ThPOK通过诱导STPG1失活ERK通路抑制胃癌细胞的免疫逃逸

ThPOK inhibits the immune escape of gastric cancer cells by inducing STPG1 to inactivate the ERK pathway.

作者信息Ying Chen, Lili Jiang, Lingli Xia, Gang Zhang, Lan Chen
PMID35379170
发布时间2022-04-04
DOI10.1186/s12865-022-00485-5

实验完整度

包含RT-qPCR、Western blot、CCK-8、流式细胞术、ChIP、荧光素酶报告实验及细胞共培养功能验证,但缺乏动物模型等体内验证。

主要模型

胃癌细胞系(HGC-27、SNU-1) 正常胃黏膜细胞系(GES-1) 胃癌患者组织样本及邻近正常组织(n=21) 健康对照来源的CD3+ T细胞

重点核对

ThPOK mRNA和蛋白水平在胃癌组织(n=21)和细胞(HGC-27、SNU-1)中的表达,并与正常对照比较 ThPOK过表达后胃癌细胞活力(CCK-8)及与T细胞共培养后CD3+ T细胞增殖和IFN-γ+ T细胞比例 ThPOK与STPG1启动子的结合:ChIP和荧光素酶报告实验 STPG1过表达对胃癌细胞活力和T细胞活化的影响 ThPOK和STPG1过表达后p-ERK-1/2蛋白水平及p-ERK-1/2/ERK-1/2比值的检测

摘要

背景:胃癌是全球第二大常见恶性肿瘤。弱免疫原性帮助癌细胞逃避免疫清除并生长为主要亚群。本研究旨在探讨锌指和BTB结构域包含7B(Zbtb7b,别名ThPOK)对与胃癌细胞共培养后T细胞活化的影响。方法:采用细胞计数试剂盒8(CCK-8)实验检测胃癌细胞的活力。流式细胞术分析用于检测与胃癌细胞(HGC-27、SNU-1)共孵育的CD3+ T细胞的增殖和活化IFN-γ+ T细胞的比例。通过ChIP和荧光素酶报告实验探讨了ThPOK与其靶标精子尾部PG富集重复序列1(STPG1)启动子之间的结合。使用RT-qPCR定量相对基因表达。结果:ThPOK在胃癌组织和细胞中的mRNA和蛋白水平均低表达。ThPOK表达较低的胃癌患者预后较差。ThPOK过表达抑制了胃癌细胞活力并增加了T细胞活化。ThPOK作为STPG1的转录因子。STPG1在胃癌组织和细胞中也低表达。ThPOK正调控胃癌细胞中STPG1的mRNA和蛋白水平。此外,ThPOK被证明与STPG1启动子结合。STPG1上调也对胃癌细胞活力和T细胞活化产生抑制作用。此外,ThPOK和STPG1被揭示可失活胃癌细胞中的ERK通路。结论:ThPOK通过诱导STPG1失活ERK通路,抑制胃癌细胞活力并增加T细胞活化。

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
ThPOK在胃癌中的表达及其对胃癌细胞免疫逃逸的调控机制是什么?
核心机制
ThPOK作为转录因子诱导STPG1表达,进而失活ERK信号通路,抑制胃癌细胞活力并增加T细胞活化。
主要证据
RT-qPCR和Western blot显示ThPOK和STPG1在胃癌组织和细胞中低表达;CCK-8显示过表达ThPOK或STPG1降低胃癌细胞活力;流式显示促进CD3+ T细胞增殖和IFN-γ+ T细胞比例;ChIP和荧光素酶实验证明ThPOK结合STPG1启动子;Western blot显示p-ERK-1/2水平下降。
研究意义
为胃癌治疗提供新线索。

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

临床样本中ThPOK和STPG1的表达分析

检测胃癌组织和正常组织中ThPOK和STPG1的表达差异。

收集胃癌患者的胃癌组织(n=21)和配对的癌旁正常组织(n=21),通过RT-qPCR和Western blot检测ThPOK的表达,通过RT-qPCR检测STPG1的表达,并分析ThPOK表达与临床特征(包括T分期)的关系。

2

ThPOK对胃癌细胞活力和T细胞活化的影响(功能获得实验)

验证ThPOK过表达是否影响胃癌细胞活力和T细胞活化。

在HGC-27和SNU-1细胞中转染pcDNA3.1-ThPOK(OE-ThPOK)或空载体(OE-NC),通过RT-qPCR确认过表达效率;通过CCK-8检测细胞活力;将转染后的胃癌细胞与CD3+ T细胞共培养,通过流式细胞术检测T细胞增殖和IFN-γ+ T细胞比例。

3

ThPOK对STPG1的转录调控验证

验证ThPOK是否转录调控STPG1表达并直接结合其启动子。

在胃癌细胞中敲低ThPOK(sh-ThPOK#1/2)或对照(sh-NC),通过RT-qPCR和Western blot检测STPG1表达;通过荧光素酶报告实验检测STPG1启动子活性;通过ChIP实验检测ThPOK与STPG1启动子的结合。

