SNRPB2通过调控MDM4前体mRNA的选择性剪接促进三阴性乳腺癌进展

SNRPB2 promotes triple-negative breast cancer progression by controlling alternative splicing of MDM4 pre-mRNA.

作者信息Shiyi Yu, Yue Si, Jianzhong Yu, Chengyang Jiang, Fei Cheng, Miao Xu, Zhehao Fan, Fangchen Liu, Chang Liu, Ying Wang, Ning Wang, Chenxu Liu, Caili Bi, Haibo Sun
PMID39329452
发布时间2024-12
DOI10.1111/cas.16356

实验完整度

研究包含临床样本分析、细胞系体外实验、动物模型体内实验、转录组学和高通量测序,并进行了功能验证和机制验证,满足高等级。

主要模型

TNBC细胞系(MDA-MB-231、SUM159、BT549、MDA-MB-468) 非TNBC细胞系(MCF7、T47D) 永生化乳腺上皮细胞系MCF10A 裸鼠异种移植瘤模型 临床TNBC肿瘤及癌旁组织

重点核对

SNRPB2在TNBC中的表达水平及其与预后的关联 siRNA敲低SNRPB2的效率及对细胞增殖、侵袭和细胞周期的影响 MDM4外显子6的剪接变化及MDM4蛋白表达水平 Rb和p53蛋白表达水平的变化 体内异种移植瘤实验中SNRPB2敲低对肿瘤生长的影响

摘要

选择性剪接产生癌症特异性转录本,现在被认为是癌症的一个标志。然而,涉及三阴性乳腺癌(TNBC)的关键致癌剪接体相关蛋白仍然难以捉摸。在此,我们探索了来自癌症基因组图谱乳腺癌(TCGA-BRCA)队列的TNBC、非TNBC和正常乳腺组织中剪接体相关蛋白的表达模式,揭示TNBC中近一半的剪接体相关蛋白表达高于其对应类型。在这些TNBC特异性的剪接体相关蛋白中,SNRPB2的表达与TNBC患者的不良预后相关。在TNBC细胞中,敲低SNRPB2强烈抑制细胞增殖和侵袭,并诱导细胞周期阻滞。机制上,转录组数据显示SNRPB2敲低使E2F1信号失活,该信号调控细胞周期。我们进一步验证了SNRPB2敲低细胞中几个细胞周期基因的下调。此外,分析显示SNRPB2敲低触发许多选择性剪接事件的改变,其中大多数是外显子跳跃。在TNBC细胞中,发现SNRPB2敲低导致MDM4前体mRNA外显子6跳跃,产生MDM4-S转录本并下调MDM4蛋白表达。更重要的是,MDM4的下调降低了视网膜母细胞瘤1(Rb1)蛋白表达,Rb1是MDM4的靶标,也是E2F1信号的调节因子。总之,当前研究揭示了SNRPB2/MDM4/Rb轴在促进TNBC进展中的作用,为对抗TNBC提供了新的见解和新靶点。

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
SNRPB2是否通过调控MDM4前体mRNA的选择性剪接来促进三阴性乳腺癌的进展?
核心机制
SNRPB2直接结合MDM4前体mRNA并促进外显子6的包含,从而上调MDM4蛋白,MDM4通过直接相互作用使Rb蛋白不稳定,Rb的缺失释放E2F1蛋白并促进E2F1靶基因的转录,导致TNBC进展。
主要证据
TCGA和METABRIC数据分析显示SNRPB2在TNBC中高表达且与不良预后相关;细胞实验中敲低SNRPB2抑制增殖、侵袭并诱导细胞周期阻滞;RNA-seq显示E2F1信号失活;RIP-qPCR证实SNRPB2与MDM4 mRNA结合;体内异种移植瘤实验证实SNRPB2敲低抑制肿瘤生长。
研究意义
作者认为SNRPB2/MDM4/Rb轴为理解TNBC进展提供了新见解,并可能作为TNBC靶向治疗的潜在靶点。

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

临床样本表达分析

比较TNBC、非TNBC和正常乳腺组织中剪接体相关蛋白的表达水平,并评估SNRPB2与预后的关系。

使用TCGA-BRCA数据集、METABRIC数据集和GEO数据集分析剪接体相关蛋白表达;收集11对TNBC肿瘤及癌旁组织,通过Western blot检测SNRPB2蛋白表达。

