m6A RNA甲基化调节因子KIAA1429与肺癌中自噬介导的耐药相关

The m6 RNA methylation regulator KIAA1429 is associated with autophagy-mediated drug resistance in lung cancer.

作者信息Bo Ma, Lei Xiu, Lili Ding
PMID38585432
发布时间2024-03-15
DOI10.1096/fba.2023-00083

实验完整度

包含体外细胞实验、患者样本分析、MeRIP-seq、RIP、体内小鼠模型等多层级验证,并进行了功能获得与缺失实验及机制验证。

主要模型

吉非替尼耐药非小细胞肺癌细胞系PC9-GR 非小细胞肺癌细胞系PC9 非小细胞肺癌患者肿瘤组织样本 BALB/c裸鼠皮下移植瘤模型

重点核对

PC9-GR细胞中KIAA1429表达相比亲本细胞显著升高,且其高表达与不良预后相关。 通过shRNA敲低KIAA1429可降低吉非替尼IC50值,逆转耐药;过表达则增强耐药。 KIAA1429通过结合WTAP mRNA 3'-UTR并稳定其mRNA,而非依赖m6A修饰。 体内实验中,敲低KIAA1429显著降低移植瘤体积和重量,联合氯喹处理进一步抑制肿瘤生长。

摘要

N6-甲基腺苷(m6A)修饰在癌症进展中起着至关重要的作用。然而,m6A修饰介导的自噬在非小细胞肺癌(NSCLC)吉非替尼耐药中的潜在作用仍不清楚。在此,我们发现m6A甲基转移酶KIAA1429在NSCLC吉非替尼耐药细胞(PC9-GR)及组织中高表达,且KIAA1429高表达与不良生存相关。此外,沉默KIAA1429抑制了NSCLC中的吉非替尼耐药,并在体内减少了肿瘤生长。机制上,KIAA1429通过结合WTAP的3'非翻译区(3'-UTR)来稳定WTAP,WTAP在自噬中起到重要作用。总之,我们的研究结果表明KIAA1429可能增强NSCLC的吉非替尼耐药性,这可能为NSCLC患者提供一种有前景的靶向治疗。 摘要 KIAA1429通过以m6A非依赖性方式稳定WTAP mRNA促进NSCLC中的自噬。

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
KIAA1429在非小细胞肺癌吉非替尼耐药中发挥何种作用,其分子机制是否涉及自噬调控?
核心机制
KIAA1429通过结合WTAP mRNA的3'-UTR,以不依赖m6A的方式稳定WTAP mRNA,进而促进自噬,导致吉非替尼耐药。
主要证据
PC9-GR细胞及NSCLC组织中KIAA1429高表达;敲低KIAA1429抑制细胞增殖、迁移和耐药,并降低WTAP表达和自噬流;体内实验中敲低KIAA1429抑制肿瘤生长。
研究意义
本研究揭示KIAA1429/WTAP轴可作为NSCLC患者的潜在治疗靶点,为克服吉非替尼耐药提供新策略。

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

临床样本与细胞系中KIAA1429表达分析

验证KIAA1429在吉非替尼耐药NSCLC中的表达水平及临床相关性

利用RT-qPCR和Western blot检测PC9-GR、其他NSCLC细胞系及14例NSCLC患者肿瘤组织中的KIAA1429表达;通过Kaplan-Meier分析评估KIAA1429表达与生存的关系。

2

KIAA1429功能获得与缺失实验

评估KIAA1429对NSCLC细胞增殖、迁移和吉非替尼耐药的影响

构建KIAA1429过表达质粒和shRNA,转染PC9-GR细胞后,通过CCK-8检测IC50值,划痕实验检测迁移能力。

3

m6A修饰水平与MeRIP-seq分析

探究KIAA1429对m6A修饰的影响并鉴定其下游靶基因

使用m6A RNA甲基化定量试剂盒检测总RNA m6A水平;进行MeRIP-seq分析敲低KIAA1429后m6A峰变化,并用IGV工具观察WTAP mRNA 3'-UTR的m6A峰。

4

RNA稳定性和RIP实验

验证KIAA1429与WTAP mRNA的直接结合及其对mRNA稳定性的影响

利用RIP实验验证KIAA1429与WTAP mRNA结合;使用放线菌素D处理细胞,检测WTAP mRNA降解速率。

5

自噬功能验证

探究KIAA1429敲低对自噬的抑制作用及其对耐药的影响

通过流式细胞术检测凋亡、GFP-RFP-LC3荧光实验观察自噬流、透射电镜观察自噬体、LysoTracker Red染色检测溶酶体酸化,并用氯喹、3-MA等药物处理。

6

体内实验验证

评估敲低KIAA1429在体内对肿瘤生长的影响

将稳定敲低KIAA1429的PC9-GR细胞或对照细胞注射入BALB/c裸鼠皮下,定期测量肿瘤体积,4周后处死称重,并联合氯喹处理。

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Beyotime--
胎牛血清Beyotime--
青霉素/链霉素----
PC9细胞系Procell--
PC9/GR细胞系Procell--
NHBE细胞系Procell--
Lipofectamine 2000转染试剂Thermo Fisher Scientific--
miRNeasy Mini试剂盒Qiagen--
RNA cDNA试剂盒Applied Biosystems--
SYBR Green PCR预混液Applied Biosystems--
RIPA裂解液Beyotime--
PVDF膜Millipore--
抗KIAA1429抗体----
抗WTAP抗体----
抗β-肌动蛋白抗体----
ECL化学发光液----
细胞计数试剂盒-8Abcam--
m6A RNA甲基化定量试剂盒Abcam--
TRIzol试剂Beyotime--
FlexStation III酶标仪Molecular Services--
Magna RIP RNA结合蛋白免疫沉淀试剂盒Sigma-Aldrich--
抗m6A抗体Abcam--
FITC标记的Annexin V----
碘化丙啶----
环氧树脂----
GFP-RFP-LC3质粒----
LysoTracker Red探针----
荧光显微镜Olympus--
BALB/c裸鼠Beijing Vital River--
氯喹----
吉非替尼----

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
使用DMEM培养基含10% FBS、1%青霉素/链霉素、25 mmol/L葡萄糖,培养于37°C、5% CO2。
阅读提示:Methods 2.2 Cell culture
细胞转染
KIAA1429 shRNA序列和过表达质粒的构建,转染试剂采用Lipofectamine 2000。
阅读提示:Methods 2.3 Cell transfection
药物处理
吉非替尼处理浓度(IC50测定未明确给出浓度范围),氯喹处理时间(24小时)。
阅读提示:Methods 2.7 CCK-8 assay; 图6B说明
RNA稳定性实验
放线菌素D浓度(2 mg/mL)处理。
阅读提示:Methods 2.11 RNA stability
体内实验
6周龄BALB/c裸鼠皮下注射100 μL PBS悬液,每3天测肿瘤体积,4周后处死。
阅读提示:Methods 2.12 In vivo analysis
流式细胞术
细胞密度3×10^5/孔,FITC-Annexin V和PI染色。
阅读提示:Methods 2.13 FACS analysis
电镜样本制备
使用2.5%戊二醛和1%锇酸固定,切片厚度50-60 nm。
阅读提示:Methods 2.14 TEM