FLOT1通过BCAR1/ERK信号通路促进胃癌进展和转移

FLOT1 promotes gastric cancer progression and metastasis through BCAR1/ERK signaling.

作者信息Ran Wang, Wei Huang, Kaimei Cai, Shihan Xiao, Wuming Zhang, Xianqin Hu, Jianping Guo, Linfeng Mao, Weijie Yuan, Yi Xu, Zihua Chen, Zhikang Chen, Chen Lai
PMID37928269
发布时间2023-10
DOI10.7150/ijbs.82606

实验完整度

包含体外细胞功能实验、体内异种移植和肺转移模型、免疫共沉淀、Western blot、免疫组化及临床样本相关性分析等多个独立证据层级。

主要模型

AGS胃癌细胞系 HGC-27胃癌细胞系 NOD-SCID小鼠皮下异种移植模型 NOD-SCID小鼠尾静脉肺转移模型 人胃癌组织芯片

重点核对

细胞系:AGS(FLOT1高表达)、HGC-27(FLOT1低表达) FLOT1敲低和过表达慢病毒及其感染条件(polybrene 10μg/mL,嘌呤霉素2μg/mL,14天) 体内实验:皮下注射细胞数量(5×106或1×107),尾静脉注射细胞数量(5×106) ERK抑制剂SCH772984处理 BCAR1野生型和突变体(Y410F)质粒转染

摘要

Flotillin-1(FLOT1)是flotillin家族的一员,是脂筏的标志物,参与信号转导和囊泡运输过程。在这里,我们发现FLOT1通过与BCAR1相互作用,通过ERK信号通路促进胃癌细胞的进展和转移。FLOT1调节BCAR1的磷酸化和转位。FLOT1的过表达增加,而敲低FLOT1则减少胃癌细胞的增殖、迁移和侵袭。BCAR1敲低能够阻断FLOT1诱导的胃癌细胞增殖、迁移和侵袭。重新表达野生型而非突变型BCAR1(Y410F)能够部分恢复FLOT1敲低诱导的胃癌细胞迁移和侵袭,而这种恢复可被ERK抑制剂抑制。此外,FLOT1和BCAR1的表达与胃癌患者的不良预后密切相关。因此,我们的研究结果证实BCAR1介导FLOT1通过ERK信号通路诱导的胃癌进展和转移,这可能为胃癌治疗提供一个新的通路。

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
FLOT1在胃癌进展和转移中的作用及其分子机制是什么?
核心机制
FLOT1与BCAR1相互作用,促进BCAR1在Tyr410位点的磷酸化并调控其从细胞质到细胞膜的转位,进而激活ERK信号通路,从而促进胃癌细胞增殖、迁移和侵袭。
主要证据
通过免疫共沉淀和质谱分析发现FLOT1与BCAR1相互作用;Western blot显示FLOT1过表达增加p-BCAR1 (Tyr410) 和p-ERK1/2水平,敲低则降低;功能实验表明BCAR1敲低阻断FLOT1诱导的细胞增殖、迁移和侵袭;体内异种移植和肺转移模型证实FLOT1和BCAR1促进肿瘤生长和转移;临床样本IHC和TCGA数据显示FLOT1和BCAR1表达与患者预后不良相关。
研究意义
研究揭示了FLOT1/BCAR1/ERK信号轴在胃癌进展和转移中的作用,可能为胃癌治疗提供新的治疗靶点。

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

体外细胞功能实验

验证FLOT1对胃癌细胞增殖、迁移和侵袭的影响。

在HGC-27细胞中过表达FLOT1,在AGS细胞中敲低FLOT1,通过MTT、集落形成、伤口愈合和Transwell侵袭实验检测细胞功能。

2

体内肿瘤生长实验

验证FLOT1对胃癌细胞体内肿瘤生长的影响。

将FLOT1过表达或敲低的胃癌细胞皮下注射到NOD-SCID小鼠,测量肿瘤体积和重量,并通过免疫组化检测Ki-67。

3

体内转移实验

验证FLOT1对胃癌细胞肺转移的影响。

将FLOT1过表达或敲低的胃癌细胞通过尾静脉注射到NOD-SCID小鼠,通过18F-FDG PET-CT成像和肺组织HE染色评估转移。

4

机制实验:FLOT1与BCAR1相互作用

验证FLOT1与BCAR1的物理相互作用,并检测BCAR1磷酸化及转位。

在AGS和HGC-27细胞中进行免疫共沉淀(Co-IP)验证相互作用;通过共定位实验观察转位;通过Western blot检测BCAR1 Tyr410磷酸化水平。