2

体外细胞功能实验

评估SNRPB2对TNBC细胞增殖、侵袭和细胞周期的影响。

在MDA-MB-231和SUM159细胞中通过siRNA敲低SNRPB2,进行CCK-8、Transwell和流式细胞术检测。

3

转录组测序分析

鉴定SNRPB2敲低后的差异表达基因和选择性剪接事件。

使用GEO数据集GSE160952的RNA-seq数据(siSNRPB2 vs siControl),进行GSEA和rMATS分析。

4

分子机制验证

验证SNRPB2对MDM4剪接的调控以及下游Rb/E2F1信号通路的变化。

使用RT-PCR和Western blot检测MDM4外显子6剪接及蛋白表达;RIP-qPCR检测SNRPB2与MDM4 mRNA的结合;Western blot检测Rb和p53蛋白水平。

5

体内异种移植瘤实验

在体内验证SNRPB2对TNBC肿瘤生长的影响。

将稳定敲低SNRPB2的MDA-MB-231细胞(shControl或shSNRPB2)接种到裸鼠腋下,测量肿瘤体积。

6

回补实验

验证MDM4是否介导SNRPB2的功能。

在SUMP159细胞中敲低SNRPB2同时过表达MDM4,检测细胞增殖、侵袭和细胞周期。

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--
DMEM培养基Hyclone--
胎牛血清Gibco--
MCF10A条件培养基ProcellCM-0525
MycoBlue支原体检测试剂Vazyme--
GP-transfect-Mate转染试剂GenePharma--
OptiMEM培养基Invitrogen--
TRNzol试剂Tiangen--
HiScript II Q RT SuperMix逆转录试剂Vazyme--
ChamQ SYRB qPCR预混液Vazyme--
7900HT序列检测系统ABI--
Rapid Taq预混液Vazyme--
2720热循环仪ABI--
RIPA裂解液Beyotime--
BCA蛋白定量试剂盒Solarbio--
ECL Western印迹底物Thermo Fisher Scientific--
抗SNRPB2抗体Proteintech13512-1-AP
抗β-肌动蛋白抗体Proteintech66009-1-Ig
抗MCM2抗体Proteintech10513-1-AP
抗CDC20抗体BeyotimeAF6456
抗MDM4抗体Proteintech28747-1-AP
抗RBX1抗体Proteintech14895-1-AP
抗FOXM1抗体Proteintech13147-1-AP
HRP标记的山羊抗兔二抗ProteintechSA00001-2
HRP标记的山羊抗小鼠二抗ProteintechSA00001-1
CCK-8溶液Solarbio--
Boyden小室BD Falcon--
基质胶BD Falcon--
碘化丙啶Vazyme--
流式细胞仪Becton Dickinson--
PureBinding RNA免疫沉淀试剂盒IGeneseed--
NanoDrop 2000分光光度计Invitrogen--
GraphPad Prism 8软件----

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
临床样本收集
样本来源、数量(11对)、患者诊断、术前未接受放化疗、伦理审批编号
阅读提示:见Materials and Methods中Human tissues部分
细胞培养
细胞系名称、来源(ATCC)、培养基类型、血清浓度、培养条件(37°C, 5% CO2)
阅读提示:见Materials and Methods中Cell culture部分
RNA干扰
siRNA序列、转染试剂、转染步骤、敲低效率验证(Western blot)
阅读提示:见Materials and Methods中RNA interference部分
体外功能实验
细胞增殖检测时间点、侵袭实验时间(24小时)、细胞周期染色步骤
阅读提示:见Materials and Methods中Cell proliferation, cell invasion, and cell cycle assays部分
体内异种移植
动物品系、周龄、性别(雌性)、分组(每组3只)、细胞数量、注射方式、肿瘤测量时间
阅读提示:见Materials and Methods中In vivo xenograft assay部分
转录组分析
RNA-seq数据来源(GSE160952)、差异表达基因阈值、AS事件分析参数
阅读提示:见Materials and Methods中Bioinformatic analysis部分