KIF18B上调通过激活CDCA8/mTORC1通路促进食管鳞状细胞癌的恶性表型

Upregulation of KIF18B facilitates malignant phenotype of esophageal squamous cell carcinoma by activating CDCA8/mTORC1 pathway.

作者信息Jiangliu Xie, Bo Wang, Wenjie Luo, Chen Li, Xunchao Jia
PMID36085568
发布时间2022-10
DOI10.1002/jcla.24633

实验完整度

包含生物信息学分析、qRT-PCR、Western blot、CCK-8、流式细胞术、伤口愈合和Transwell等体外实验,以及siRNA挽救实验,但缺乏动物或临床样本验证。

主要模型

人食管鳞状细胞癌细胞系EC9706和KYSE220 人正常食管上皮细胞系HEEC

重点核对

KIF18B过表达质粒的转染效率 CDCA8沉默的效率 细胞活力检测时间点(24、48、72小时) Transwell侵袭实验中细胞数和Matrigel预包被 所有实验独立重复三次

摘要

背景:驱动蛋白家族成员18B(KIF18B)在部分癌症中被视为异常过表达的癌基因,但其在食管鳞状细胞癌(ESCC)中的作用机制尚不清楚,本研究旨在探讨其机制。方法:通过生物信息学分析KIF18B在食管癌(ESCA)中的表达。采用实时荧光定量聚合酶链反应(qRT-PCR)检测ESCC细胞中KIF18B的表达。在KIF18B过表达或细胞分裂周期相关8(CDCA8)缺陷后,分别进行qRT-PCR、Western blot、细胞计数试剂盒-8实验、流式细胞术、伤口愈合和Transwell实验。通过Western blot检测KIF18B在雷帕霉素机制靶蛋白复合物1(mTORC1)通路中的作用机制。结果:KIF18B在ESCA样本和ESCC细胞中过表达。KIF18B上调增强了细胞活力,通过升高CDK4和Cyclin D3水平加速细胞周期,并通过降低E-cadherin水平、升高Vimentin和N-cadherin水平促进ESCC细胞的迁移和侵袭,而CDCA8沉默可拮抗这些效应。KIF18B过表达上调ESCC细胞中CDCA8的表达。KIF18B过表达通过上调磷酸化(p)-/p70S6K和p-/mTOR水平激活mTORC1通路,而CDCA8沉默可逆转此效应。结论:在体外,KIF18B过表达通过CDCA8介导的mTORC1信号通路促进ESCC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
KIF18B在食管鳞状细胞癌中的表达及其对恶性表型的影响和潜在机制是什么?
核心机制
KIF18B通过上调CDCA8激活mTORC1通路,促进ESCC细胞增殖、迁移和侵袭。
主要证据
ESCC细胞中KIF18B高表达;KIF18B过表达增强细胞活力、加速细胞周期、促进迁移和侵袭,并上调CDCA8及p-p70S6K和p-mTOR水平;CDCA8沉默逆转这些效应。
研究意义
KIF18B可作为ESCC诊断和治疗策略的潜在生物标志物和靶点。

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

生物信息学分析KIF18B表达

预测KIF18B在食管癌中的表达水平

使用GEPIA数据库分析ESCA中KIF18B的表达。

2

细胞培养和转染

建立KIF18B过表达以及KIF18B过表达联合CDCA8沉默的ESCC细胞模型

培养HEEC、EC9706、KYSE30、KYSE220和KYSE150细胞,并转染KIF18B过表达质粒或/和siCDCA8。

3

检测KIF18B和CDCA8的表达

验证转染效率并检测相关基因表达

采用qRT-PCR和Western blot检测KIF18B和CDCA8的mRNA和蛋白水平。

4

检测细胞活力

评估KIF18B过表达对细胞活力的影响

使用CCK-8试剂盒检测转染后24、48、72小时的细胞活力。

5

检测细胞周期

评估KIF18B过表达对细胞周期分布的影响

使用流式细胞术检测细胞周期,并用Western blot检测CDK4和CyclinD3蛋白水平。

6

检测细胞迁移和侵袭

评估KIF18B过表达对迁移和侵袭能力的影响

通过伤口愈合实验和Transwell实验检测细胞迁移和侵袭,并用Western blot检测EMT相关蛋白。

7

检测mTORC1通路蛋白

验证KIF18B对mTORC1通路的影响

通过Western blot检测CDCA8、p-p70S6K、p70S6K、p-mTOR和mTOR蛋白水平。

8

CDCA8沉默的挽救实验

验证KIF18B的作用是否依赖CDCA8

在KIF18B过表达细胞中共转染siCDCA8,并检测细胞活力、周期、迁移、侵袭及mTORC1通路蛋白变化。

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
GEPIA----
Ham's F12培养基ProcellPM150810
胎牛血清Procell164210
pcDNA3.1载体YouBioVT1001
Lipofectamine RNAiMAX转染试剂Invitrogen13778-075
TRIzol试剂Invitrogen15596-026
cDNA合成试剂盒BeyotimeD7168M
PCR预混液BeyotimeD7255
实时荧光定量PCR仪(7500)Applied Biosystems--
RIPA裂解缓冲液BeyotimeP0013C
磷酸酶抑制剂Absinabs9162
BCA蛋白定量试剂盒BeyotimeP0011
聚偏二氟乙烯膜MilliporeIPVH00010
快速封闭液Sangon BiotechC006011-0175
山羊抗兔IgGAbcamab6721
兔抗鼠IgGAbcamab6728
增强化学发光系统Millipore17-373BP
Image J软件----
KIF18B抗体Abcamab168812
CDK4抗体Abcamab108357
CyclinD3抗体Abcamab28283
p70S6K抗体Abcamab32529
磷酸化p70S6K抗体Abcamab59208
磷酸化mTOR抗体Abcamab109268
mTOR抗体Abcamab134903
E-Cadherin抗体Abcamab40772
Vimentin抗体Abcamab92547
N-Cadherin抗体Abcamab18203
CDCA8抗体Abcamab74473
GAPDH抗体Abcamab8245
CCK-8试剂盒BeyotimeC0039
酶标仪(MR-96A)Mindray--
流式细胞仪(CytoFLEX)Beckman--
乙醇Sigma-Aldrich459836
碘化丙啶BeyotimeST511
Transwell小室Corning3428
Matrigel基质胶BD Bioscience--
结晶紫SolarbioG1061
GraphPad Prism软件GraphPad--

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
生物信息学分析
KIF18B在ESCA中的表达水平(肿瘤=182,正常=286)
阅读提示:见Methods 2.1及Figure 1A
细胞培养
细胞系来源、培养基、血清浓度、培养条件
阅读提示:见Methods 2.2
细胞转染
转染试剂、质粒信息、转染时间(72小时)
阅读提示:见Methods 2.2
qRT-PCR
引物序列、内参基因(GAPDH)、计算方法(2-ΔΔCt)
阅读提示:见Methods 2.3
Western blot
抗体稀释比、封闭时间、显色系统
阅读提示:见Methods 2.4
细胞活力(CCK-8)
细胞接种密度、检测时间点(24,48,72小时)、波长(450nm)
阅读提示:见Methods 2.5
细胞周期
固定方法、染色时间、流式细胞仪型号
阅读提示:见Methods 2.6
细胞迁移和侵袭
伤口愈合实验时间(48小时)、Transwell细胞数、Matrigel预包被、固定和染色时间
阅读提示:见Methods 2.7
统计方法
数据表示法(均值±标准差)、重复次数(三次)、统计检验(单因素方差分析)
阅读提示:见Methods 2.8