JAM3的表观遗传沉默通过抑制Hippo通路促进喉鳞状细胞癌的发展

Epigenetic silencing of JAM3 promotes laryngeal squamous cell carcinoma development by inhibiting the Hippo pathway.

作者信息Yue Jia, Jiaojiao Liu, Junqi Shi, Chunming Zhang, Xinfang Wang, Liting Zhao, Yichen Lou, Xiaoya Guan, Hui Huangfu
PMID39749700
期刊Oncol Rep
发布时间2025-02
DOI10.3892/or.2024.8861

实验完整度

研究包含临床样本IHC分析、多种细胞系体外功能实验(CCK8、集落形成、Transwell)、Western blot和免疫荧光机制验证,以及裸鼠体内移植瘤实验,证据层级丰富且包含功能与机制验证。

主要模型

LSCC细胞系AMC-HN-8和FD-LSC-1 HNSCC细胞系FaDu和HN30 正常表皮细胞系HaCaT BALB/c裸鼠皮下移植瘤模型

重点核对

细胞系:AMC-HN-8和FD-LSC-1,培养于DMEM或RPMI-1640,添加10% FBS 转染:JAM3过表达质粒p3×Flag-CMV-10-JAM3(1.5 µg/ml)和siRNA si-JAM3-1/si-JAM3-2(37.5 nM),使用Lipofectamine 3000 5-Aza处理:5 µM处理72小时 体内实验:BALB/c裸鼠皮下注射5×10^6 AMC-HN-8细胞,siRNA瘤内注射(0.1 µg/µl,100 µl/次,隔日一次共7次) 统计分析:体外实验重复三次,组间比较采用t检验或单因素方差分析

摘要

喉鳞状细胞癌(LSCC)在头颈部鳞状细胞癌病例中占很大比例,常在晚期才被诊断,凸显了对有效生物标志物和治疗靶点的迫切需求。连接黏附分子3(JAM3)与多种癌症有关;然而,其在LSCC中的作用仍不清楚。因此,本研究旨在探讨JAM3在LSCC中的表观遗传调控及其抑癌功能和机制。生物信息学分析和5-Aza-2′-脱氧胞苷处理恢复了JAM3表达,并通过逆转录定量PCR和western blotting证实,结果显示JAM3启动子的异常高甲基化与LSCC患者中JAM3表达降低及较差的临床结局相关。体外实验,包括Cell Counting Kit 8、集落形成和Transwell实验,表明JAM3过表达抑制了LSCC细胞的增殖、迁移和侵袭。Western blotting和免疫荧光分析显示,JAM3的抑癌功能是通过激活Hippo通路介导的。相反,体外和体内实验均表明,JAM3敲低通过抑制Hippo通路增强了这些致癌行为,提示其关键的抑癌作用。总之,本研究结果表明,JAM3可能被表观遗传下调,并可能通过Hippo通路在LSCC中充当新型抑癌基因,为开发靶向治疗和诊断提供了见解。

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
JAM3在喉鳞状细胞癌中的表观遗传调控及其抑癌功能和机制尚不清楚,本研究旨在探究JAM3在LSCC中的表达、甲基化状态及其对细胞增殖、迁移和侵袭的影响。
核心机制
JAM3通过激活Hippo通路发挥抑癌作用:JAM3过表达增加LATS1表达和磷酸化,增强YAP1磷酸化,促进YAP1细胞质滞留;JAM3敲低则相反,导致YAP1核积累,从而促进肿瘤进展。
主要证据
临床样本IHC显示JAM3在肿瘤组织中低表达;BSP和5-Aza处理证实启动子高甲基化导致表达下降;体外功能实验(CCK8、集落形成、Transwell)表明JAM3过表达抑制细胞增殖、迁移和侵袭,敲低则增强;体内裸鼠实验显示JAM3敲低促进肿瘤生长和EMT(Ki-67、N-cadherin、Vimentin升高,E-cadherin降低)。
研究意义
JAM3可能作为LSCC的抑癌基因,其启动子甲基化可作为潜在诊断和预后生物标志物,并为靶向治疗提供见解。

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

JAM3表达分析

验证JAM3在LSCC组织和细胞系中的表达水平。

分析GEO数据集(GSE216664、GSE59102、GSE51985)和CPTAC/ICPC蛋白数据;对38对LSCC及癌旁组织进行IHC;对HaCaT、AMC-HN-8、FD-LSC-1、FaDu、HN30细胞系进行RT-qPCR。

2

启动子甲基化分析

探讨JAM3启动子甲基化状态及其与表达和预后的关系。

分析GEO(GSE33202、GSE33205)和TCGA数据中JAM3表达与甲基化的相关性;使用MethSurv进行生存分析;对AMC-HN-8和FD-LSC-1细胞进行BSP测序;使用5-Aza处理检测JAM3表达恢复。

3

JAM3功能研究(体外过表达和敲低)

评估JAM3对LSCC细胞增殖、迁移和侵袭的影响。

在AMC-HN-8和FD-LSC-1细胞中过表达JAM3(p3×Flag-CMV-10-JAM3)或用siRNA敲低JAM3,进行CCK8、集落形成和Transwell实验。

