Ki67抗体ABclonalA20018
CellTracker Red CMTPX染料MaokangbioMX4109
F-actin抗体Abcamab205
山羊抗小鼠IgGProteintechSA00003-1
EZ-Magna RIP™ RNA结合蛋白免疫沉淀试剂盒Millipore17-701
DMEM培养基ServicebioG4510
双荧光素酶报告基因检测试剂盒KeyGENKGAF040
BX53显微镜OLYMPUSBX53
IX53显微镜OLYMPUSIX53
NovoCyte流式细胞仪Agilent--
800TS酶标仪BioTek800TS
Synergy H1酶标仪BioTekSynergy H1
NANO2000分光光度计Thermo FisherNANO2000
Exicycler 96荧光定量PCR仪BIONEERExicycler 96
共聚焦显微镜Nikon--

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
SW1990细胞用L-15培养基,AsPC-1细胞用RPMI-1640,NK-92细胞用MEM α;均添加特定血清;培养条件(温度、CO2浓度)需一致。
阅读提示:Methods: Cell culture
RBM47敲减/过表达
使用Dox诱导的慢病毒载体,Dox浓度1 μg/ml,处理时间24或48小时;嘌呤霉素筛选浓度2 μg/ml。
阅读提示:Methods: Construction of recombinant plasmids, and Results section 'RBM47 promoted cell proliferation of PC cells'
细胞增殖实验
CCK-8实验细胞密度5×10^3/孔,检测时间0-72小时;EdU实验使用流式检测;集落形成实验300细胞/皿,培养2周。
阅读提示:Methods: Cell proliferation
NK细胞杀伤实验
效靶比(E:T):2:1, 1:1, 1:2;Dox处理48小时;LDH释放实验和ELISA检测。
阅读提示:Methods: LDH release assay, ELISA; Results section 'RBM47 facilitates the evasion of PC cells...'
体内异种移植
BALB/c裸鼠(6周龄),细胞注射量1×10^7/只,Dox饮水给药浓度1 mg/ml,肿瘤体积测量时间点(第9天至第30天,每3天一次)。
阅读提示:Methods: Xenograft tumor model
RBM47与PDIA6相互作用
RIP实验使用EZ-Magna RIP试剂盒;双荧光素酶报告实验使用pGL3-Basic载体和293T细胞;放线菌素D处理浓度未明确,处理时间0-8小时。
阅读提示:Methods: RIP, Luciferase reporter assay
代谢组学
Dox处理48小时后收集细胞;差异代谢物筛选阈值VIP>1, p<0.05, FC≥2或≤0.5。
阅读提示:Methods: Untargeted metabolomics analysis