SPOCK2和SPRED1在EZH2下游发挥功能,在体外和体内阻止肺腺癌的恶性进展。

SPOCK2 and SPRED1 function downstream of EZH2 to impede the malignant progression of lung adenocarcinoma in vitro and in vivo.

作者信息Yang Liu, Xiaoxi Fan, Changrui Jiang, Shun Xu
PMID36629984
期刊Hum Cell
发布时间2023-03
DOI10.1007/s13577-023-00855-0

实验完整度

包含体外细胞实验(增殖、迁移、侵袭)、体内异种移植瘤模型、临床数据库分析及双荧光素酶报告基因等验证,涵盖功能与机制研究。

主要模型

A549人肺癌细胞系 HCC827人肺癌细胞系 裸鼠异种移植瘤模型 TCGA LUAD数据库 Human Protein Atlas数据库

重点核对

EZH2过表达对SPOCK2和SPRED1表达及转录活性的抑制作用 Tazemetostat处理对SPOCK2和SPRED1表达的影响 SPOCK2和SPRED1过表达对LUAD细胞增殖、迁移和侵袭的影响 裸鼠皮下移植瘤模型中SPOCK2和SPRED1对肿瘤生长的影响

摘要

Zeste同源物增强子2(EZH2)是一种重要的表观遗传调控因子,与肺癌的恶性进展相关。然而,EZH2在肺腺癌(LUAD)中的作用机制仍不清楚。通过双荧光素酶报告基因实验证实了EZH2与SPOCK2或SPRED1之间的关系。分析癌症基因组图谱(TCGA)和基因表达综合(GEO)数据库以检查SPOCK2和SPRED1的表达及其在LUAD中的预后价值。通过体外和体内的功能实验确定了SPOCK2和SPRED1对LUAD细胞生物学特性的影响。我们的结果表明,EZH2抑制了SPOCK2和SPRED1的表达和转录活性,而这些效应可被EZH2抑制剂Tazemetostat逆转。SPOCK2和SPRED1在LUAD患者中低表达,且SPOCK2或SPRED1的高表达预示更好的生存。此外,过表达SPOCK2或SPRED1可在体外抑制肿瘤增殖、迁移率和侵袭活性,并在体内延缓肿瘤生长。然而,EZH2升高可挽救这些影响并加速LUAD进展。我们的发现表明,SPOCK2和SPRED1被EZH2表观遗传抑制,并可能作为新的调控因子抑制LUAD细胞的增殖、迁移和侵袭。

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
EZH2是否通过表观遗传调控SPOCK2和SPRED1,以及SPOCK2和SPRED1在肺腺癌恶性进展中的功能作用。
核心机制
EZH2通过H3K27me3介导的转录抑制下调SPOCK2和SPRED1的表达,从而促进LUAD细胞的增殖、迁移和侵袭。
主要证据
双荧光素酶报告实验显示EZH2抑制SPOCK2和SPRED1的转录活性;Tazemetostat处理可逆转此效应。SPOCK2和SPRED1过表达抑制A549和HCC827细胞的增殖(CCK-8和集落形成)、迁移(划痕实验)和侵袭(Transwell),并在裸鼠移植瘤模型中抑制肿瘤生长。
研究意义
SPOCK2和SPRED1可能作为肺腺癌的预后生物标志物,并提示干预EZH2活性可能成为抑制肺腺癌进展的治疗策略。

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

筛选EZH2下游靶基因

鉴定受EZH2调控的下游基因,并确认其对SPOCK2和SPRED1的调控作用。

在A549细胞中过表达EZH2,检测EZH2和H3K27me3蛋白水平,并通过qRT-PCR检测多个候选下游基因(包括SPOCK2和SPRED1)的mRNA水平;进一步用Western blot验证EZH2对SPOCK2和SPRED1蛋白表达的影响;用EZH2抑制剂Tazemetostat处理细胞后检测SPOCK2和SPRED1的表达变化;通过双荧光素酶报告实验检测EZH2对SPOCK2和SPRED1启动子活性的影响。

