DBF4在透明细胞肾细胞癌中的临床意义和促癌功能

Clinical significance and pro-oncogenic function of DBF4 in clear cell renal cell carcinoma.

作者信息Liuyan Chen, Lvying Wu, Minying Tang, Yuanhang Cheng, Kuanyin Wang, Jianan Zhang, Wenyi Deng, Lingfeng Zhu, Jin Chen
PMID39815239
期刊BMC Urol
发布时间2025-01-16
DOI10.1186/s12894-025-01694-x

实验完整度

基于TCGA和GEO数据库分析、临床样本IHC验证、体外细胞功能实验(增殖、凋亡、周期、迁移)及体内异种移植模型,包含多层次验证。

主要模型

透明细胞肾细胞癌组织样本(75对) 786-O和A498肾细胞癌细胞系 BALB/c裸鼠异种移植模型

重点核对

DBF4在ccRCC组织中高表达,且与临床分期和性别相关(TCGA和GEO数据集) 高DBF4表达与较低五年总生存率相关(Kaplan-Meier分析,HR=2.17) DBF4敲低(shRNA)导致786-O和A498细胞增殖、迁移和侵袭能力下降,凋亡增加 DBF4敲低导致细胞周期阻滞于G0/G1期,并抑制MCM2磷酸化和cyclin D1表达 体内异种移植实验中,DBF4敲低显著减小肿瘤体积和重量

摘要

背景:透明细胞肾细胞癌(ccRCC)是最常见的泌尿系统恶性肿瘤,遗憾的是,它对化疗和放疗不敏感,导致患者预后不良。DBF4在DNA复制中起着关键作用,并参与多种生物学功能,使其成为癌症治疗的一个有吸引力的靶点。然而,其在ccRCC中的意义尚未被探索。方法:我们利用外部数据集和生物信息学分析来研究DBF4在ccRCC中的意义。我们分析了其表达模式、预后和诊断价值以及潜在机制。随后,我们通过对ccRCC临床样本的免疫组织化学(IHC)测定验证了我们的发现。我们进一步研究了DBF4对ccRCC细胞进展的影响。在通过shRNA敲低DBF4表达后,进行了各种测定,包括细胞增殖、凋亡、细胞周期、细胞迁移和侵袭、集落形成以及异种移植肿瘤模型的评估。结果:生物信息学分析显示,与癌旁正常组织相比,DBF4在ccRCC组织中显著过表达。通过对75对临床ccRCC肿瘤和癌旁组织的IHC分析证实了这种过表达。Kaplan-Meier分析显示,高DBF4表达与显著较低的五年总生存率相关。此外,在多变量Cox回归分析中,DBF4表达被确定为独立危险因素。GO和KEGG通路富集分析显示,与细胞分裂相关的术语显著富集,而基因集富集分析(GSEA)显示,DBF4表达增加与细胞周期相关通路的激活相关。随后的体外和体内实验表明,在ccRCC细胞中敲低DBF4不仅抑制了体外的增殖和迁移,而且通过将细胞周期阻滞在G1/G0期,显著抑制了异种移植小鼠中的肿瘤生长,这是通过抑制MCM2磷酸化以及细胞周期蛋白D1和CDK4的表达介导的。结论:目前的研究表明,DBF4过表达是与ccRCC患者恶性特征和不良预后相关的重要因素。因此,提出DBF4可作为ccRCC的新型潜在预后生物标志物和分子靶点。临床试验编号:不适用。补充信息:在线版本包含补充材料,可在10.1186/s12894-025-01694-x获取。

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
DBF4在透明细胞肾细胞癌中的表达模式、临床意义及其促癌功能是什么?
核心机制
DBF4通过调控细胞周期,促进ccRCC进展;敲低DBF4可抑制MCM2磷酸化和cyclin D1表达,导致细胞周期阻滞于G0/G1期。
主要证据
TCGA和GEO数据库显示DBF4在ccRCC中高表达;IHC验证;预后分析显示高表达与不良生存相关;体外实验显示敲低DBF4抑制增殖、迁移和侵袭,促进凋亡;体内实验显示肿瘤生长受抑。
研究意义
DBF4可能作为ccRCC的预后生物标志物和分子治疗靶点。

