肿瘤抑制因子DACT3通过抑制Wnt/β-catenin通路提高三阴性乳腺癌对阿帕替尼的敏感性

The tumor suppressor DACT3 sensitizes triple-negative breast cancer to apatinib by inhibiting the Wnt/β-catenin pathway.

作者信息Jing Wu, Rui Tian, Mei Liu, Yijing Liu, Bianfei Shao, Xiaohua Zeng
PMID40882561
发布时间2025-11
DOI10.1016/j.tranon.2025.102509

实验完整度

包含TCGA数据库分析、临床患者样本IHC检测、体外细胞功能实验(增殖、迁移、凋亡、周期)、体内裸鼠移植瘤模型及Western blot机制验证,多层级证据且包含功能验证和机制验证。

主要模型

三阴性乳腺癌细胞系MDA-MB231 三阴性乳腺癌细胞系YCCB1 阿帕替尼治疗的乳腺癌患者肿瘤组织(14例) MDA-MB231细胞裸鼠皮下移植瘤模型

重点核对

DACT3在乳腺癌组织和细胞中的表达水平(降低,尤其在TNBC中) DACT3过表达对阿帕替尼IC50的影响(MDA-MB231: 16.04 vs 8.81 μM; YCCB1: 19.65 vs 9.42 μM) DACT3过表达及阿帕替尼处理对Wnt/β-catenin通路蛋白(active β-catenin, cyclin D1, c-Myc)水平的影响 体内实验中DACT3过表达对肿瘤体积和重量的影响(皮下注射2×10^6个细胞,n=5) 患者样本中DACT3表达与阿帕替尼敏感性的关系(14例肿瘤组织,平均IOD比较)

摘要

阿帕替尼是一种血管内皮生长因子受体2(VEGFR2)的小分子抑制剂,在经重度预处理的转移性三阴性乳腺癌(TNBC)中显示出有效的抗肿瘤活性。然而,并非所有患者都对阿帕替尼有反应,这表明有必要识别反应生物标志物以实现更精准的治疗,并研究阿帕替尼耐药的潜在机制,以开发新的TNBC治疗策略。在本研究中,我们确定了DACT3(disheveled binding antagonist of beta-catenin 3)作为阿帕替尼敏感性的生物标志物,因为其在阿帕替尼敏感患者中的表达水平显著更高,并且与更长的生存期呈正相关。此外,我们探索发现,DACT3的外源表达可通过抑制Wnt/β-catenin信号通路(一种通过与VEGF/VEGFR2通路串扰导致阿帕替尼耐药的促恶性通路)来降低阿帕替尼的IC50(在MDA-MB231细胞中,Vector vs DACT3:16.04 μM vs 8.81 μM;在YCCB1细胞中,19.65 μM vs 9.42 μM)。总之,我们的结果表明,DACT3是预测阿帕替尼反应的潜在生物标志物,也是提高TNBC对阿帕替尼敏感性的新治疗靶点。

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
DACT3是否影响三阴性乳腺癌对阿帕替尼的敏感性及其潜在机制是什么?
核心机制
DACT3通过抑制Wnt/β-catenin信号通路,下调活性β-catenin及其下游靶标cyclin D1和c-Myc,从而增加癌细胞对阿帕替尼的敏感性。
主要证据
体外实验显示DACT3过表达降低阿帕替尼IC50并抑制细胞增殖、迁移和侵袭,诱导凋亡和G0/G1期阻滞;动物实验显示DACT3过表达肿瘤生长减慢;患者样本中DACT3高表达与阿帕替尼敏感性相关。
研究意义
DACT3作为预测阿帕替尼反应的潜在生物标志物和新的治疗靶点,为开发提高TNBC对阿帕替尼敏感性的治疗策略提供依据。

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

DACT3表达分析

评估DACT3在乳腺癌组织和细胞中的表达及其与预后的关系

使用TCGA和K-M plotter数据库分析DACT3表达及预后,RT-PCR和qRT-PCR检测细胞和组织中DACT3 mRNA水平,IHC检测阿帕替尼治疗患者肿瘤组织中DACT3蛋白表达。

