N-乙酰转移酶10通过调控C-C基序趋化因子配体2影响肝内胆管癌的增殖和巨噬细胞M2型极化

N-acetyltransferase 10 affects the proliferation of intrahepatic cholangiocarcinoma and M2-type polarization of macrophages by regulating C-C motif chemokine ligand 2.

作者信息Teng Cai, Jianye Dai, Yanyan Lin, Zhongtian Bai, Jingdong Li, Wenbo Meng
PMID39350174
发布时间2024-09-30
DOI10.1186/s12967-024-05664-z

实验完整度

包含体外细胞功能实验、体内异种移植瘤模型、临床组织芯片分析、转录组测序、RIP-qPCR、共免疫沉淀、共培养、分子对接及SPR等多层级验证。

主要模型

ICC细胞系RBE和HuCCT1 小鼠巨噬细胞RAW264.7 BALB/c裸鼠皮下异种移植瘤模型 包含90例CCA和31例小叶间胆管组织的组织微阵列

重点核对

NAT10敲低/过表达慢病毒构建及验证 CCL2敲低/过表达慢病毒构建及验证 BBR处理浓度(RBE 80和160 µM,HuCCT1 10和20 µM)及时间48小时 体内实验小鼠品系、年龄、性别及每组数量(雄性BALB/c裸鼠,4-5周龄,每组6只)

摘要

背景:N-乙酰转移酶10(NAT10)在多种肿瘤的发生和发展中起关键作用。然而,目前NAT10在肿瘤中的调控机制仅限于其在肿瘤细胞中的作用。本文旨在揭示NAT10在肝内胆管癌(ICC)中的作用,并研究其对肿瘤微环境(TME)中巨噬细胞极化的影响。方法:采用组织微阵列(TMA)分析NAT10与ICC临床病理的相关性,并在体内外验证NAT10对ICC增殖的影响。此外,通过Oxford Nanopore Technologies全长转录组测序、RNA免疫沉淀-定量聚合酶链反应和共免疫沉淀实验鉴定了NAT10的下游靶点C-C基序趋化因子配体2(CCL2)。通过共培养证实ICC细胞可通过NAT10对CCL2蛋白表达水平的影响使巨噬细胞向M2型极化。通过RNA测序、分子对接和表面等离子体共振(SPR)分析,证实小檗碱(BBR)可特异性结合CCL2抑制ICC的发展。结果:NAT10高表达与ICC的不良临床病理表现相关。在体外,敲低NAT10抑制ICC细胞的增殖活性和体内肿瘤生长,而其过表达促进ICC增殖。机制上,NAT10通过结合CCL2信使RNA,提高ICC及其细胞外基质中CCL2蛋白表达水平,从而促进ICC细胞增殖和巨噬细胞M2型极化。BBR可靶向CCL2,抑制ICC增殖,减少巨噬细胞M2型极化。结论:NAT10通过上调CCL2促进ICC增殖和巨噬细胞M2型极化,而BBR通过抑制CCL2抑制ICC增殖和巨噬细胞M2型极化。

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
NAT10在ICC中是否通过调控CCL2影响肿瘤增殖和巨噬细胞极化,以及BBR能否靶向CCL2发挥抗肿瘤作用。
核心机制
NAT10通过结合CCL2 mRNA上调CCL2蛋白表达,促进ICC细胞增殖,并通过分泌的CCL2诱导巨噬细胞M2型极化。
主要证据
通过体外细胞增殖实验、体内异种移植瘤模型、组织微阵列分析、RIP-qPCR、共免疫沉淀、共培养及SPR等实验证实。
研究意义
NAT10和CCL2可能作为ICC的潜在诊断标志物和治疗靶点,BBR可能为ICC提供潜在靶向治疗药物,并为靶向药物研究提供新思路。

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

临床样本和组织芯片分析NAT10表达与临床病理相关性

评估NAT10在ICC组织中的表达水平及其与临床病理特征的关系。

使用包含90例CCA和31例小叶间胆管组织的组织微阵列进行免疫组化染色,分析NAT10表达与临床病理参数的相关性。

2

体外细胞功能实验验证NAT10对ICC增殖的影响

检测NAT10敲低或过表达对ICC细胞增殖能力的影响。

构建NAT10敲低和过表达的RBE和HuCCT1细胞系,通过CCK-8、实时细胞成像和集落形成实验检测细胞增殖。

3

体内异种移植瘤模型验证NAT10对ICC肿瘤生长的影响

评估NAT10敲低对ICC皮下肿瘤生长的影响。

将HuCCT1-shNC、HuCCT1-shNAT10#1和HuCCT1-shCCL2细胞皮下注射到裸鼠侧腹,定期测量肿瘤体积,实验结束后称重并进行组织学分析。

4

转录组测序和分子互作实验鉴定NAT10下游靶点CCL2

鉴定NAT10的下游靶分子并验证NAT10与CCL2 mRNA的结合。

对NAT10敲低的RBE细胞进行ONT全长转录组测序,筛选差异表达基因;并通过RIP-qPCR和共免疫沉淀验证NAT10与CCL2 mRNA的相互作用。

5

验证CCL2对ICC增殖的影响及功能的回复实验

验证CCL2是否为NAT10促进ICC增殖所必需。

构建CCL2敲低细胞系,进行CCK-8、实时细胞成像和集落形成实验;同时通过在NAT10敲低细胞中过表达CCL2进行回复实验。

6

巨噬细胞极化共培养实验

研究ICC细胞是否通过NAT10/CCL2轴诱导巨噬细胞M2型极化。

将RAW264.7细胞与ICC细胞共培养(或使用ICC细胞条件培养基),通过qRT-PCR检测iNOS和Arg-1,通过流式细胞术检测CD86和CD206表达;并在体内肿瘤组织中进行免疫荧光检测。