4

Hippo通路机制验证

阐明JAM3是否通过Hippo通路调节LSCC细胞行为。

通过Western blot检测LATS1、p-LATS1、YAP1、p-YAP1表达;免疫荧光观察YAP1亚细胞定位。

5

体内成瘤实验

验证JAM3敲低对LSCC细胞体内致瘤性的影响。

裸鼠皮下注射AMC-HN-8细胞,成瘤后瘤内注射si-JAM3或si-NC,测量肿瘤体积和重量,行H&E和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
DMEM培养基Gibco--
RPMI-1640培养基Pricella--
胎牛血清Shanghai ExCell Biology--
Lipofectamine 3000转染试剂Invitrogen--
TRIzol试剂Invitrogen--
cDNA合成试剂盒TransGen BiotechAU341
PerfectStart Green qPCR预混液TransGen Biotech--
LightCycler 96仪器Roche Diagnostics--
5-Aza-2′-脱氧胞苷MilliporeSigma--
TIANamp基因组DNA试剂盒Tiangen BiotechDP304
EZ DNA甲基化Gold试剂盒Zymo ResearchD5006
TransTaq HiFi PCR SuperMix ITransGen Biotech--
DuRed核酸染料Shanghai Saint-bio BiotechnologyR21868
SanPrep柱式DNA凝胶回收试剂盒Sangon BiotechB518131
T1克隆载体TransGen Biotech--
细胞计数试剂盒8检测试剂Shanghai Yeasen Biotechnology--
结晶紫Amresco--
Transwell小室Corning--
Matrigel基质胶Corning--
RIPA裂解液Thermo Fisher Scientific--
蛋白酶和磷酸酶抑制剂Thermo Fisher Scientific--
BCA蛋白定量试剂盒Shanghai Yeasen Biotechnology--
SDS-PAGE上样缓冲液Shanghai Yeasen Biotechnology--
脱脂奶粉BD Biosciences--
抗Flag抗体MilliporeSigmaF1804
抗JAM3抗体BIOSSbs-11086R
抗LATS1抗体Proteintech17049-1-AP
抗磷酸化LATS1 (Thr1079)抗体Proteintech28998-1-AP
抗YAP1抗体Proteintech13584-1-AP
抗磷酸化YAP1 (Ser127)抗体Cell Signaling Technology13008S
抗β-actin抗体TransGen BiotechHC201-02
HRP偶联二抗TransGen BiotechHS101-01, HS201-01
增强化学发光检测试剂AdvanstaK-12045-D50
MiniChemi 610成像系统SinSage Technology--
牛血清白蛋白Beijing Solarbio Science & Technology--
抗Ki-67抗体Fuzhou Maixin Biotechnology DevelopmentRMA-0731
抗E-Cadherin抗体Proteintech20874-1-AP
抗N-Cadherin抗体Proteintech22018-1-AP
抗Vimentin抗体Cell Signaling Technology5741S
生物素化二抗Beijing Zhongshan Jinqiao BiotechnologyPV-6000
PANORAMIC SCAN II扫描仪3DHISTECH--
CY3偶联二抗Wuhan Boster Biological TechnologyBA1032
DAPI染料Wuhan Boster Biological Technology--
异氟烷----

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
组织样本IHC
样本量:38对LSCC和ANM组织;患者年龄范围、性别比例;染色抗体浓度;H-Score评价方法
阅读提示:Materials and methods - Tissue samples; IHC staining; Results - Downregulation of JAM3 in LSCC; Figure 1C and D
细胞培养
细胞系来源和培养条件:DMEM或RPMI-1640含10% FBS、37°C、5% CO2;HaCaT细胞系需通过STR鉴定
阅读提示:Materials and methods - Cell lines and culture; Table SI
5-Aza处理
药物浓度:5 µM;处理时间:72小时;细胞系:AMC-HN-8和FD-LSC-1
阅读提示:Materials and methods - 5-Aza-2′-deoxycytidine treatment; Results - Figure 2E
转染
质粒浓度:1.5 µg/ml;siRNA浓度:37.5 nM;转染试剂:Lipofectamine 3000;细胞汇合度:70-80%;分析时间:24小时
阅读提示:Materials and methods - Plasmids and small interfering RNAs
体外功能实验
CCK8:细胞数量4000/孔,检测时间0、24、48、72、96小时;集落形成:1000细胞/孔,培养10-14天,集落定义>50细胞;Transwell:迁移8×10^5 cells/ml,侵袭10×10^5 cells/ml,孵育48小时,计数8个视野
阅读提示:Materials and methods - CCK8 assay; colony formation assay; Transwell assays; Figure legends 3和4
Western blot
蛋白上样量:30-60 µg;抗体浓度:Flag 1:1000, JAM3 1:1000, LATS1 1:1000, p-LATS1 1:5000, YAP1 1:5000, p-YAP1 1:1000, β-actin 1:2000;封闭:10%脱脂奶粉
阅读提示:Materials and methods - Western blot analysis; Figure 5A
体内实验
小鼠:6只SPF级雌性BALB/c裸鼠,4-6周龄;细胞注射:5×10^6 AMC-HN-8细胞皮下注射双侧胁部;siRNA处理:0.1 µg/µl,100 µl/次,隔日一次共7次;肿瘤体积公式=(length × width^2)/2
阅读提示:Materials and methods - In vivo assay; Results - JAM3 knockdown enhances; Figure 6