2

构建DACT3过表达细胞系

建立稳定过表达DACT3的TNBC细胞系以进行功能研究

使用慢病毒载体感染MDA-MB231和YCCB1细胞,经流式分选获得稳定细胞系,并通过qRT-PCR和Western blot验证DACT3表达。

3

体外细胞功能实验

检测DACT3过表达对TNBC细胞增殖、迁移、侵袭、凋亡和细胞周期的影响

通过CCK-8、克隆形成、Transwell、伤口愈合和流式细胞术检测细胞活力、克隆形成能力、迁移侵袭能力、凋亡和细胞周期。

4

体内动物实验

验证DACT3过表达在体内对肿瘤生长的影响

将稳定表达DACT3或对照载体的MDA-MB231细胞皮下接种于雌性裸鼠,监测肿瘤体积和重量。

5

机制验证

探究DACT3增强阿帕替尼敏感性的分子机制

通过免疫荧光和Western blot检测DACT3和apatinib对Wnt/β-catenin通路蛋白及相关信号通路的影响。

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
RPMI-1640培养基Gibco BRL--
胎牛血清Invitrogen--
青霉素和链霉素GibcoBRL--
TRIzol试剂Invitrogen--
逆转录系统Promega--
Go-Taq DNA聚合酶Promega--
SYBR Green染料Thermo Fisher--
LightCycler96实时荧光定量PCR系统----
兔抗DACT3抗体Bioss#bs-11837R
Lipofectamine 3000转染试剂----
聚凝胺----
细胞计数试剂盒-8Beyotime--
基质胶BD Biosciences--
Transwell小室Corning--
核糖核酸酶A----
碘化丙啶----
PE-Annexin V凋亡检测试剂----
Novocyt流式细胞仪----
免疫染色封闭液Beyotime--
总β-连环蛋白抗体Cell Signaling Technology#8480
非磷酸化(活性)β-连环蛋白(Ser45)抗体Cell Signaling Technology#19807
磷酸化VEGFR2(Tyr951)抗体Cell Signaling Technology#4991
VEGFR2抗体Bioss Antibodies#bs-10412R
DyLight标记的抗兔二抗CoWin Biotech Co., Ltd.--
4',6-二脒基-2-苯基吲哚Roche--
DACT3抗体R&D Systems#AF5767
总β-连环蛋白抗体Cell Signaling Technology#8480
活性β-连环蛋白抗体Cell Signaling Technology#19807
c-Myc抗体Cell Signaling Technology#18583
Cyclin D1抗体Cell Signaling Technology#55506
β-肌动蛋白抗体Santa Cruzsc-8432
雌性裸鼠Gempharmatech--
GraphPad Prism 8.0软件----
SPSS 25.0软件IBM--

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
细胞培养与处理
细胞系(MDA-MB231和YCCB1)来源、培养基(RPMI-1640含10%FBS和100U/ml青霉素/链霉素)、培养条件未明确(如温度、CO2浓度)
阅读提示:Materials and methods, Cells and tissues
DACT3表达分析
用于TCGA分析的UALCAN数据库和K-M plotter数据库的访问日期或版本、乳腺癌组织和细胞样本的具体信息(如数目、临床特征)、RT-PCR和qRT-PCR的引物序列(见补充表1)
阅读提示:Materials and methods, Polymerase chain reaction (PCR) assay; Results, DACT3 expression was reduced in breast cancer
免疫组织化学(IHC)
石蜡切片厚度(5µm)、抗体稀释度(1:200)、样本数量(14例,5对乳腺癌、2对淋巴转移癌)、平均IOD计算方法
阅读提示:Materials and methods, Immunohistochemistry (IHC); Figure 1G-H
DACT3过表达细胞系构建
慢病毒载体构建的细节(Sino Biological公司)、感染时polybrene浓度(2μL/mL)、感染时间和筛选方法(流式分选)、验证方法(qRT-PCR和Western blot)
阅读提示:Materials and methods, Construction of DACT3-expressed cell lines
体外功能实验
CCK-8实验中细胞接种密度(3000/孔,加药时8000-10000/孔)、检测时间点(0,24,48,72h或0,12,24,36h)、阿帕替尼浓度(10 μM)、克隆形成实验中细胞数(800-1000/孔)和培养时间(10-14天)、Transwell实验中的细胞数、孵育时间(48或72h)、伤口愈合实验中的细胞密度和检测时间(12,24,48h)
阅读提示:Materials and methods, Cell proliferation assay, Transwell assay, Wound healing assay, Colony formation assay; Figure 2
流式细胞术
细胞周期分析步骤(固定、RNase A和PI浓度)、凋亡分析步骤(PE-Annexin V和PI染色)、流式细胞仪型号(Novocyt)
阅读提示:Materials and methods, Flow cytometry
免疫荧光和Western blot
抗体种类、稀释度(如1:200或1:1000)、二抗种类、蛋白上样量、膜类型、显影方法
阅读提示:Materials and methods, Immunofluorescence staining, Western blot; Figure 4
体内动物实验
小鼠品系(雌性裸鼠)、细胞数(2×10^6)、接种部位(背部右侧皮下)、每组小鼠数量(n=5)、肿瘤测量方法(卡尺)、体积计算公式(0.5×长×宽×宽)
阅读提示:Materials and methods, Tumor xenograft nude mouse model; Figure 3D-F
统计分析
统计软件(GraphPad Prism 8.0和SPSS 25.0)、数据分析方法(T检验、方差分析、卡方检验或费舍尔精确检验)、显著性水平(p<0.05)、重复实验次数(3次)
阅读提示:Materials and methods, Statistical analysis