5

机制实验:BCAR1介导FLOT1功能

验证BCAR1是否介导FLOT1诱导的细胞增殖、迁移和侵袭,以及ERK信号通路的作用。

在BCAR1敲低细胞中过表达FLOT1,检测细胞功能变化和ERK激活水平;使用ERK抑制剂处理FLOT1敲低细胞并恢复BCAR1表达。

6

临床样本分析

验证FLOT1和BCAR1在胃癌中的表达及与预后的相关性。

通过IHC检测80例胃癌及癌旁组织中FLOT1、BCAR1、Ki67和p-ERK1/2的表达,并进行生存分析和相关性分析。

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
RPMI 1640培养基Biological Industries01-100-1A
胎牛血清Biological Industries04-001-1A
MTT试剂----
二甲基亚砜----
结晶紫BeyotimeC0121
DAPI染料SolarbioC0065
PVDF膜----
抗FLOT1抗体Proteintech15571-1-AP
抗ERK1/2抗体Proteintech51068-1-AP
抗磷酸化ERK1/2抗体Proteintech28733-1-AP
抗p130 Cas抗体Cell Signaling Technology#13846
抗磷酸化p130 Cas抗体Cell Signaling Technology#4011
HA标签兔单克隆抗体Cell Signaling Technology#3724
DYKDDDDK标签兔单克隆抗体Cell Signaling Technology#14793
蛋白A/G琼脂糖珠Santa Cruzsc-2003
聚乙烯亚胺----
聚凝胺----
嘌呤霉素----
NOD-SCID小鼠----
18F-氟代脱氧葡萄糖----
DAB显色试剂盒----

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
AGS和HGC-27细胞系来源(Procell),培养基(RPMI1640+10%FBS),培养条件(37℃、5%CO2)
阅读提示:Methods: Cell culture
慢病毒感染和质粒转染
FLOT1/BCAR1过表达和敲低慢病毒,polybrene浓度(10μg/mL),嘌呤霉素浓度(2μg/mL),筛选时间(14天)
阅读提示:Methods: Lentivirus construction and infection and plasmids transfection
细胞增殖实验
MTT浓度(10μl/孔),孵育时间(4小时),DMSO用量(100μl),测量波长(570/630nm)
阅读提示:Methods: Cell proliferation assay
集落形成实验
6孔板,培养时间(2-3周),结晶紫浓度(0.1%),固定液(4%多聚甲醛)
阅读提示:Methods: Colony formation assay
伤口愈合实验
12孔板,划痕工具(10μl移液器吸头),观察时间(0h、24h或48h),无血清培养基
阅读提示:Methods: Cell wound healing assay
Transwell侵袭实验
8μm孔径Transwell,Matrigel预包被,下室20%FBS,培养时间(2天),染色(0.1%结晶紫)
阅读提示:Methods: Transwell invasion assay
免疫共沉淀
抗体(抗HA、抗DYKDDDDK),Protein A/G PLUS Agarose(sc-2003),洗液PBST
阅读提示:Methods: Immunoprecipitation
体内异种移植
小鼠品系(NOD-SCID,雄性,4周龄),分组(每组5只),细胞数量(OE 5×10^6,KD 1×10^7),测量频率,处死时间
阅读提示:Methods: In vivo xenograft mouse model
肺转移模型
尾静脉注射细胞数量(5×10^6),观察时间(OE 30天,KD 60天),18F-FDG注射剂量(3.7-7.4 MBq),成像时间(注射后50-60分钟)
阅读提示:Methods: In vivo xenograft mouse model
免疫组化
抗体稀释度(FLOT1、p130Cas、p-ERK1/2、Ki67均为1:200),抗原修复(煮沸30分钟),阻断(3%过氧化氢,10%山羊血清),评分标准
阅读提示:Methods: Human GC tissue microarray preparation and Immunohistochemistry