4

STPG1对胃癌细胞活力和T细胞活化的影响

验证STPG1过表达是否抑制胃癌细胞活力并促进T细胞活化。

在HGC-27和SNU-1细胞中转染pcDNA3.1-STPG1(OE-STPG1)或空载体(OE-NC),通过RT-qPCR确认过表达效率;通过CCK-8检测细胞活力;将转染后的胃癌细胞与CD3+ T细胞共培养,通过流式细胞术检测T细胞增殖和IFN-γ+ T细胞比例。

5

ThPOK和STPG1对ERK信号通路的影响

验证ThPOK和STPG1是否失活ERK通路。

通过Western blot检测胃癌细胞中p-ERK-1/2和ERK-1/2的蛋白水平,分别比较过表达ThPOK或STPG1与对照的差异;另外,检测与T细胞共培养后ERK磷酸化水平的变化。

6

STPG1敲低对ThPOK功能的回复实验

验证ThPOK的作用是否依赖STPG1。

在胃癌细胞中转染OE-NC、OE-ThPOK或OE-ThPOK+sh-STPG1,通过CCK-8检测细胞活力,通过流式细胞术检测与T细胞共培养后的T细胞增殖和IFN-γ+ T细胞比例。

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
杜尔贝科改良伊格尔培养基Sigma-Aldrich--
胎牛血清----
青霉素/链霉素Biochrom--
红细胞裂解液----
羟基荧光素二醋酸盐琥珀酰亚胺酯Beijing Solabio Life Sciences Co., Ltd--
重组人白细胞介素-2----
抗CD3抗体----
抗CD28抗体----
Lipofectamine 3000转染试剂Invitrogen--
TRIzol试剂Sigma-Aldrich--
PrimeScript逆转录试剂盒Takara--
SYBR Premix ExTaq II试剂盒Takara--
RIPA裂解液----
BCA蛋白浓度测定试剂盒Pierce--
PVDF膜----
抗ThPOK抗体Abcamab228680
抗STPG1抗体Thermo Fisher ScientificPA5-49489
抗磷酸化ERK-1/2抗体Abcam44-680G
抗ERK-1/2抗体Abcamab184699
增强化学发光检测系统Thermo Fisher Scientific--
CCK-8溶液Dojindo--
酶标仪Reagen--
PerCP标记抗CD3抗体----
Pacific blue标记抗IFN-γ抗体----
BD FACSCanto II流式细胞仪BD--
PGL3载体Promega--
双荧光素酶报告检测系统Promega--
ChIP实验试剂盒Upstate Biotechnology--
甲醛Thermo Fisher--
DNA提取试剂盒QIAGEN--

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
临床样本分析
胃癌组织和配对正常组织的来源、样本量(n=21)、样品处理(立即液氮冷冻)
阅读提示:见Material and methods中的Sample collection部分(图3A)
细胞培养
胃癌细胞系(HGC-27、SNU-1)和正常胃黏膜细胞(GES-1)的培养条件(DMEM、10%FBS、1%青霉素/链霉素)
阅读提示:见Material and methods中的Cell culture部分
T细胞分离与共培养
CD3+ T细胞分离方法、共培养比例(5:1)、rhIL-2浓度(20 IU/mL)、anti-CD3(2 μg/mL)和anti-CD28(1 μg/mL)浓度
阅读提示:见Material and methods中的Isolation and identification of T cells及In vitro cell co-culture部分
细胞转染
转染质粒(OE-ThPOK、OE-STPG1、sh-ThPOK#1/2、sh-STPG1、sh-NC)、转染试剂(Lipofectamine 3000)和转染时间(48小时)
阅读提示:见Material and methods中的Cell transfection部分
RT-qPCR
引物序列、内参基因(GAPDH)、计算方法(2−ΔΔCt)
阅读提示:见Material and methods中的RT-qPCR部分
Western blot
抗体及稀释比例(anti-ThPOK 1:500、anti-STPG1 1:2000、anti-p-ERK-1/2 1:1000、anti-ERK-1/2 1:10000)、参考蛋白(GAPDH)
阅读提示:见Material and methods中的Western blotting部分
细胞活力检测
CCK-8检测的细胞密度(1000细胞/孔)、检测时间点(0、24、48、72小时)、CCK-8孵育时间(4小时)
阅读提示:见Material and methods中的Cell counting kit-8 assay部分
流式细胞术
检测的标记(PerCP-CD3、Pacific blue-IFN-γ)、仪器(BD FACSCanto II)
阅读提示:见Material and methods中的Flow cytometry analysis部分
荧光素酶报告实验
载体(PGL3)、转染的质粒(sh-ThPOK#1/2或sh-NC)、转染时间(48小时)
阅读提示:见Material and methods中的Luciferase reporter assay部分
ChIP实验
交联时间(10分钟)、抗体(anti-ThPOK或anti-IgG)
阅读提示:见Material and methods中的Chromatin immunoprecipitation (ChIP) assay部分
统计分析
统计方法(Student's t-test、ANOVA、Kaplan-Meier)、显著性水平(p<0.05)
阅读提示:见Material and methods中的Statistical analysis部分