无标记LC-MS/MS蛋白质组学分析揭示CLIC1作为膀胱癌分期和预后的预测性生物标志物

Label-free LC-MS/MS proteomics analyses reveal CLIC1 as a predictive biomarker for bladder cancer staging and prognosis.

作者信息Weifeng Wang, Guankai Huang, Hansen Lin, Lei Ren, Liangmin Fu, Xiaopeng Mao
PMID36727059
发布时间2023-01-16
DOI10.3389/fonc.2022.1102392

实验完整度

中

包含血清蛋白质组学筛选、qPCR和WB验证细胞系和组织中CLIC1表达、IHC验证组织表达及生存分析,但缺乏功能机制实验和动物模型。

主要模型

膀胱癌细胞系(T24, 5637, J82, RT112, EJ, TCCSUP, UM-UC-3) 人膀胱永生化上皮细胞系SV-HUC-1 膀胱癌患者血清样本(30例) 膀胱癌组织样本(50对及16对)

重点核对

血清样本分组:A组(10例肌层浸润性膀胱癌),B组(10例非肌层浸润性膀胱癌),C组(6例膀胱乳头状瘤),D组(4例健康对照) 差异表达蛋白筛选阈值:倍数变化>1.5或<0.667,FDR<0.05 qPCR细胞系培养条件:SV-HUC-1用Ham's F-12K,UM-UC-3和J82用MEM+10%FBS,T24、5637、RT112、EJ、TCCSUP用RPMI1640+10%FBS,37°C,5%CO2 IHC用于50例膀胱癌组织及配对癌旁组织,评估CLIC1和CD8表达 生存分析:Kaplan-Meier曲线和对数秩检验,基于50例患者

摘要

引言:膀胱癌(BC)是泌尿系统的一种重要癌肿,由于准确识别早期BC患者存在困难且晚期BC缺乏有效治疗方案,其发病率和死亡率很高。因此,需要定义新的预后和预测标志物。方法:在本研究中,我们通过无标记定量蛋白质组学进行了全面的蛋白质组学实验,以比较正常人和膀胱癌患者血清中的蛋白质组变化——总共成功定量了2064种可定量蛋白质。进行了定量分析以确定蛋白质种类相对强度和可重复性的变化程度。在非肌层浸润性膀胱癌和正常个体中发现43种上调蛋白和36种下调蛋白。在肌层浸润性和非肌层浸润性膀胱癌中分别有64种蛋白升高和51种蛋白下调。使用基因本体论(GO)和蛋白质直系同源簇(COG)注释差异表达蛋白的功能作用。为了分析差异表达蛋白富集的功能和通路,进行了GO富集分析、蛋白质结构域分析和KEGG通路分析。使用雷达图、热图、气泡图和韦恩图检查和可视化蛋白质组差异。结果:结合韦恩图和蛋白质-蛋白质相互作用(PPI),氯离子细胞内通道1(CLIC1)被确定为主要蛋白。使用基因集癌症分析(GSCA)网站分析CLIC1对免疫浸润的影响。发现CD8初始T细胞与CLIC1水平呈负相关。为了验证,进行了免疫组织化学(IHC)、qPCR和蛋白质印迹(WB)。此外,我们发现CLIC1与膀胱癌的不良预后相关。讨论:我们的研究首次通过血清质谱法筛选CLIC1作为膀胱癌的促肿瘤蛋白。CLIC1与肿瘤分期和免疫浸润相关。CLIC1可能是膀胱癌患者新的预后生物标志物和治疗靶点。

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
旨在筛选膀胱癌血清中的差异表达蛋白,并评估CLIC1作为膀胱癌分期和预后生物标志物的潜在价值。
核心机制
CLIC1可能通过影响免疫浸润(与CD8初始T细胞负相关)促进膀胱癌进展,但具体分子机制尚未在细胞或动物实验中阐明。
主要证据
通过无标记LC-MS/MS蛋白质组学筛选出CLIC1,并经qPCR、Western blot及免疫组化验证其在膀胱癌组织和细胞系中高表达,生存分析显示高CLIC1表达与不良预后相关。
研究意义
研究表明CLIC1可能作为膀胱癌的潜在预后生物标志物和治疗靶点。

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

血清蛋白质组学筛选

比较膀胱癌患者与正常对照的血清蛋白表达差异,筛选候选生物标志物。

使用无标记LC-MS/MS分析30例血清样本(分为A、B、C、D四组),定量2064种蛋白质,鉴定差异表达蛋白。

2

生物信息学分析

分析差异表达蛋白的功能、通路和相互作用,筛选核心蛋白。

进行GO、COG、KEGG富集分析、亚细胞定位预测和PPI网络分析,结合韦恩图筛选候选蛋白。

3

验证CLIC1表达

验证CLIC1在膀胱癌细胞系和组织中的表达差异。

通过qPCR和Western blot检测膀胱癌细胞系和配对组织中的CLIC1 mRNA和蛋白表达。

4

免疫组化分析

评估CLIC1和CD8在膀胱癌组织中的表达及其与临床病理特征和预后的关系。

对50例膀胱癌及配对癌旁石蜡切片进行IHC染色,评估CLIC1和CD8表达,分析CLIC1表达与临床病理参数及生存期的关联。

5

免疫浸润相关性分析

评估CLIC1表达与免疫细胞浸润的相关性。

使用GSCA网站分析CLIC1与24种免疫细胞浸润的相关性,包括CD8初始T细胞、细胞毒性T细胞、树突状细胞等。

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
Pierce™ Top 14高丰度蛋白去除离心柱试剂盒ThermoFisher Scientific--
BCA试剂盒----
Orbitrap Exploris™ 480质谱仪----
Ham's F-12K培养基----
MEM培养基----
RPMI1640培养基Invitrogen--
胎牛血清Excell--
TRIzol试剂Invitrogen--
PrimeScript RT试剂盒EZBioscience--
EZBioscience 2× SYBR Green qPCR预混液EZBioscience--
NP-40裂解液----
BCA蛋白测定试剂盒Beyotime--
兔抗CLIC1抗体Proteintech14545-1-AP
β-微管蛋白抗体Proteintech10094-1-AP
山羊抗兔IgG HRPAbcam--
蛋白质印迹底物试剂盒Tanon--
抗CLIC1抗体Proteintech14545-1-AP
抗CD8抗体Proteintech66868-1-Ig

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
血清蛋白质组学
样本分组、样本量、高丰度蛋白去除方法、质谱参数、差异筛选阈值(FC>1.5或<0.667,FDR<0.05)
阅读提示:Methods: Sample collection and protein preparation, LC-MS/MS analysis, Data analysis and bioinformatics analysis
细胞培养
细胞系来源、培养基、血清浓度、培养条件(37°C, 5% CO2)
阅读提示:Methods: Cell culture
qPCR
RNA提取试剂、逆转录试剂盒、qPCR预混液、引物序列、内参基因(ACTB)、相对定量方法(2^-ΔΔCt)
阅读提示:Methods: qPCR
Western blot
细胞裂解液、蛋白定量试剂盒、凝胶类型、一抗和二抗信息、检测试剂盒
阅读提示:Methods: Western blotting assay
免疫组化
组织类型和数量(50对石蜡切片)、抗原修复条件(EDTA缓冲液pH9.0, 3.5分钟)、一抗浓度、评分方法(Quick Score)、CD8染色
阅读提示:Methods: Immunohistochemistry
生存分析
患者数(50例)、随访时间(2016年1月至2017年12月)、统计方法(Kaplan-Meier, log-rank)
阅读提示:Methods: Statistical analysis, Figure 7D