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

DBF4表达分析

评估DBF4在ccRCC与正常组织中的表达差异及其与临床特征的关系

利用TCGA数据库(541肿瘤样本和72正常样本)及GEO数据集(GSE53757和GSE36895)比较DBF4表达,并通过配对样本分析和临床特征分层分析。

2

临床样本验证

验证DBF4在ccRCC患者组织中的蛋白表达水平

使用75对ccRCC肿瘤和癌旁组织构建组织芯片,通过免疫组化(IHC)检测DBF4表达,用染色评分比较。

3

预后与诊断价值评估

分析DBF4表达与患者总生存期和诊断价值的关系

基于TCGA队列,通过Kaplan-Meier生存分析、单因素和多因素Cox回归评估预后价值,通过ROC曲线评估诊断价值。

4

机制初步探索

探究DBF4相关的潜在机制和信号通路

通过GEPIA2识别相似基因,进行GO和KEGG富集分析;构建PPI网络;进行GSEA分析;分析DBF4与免疫调节因子的相关性。

5

体外细胞功能实验

验证DBF4对ccRCC细胞增殖、凋亡、周期、迁移和侵袭的影响

在786-O和A498细胞中敲低DBF4(shRNA),通过CCK-8、流式细胞术、集落形成、划痕和Transwell实验检测功能变化,并通过Western blot检测相关蛋白。

6

体内异种移植实验

验证DBF4对ccRCC肿瘤生长的体内影响

将敲低DBF4的786-O细胞(786-O/shDBF4)和对照细胞(786-O/shNC)皮下注射裸鼠,测量肿瘤体积和重量,并通过Ki-67染色评估增殖。

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
MEM培养基GibcoC12571500BT
RPMI 1640培养基Cytiva HyCloneSH30809.01
胎牛血清(FBS)Gibco10099141 C
Lipofectamine 2000转染试剂Invitrogen--
聚凝胺----
Annexin V-FITC/PI凋亡检测试剂盒BD--
7-AADBeyotimeC1053S
CCK-8试剂盒----
Matrigel基质胶BD Biosciences--
结晶紫Beyotime--
总RNA提取试剂盒IIOmega Bio-Tek--
qPCR逆转录预混液MCEHY-K0510
SYBR Green qPCR预混液MCEHY-K0501
DBF4抗体Abcamab124707
CDC7抗体Proteintech17980-1-AP
细胞周期蛋白D1抗体Proteintech26939-1-AP
CDK4抗体Proteintech11026-1-AP
磷酸化MCM2(Ser139)抗体Cell Signaling Technology#12958
β-肌动蛋白抗体Proteintech20536-1-AP
山羊抗兔IgG二抗ProteintechSA00001-2
增强化学发光试剂(ECL)Thermo Fisher--
DBF4抗体BIOSSbs-7895R
HRP标记二抗Cell Signaling Technology#7074S
BALB/c裸鼠Charles River Laboratories--
流式细胞仪BD--
ABI 7500实时荧光定量PCR系统Applied Biosystems--

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
表达分析
TCGA和GEO数据集的样本量、配对情况、以及DBF4表达的分组方法(中位数)
阅读提示:Materials and Methods: Sample datasets and clinical profiles, Analysis of DBF4 expression patterns
临床样本IHC验证
组织芯片的样本来源、抗体稀释度、染色评分标准
阅读提示:Materials and Methods: Clinical patient specimens, Immunohistochemical staining
细胞培养
细胞系名称、培养基种类、血清浓度、培养条件
阅读提示:Materials and Methods: Cell lines and cell culture
基因敲低
shRNA靶序列、转染试剂、筛选方法
阅读提示:Materials and Methods: Specific knockdown of DBF4 expression
体外功能实验
细胞增殖、凋亡、周期、迁移和侵袭实验的具体条件(如细胞数、时间、试剂)
阅读提示:Materials and Methods: Cell apoptosis and cell cycle analysis, Cell proliferation, Cell migration and invasion assays, Colony formation assay
体内实验
动物品系、周龄、性别、细胞注射数量、肿瘤测量时间点、处死时间
阅读提示:Materials and Methods: Animal experiments
蛋白表达检测
抗体品牌、货号、稀释度、蛋白上样量、曝光条件
阅读提示:Materials and Methods: Western blot