7

小檗碱(BBR)靶向CCL2的验证及体外抗肿瘤活性

验证BBR是否能结合并抑制CCL2,从而抑制ICC细胞增殖。

通过分子对接预测BBR与CCL2的结合,RNA测序分析BBR处理后基因表达变化,SPR验证BBR与CCL2的特异性结合,并通过CCK-8、实时细胞成像、流式细胞术检测BBR对ICC细胞增殖、周期和凋亡的影响。

8

体内实验验证BBR的抗肿瘤效果

评估BBR在体内对ICC肿瘤生长和巨噬细胞极化的影响。

将HuCCT1细胞皮下注射到裸鼠,待肿瘤约5 mm³后随机分为两组(n=6),口服给予BBR(50 mg/kg/天)或含DMSO的无菌水,持续18天,测量肿瘤体积和重量,并进行免疫组化和免疫荧光分析。

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Hyclone--
胎牛血清Biosharp--
青霉素-链霉素Biosharp--
RAW264.7专用培养基ProcellCM-0190
嘌呤霉素MCEHY-B1743A
Trizol试剂Invitrogen15596026CN
PrimeScript RT预混液TakaraRR036A
TB Green Premix Ex Taq IITakaraRR820A
RIPA裂解液Cell Signaling Technology9806
BCA蛋白定量试剂盒Absinabs9232
SDS-PAGE凝胶CWBIOCW0022M
PVDF膜BosterAR1152-10
含0.1% Tween 20的Tris缓冲盐溶液BosterAR0195-10
增强化学发光检测试剂BosterAR1197
细胞增殖检测试剂盒APExBIOK1018
Cytation 1成像系统BioTek--
结晶紫SolarbioG1063
抗NAT10抗体Abcamab194297
抗CCL2抗体Proteintech25542-1-AP
抗F4/80抗体Proteintech28463-1-AP
抗CD86抗体Proteintech13395-1-AP
抗CD163抗体Abcamab182422
Imprint® RNA免疫沉淀试剂盒Merck MilliporeSAB4200085
CCL2 ELISA试剂盒ElabscienceE-EL-H6005
酶标仪BioTeksynergy
AutoDock Vina----
PyMOL----
Illumina Novaseq 6000Illumina--
Biacore T20GE Healthcare--
CM5芯片GE Healthcare--
小檗碱MCEHY-17577
细胞周期试剂盒BeyotimeC1052
凋亡试剂盒ElabscienceE-CK-A211
Agilent流式细胞仪Agilent--
CD86抗体Invitrogen12-0862-82
CD206抗体Invitrogen17-2061-80
二甲亚砜SolarbioD8371
抗NAT10抗体(WB)Abcamab194297
抗CCL2抗体(WB)Abcamab214819

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、培养基成分、培养条件(37°C,5% CO2)
阅读提示:Materials and methods - Cholangiocarcinoma (CCA) specimens and cell lines
慢病毒构建及筛选
慢病毒载体、嘌呤霉素浓度(2 µg/mL)及筛选时间(至少1周)
阅读提示:Materials and methods - Construction of stable knockdown and overexpressing cell lines
体外增殖实验
细胞接种密度、检测时间点、CCK-8试剂盒、实时成像参数
阅读提示:Materials and methods - Cell proliferation, live-cell imaging, and colony formation assays
动物实验(NAT10/CCL2)
小鼠品系、年龄、性别、细胞注射数量、每组数量、肿瘤体积测量频率
阅读提示:Materials and methods - Animal studies
转录组测序(ONT)
测序平台、差异表达筛选阈值(fold change≥1.5,P<0.05)
阅读提示:Materials and methods - Oxford Nanopore Technologies full-length transcriptome sequencing
RIP-qPCR
抗体用量、裂解液、洗涤步骤
阅读提示:Materials and methods - RNA immunoprecipitation-quantitative polymerase chain reaction
COIP
抗体、裂解条件、洗涤次数
阅读提示:Materials and methods - Coimmunoprecipitation assay
巨噬细胞极化实验
共培养时间(24h)、细胞比例、检测指标(CD86/CD206)
阅读提示:Materials and methods - Flow cytometry; Results - NAT10 polarizes macrophages...
BBR体外处理
BBR浓度(RBE 80/160 µM,HuCCT1 10/20 µM)、处理时间(48h)、对照(DMSO)
阅读提示:Materials and methods - Toxicity testing; Results - Antitumor effects of BBR on ICC in vitro
动物实验(BBR)
BBR给药剂量(50 mg/kg/天)、给药方式(口服)、给药时间(18天)、肿瘤起始体积(约5 mm³)
阅读提示:Materials and methods - Antitumor effect of BBR in vivo