2

分析SPOCK2和SPRED1在LUAD中的表达及预后价值

评估SPOCK2和SPRED1在LUAD组织中的表达水平及其与患者生存的关系。

利用TCGA数据库分析SPOCK2和SPRED1在LUAD肿瘤组织与正常组织中的表达差异;通过Human Protein Atlas数据库进行生存分析。

3

验证SPOCK2和SPRED1过表达对LUAD细胞体外功能的影响

检测SPOCK2和SPRED1过表达对LUAD细胞增殖、迁移和侵袭能力的影响。

在A549和HCC827细胞中分别转染SPOCK2或SPRED1过表达质粒并筛选稳定株,通过CCK-8实验和集落形成实验检测细胞增殖,通过划痕实验检测细胞迁移,通过Transwell实验检测细胞侵袭。

4

评估EZH2对SPOCK2和SPRED1抗肿瘤效应的影响

检验EZH2过表达是否能逆转SPOCK2或SPRED1对LUAD细胞恶性表型的抑制作用。

在A549细胞中共转染SPOCK2或SPRED1过表达质粒和EZH2过表达质粒或对照,通过CCK-8、划痕和Transwell实验检测细胞增殖、迁移和侵袭的变化。

5

验证SPOCK2和SPRED1对体内肿瘤生长的影响

评估SPOCK2和SPRED1过表达对裸鼠皮下移植瘤生长的影响。

将稳定过表达SPOCK2或SPRED1的A549细胞皮下注射至裸鼠右腋下,每4天测量肿瘤体积,28天后处死取瘤,通过qRT-PCR、Western blot和免疫组化检测SPOCK2、SPRED1和PCNA的表达。

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
Ham's F-12K培养基Procell--
RPMI-1640培养基Solarbio--
胎牛血清Tianhang--
Lipofectamine 3000转染试剂Invitrogen--
Tazemetostat(EZH2抑制剂)Shanghai yuanye Bio-Technology--
CCK-8试剂Solarbio--
光学显微镜(IX53)Olympus--
基质胶Corning Incorporated--
Transwell板LABSELECT--
Wright-Giemsa染色液KeyGEN--
PCNA一抗(1:100,A0264)ABclonalA0264
HRP标记的山羊抗兔IgG(1:500)Thermo Scientific--
TRIpure试剂BioTeke--
NANO 2000分光光度计Thermo Scientific--
BeyoRT II M-MLV逆转录酶BeyotimeBiotech--
SYBR Green I染料Solarbio--
Exicycler 96 RT-PCR仪Bioneer--
RIPA裂解液Solarbio--
PVDF膜Millipore--
脱脂奶粉Sangon--
HRP标记的抗IgG(1:10,000)Solarbio--
增强化学发光试剂Solarbio--
EZH2抗体(1:1000;5246)CST5246
H3K27me3抗体(1:1000;35861)CST35861
SPOCK2抗体(1:500;ab217044)Abcamab217044
SPRED1抗体(1:500;ab77079)Abcamab77079
GAPDH抗体(1:10000;ab8245)Abcamab8245
双荧光素酶报告基因检测试剂盒KeyGEN--
GraphPad Prism 7.0GraphPad Software--
A549ProcellCL-0016
HCC827iCell Bioscience InciCell-h068

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
细胞系来源:A549 (Procell, CL-0016) 和 HCC827 (iCell-h068);培养基:A549使用Ham's F-12K含10% FBS,HCC827使用RPMI-1640含10% FBS;培养条件:37°C,5% CO2。
阅读提示:Materials and methods, Cell culture
EZH2过表达和SPOCK2/SPRED1过表达
转染试剂:Lipofectamine 3000;转染后24小时收获细胞;稳定转染筛选:G418处理1-2周。
阅读提示:Materials and methods, Transfection of plasmids
EZH2抑制剂处理
Tazemetostat浓度:0, 0.25, 0.5, 1, 2 μM;处理时间72小时。
阅读提示:Materials and methods, EZH2 inhibitor treatment
体外功能实验
CCK-8实验:每孔5×10^3细胞,检测时间点0, 24, 48, 72 h;划痕实验:丝裂霉素C 1 μg/mL处理1小时,观察0和24小时;Transwell实验:每孔3×10^4细胞,基质胶40 μL,孵育时间未明确说明。
阅读提示:Materials and methods, Cell counting Kit-8 (CCK-8) assay, Wound-healing assay, Transwell invasion assay
体内异种移植瘤模型
动物品系:裸鼠,6-8周龄;注射细胞数:2×10^6;监测频率:每4天测量肿瘤体积;实验周期:28天。
阅读提示:Materials and methods, Xenograft study; Figure legends 5