MIR937扩增通过减弱FBXO16对ULK1介导的自噬的抑制促进卵巢癌进展

MIR937 amplification potentiates ovarian cancer progression by attenuating FBXO16 inhibition on ULK1-mediated autophagy.

作者信息Zhen Zhang, Xinkui Liu, Chu Chu, Yingjie Zhang, Wei Li, Xiaoyan Yu, Qiaoqiao Han, Haoyu Sun, Yunhong Zhang, Xiaoxiao Zhu, Liang Chen, Ran Wei, Nannan Fan, Miaomiao Zhou, Xia Li
PMID39384743
发布时间2024-10-09
DOI10.1038/s41419-024-07120-8

实验完整度

包含体外细胞实验(CRISPR敲除、增殖、自噬分析)、体内异种移植模型(皮下和腹腔)、临床样本验证(TCGA和患者样本)及机制研究(IP、泛素化、荧光素酶报告),多层验证。

主要模型

OVCAR3和A2780人卵巢癌细胞系(体外) 皮下和腹腔异种移植小鼠模型(BALB/c裸鼠) HGSOC患者组织样本(45例)

重点核对

MIR937拷贝数状态(扩增/敲除) miR-937-5p表达水平(通过mimics/inhibitors或agomiR) FBXO16和ULK1蛋白表达水平 自噬水平(LC3II/I、p62) 细胞增殖和肿瘤生长(CCK8、EdU、克隆形成、肿瘤体积/重量)

摘要

高级别浆液性卵巢癌(HGSOC)是最致命的妇科癌症之一。遗传学研究已揭示基因拷贝数变异(CNAs)在HGSOC发病中频繁发生,然而microRNA的CNAs的功能和机制仍未完全阐明。在此,我们展示了MIR937对基因拷贝数扩增的依赖性,该扩增增强细胞自噬并决定HGSOC的增殖活性。TCGA数据库的数据挖掘显示,MIR937扩增与HGSOC中MIR937表达增加和细胞增殖相关。在HGSOC细胞中敲除MIR937导致自噬受损和细胞增殖减缓,其抑制效果的程度与MIR937拷贝丢失的程度成正比。救援实验证实miR-937-5p,MIR937的成熟产物,足以恢复其致癌功能。机制上,MIR937扩增提高miR-937-5p的表达,增强其与FBXO16转录本3'UTR的结合,从而限制FBXO16对ULK1的降解作用。我们的结果表明,MIR937扩增增强细胞自噬和增殖,并提示MIR937/FBXO16/ULK1靶向治疗HGSOC的替代策略。

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
MIR937扩增如何通过调控自噬影响HGSOC的进展?
核心机制
MIR937扩增增加miR-937-5p,其结合FBXO16 3'UTR抑制其表达,从而减弱FBXO16介导的ULK1泛素化降解,导致ULK1积累,增强自噬,促进细胞增殖。
主要证据
TCGA数据库分析显示MIR937扩增与表达增加及增殖相关;CRISPR敲除MIR937减少增殖和自噬;miR-937-5p靶向FBXO16 3'UTR;FBXO16与ULK1互作并促进其K48泛素化;体内异种移植实验证实敲除MIR937抑制肿瘤生长,而miR-937-5p恢复。
研究意义
研究揭示MIR937/FBXO16/ULK1轴是HGSOC的潜在治疗靶点,为MIR937扩增患者提供干预策略。

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

MIR937扩增与表达相关性分析

验证MIR937扩增是否导致其表达上调并与增殖相关。

利用TCGA数据库分析MIR937拷贝数与表达的相关性,并在HGSOC患者样本中进行Taqman qPCR验证。

2

MIR937敲除对细胞增殖的影响

确定MIR937缺失对卵巢癌细胞增殖的影响。

通过CRISPR-Cas9敲除OVCAR3和A2780细胞的MIR937,使用CCK8、克隆形成和EdU分析评估增殖。

3

miR-937-5p功能鉴定

确定MIR937成熟产物中哪个(5p或3p)介导其致癌作用。

通过转染mimics/inhibitors在细胞中过表达或抑制miR-937-5p/3p,并用CCK8和EdU检测增殖,同时在体内用agomiR注射救援实验。

4

鉴定miR-937-5p靶基因

寻找miR-937-5p的下游靶基因,解释其促进增殖的机制。

通过TargetScan预测并重叠手动筛选的肿瘤抑制基因,用qPCR验证候选基因,用荧光素酶报告基因验证FBXO16 3'UTR结合。

5

FBXO16对自噬的调控

探究FBXO16如何调控自噬,以连接MIR937扩增和自噬。

通过Western blot检测自噬相关蛋白,使用GFP-RFP-LC3腺病毒监测自噬流,并在常氧和低氧条件下进行。

6

FBXO16与ULK1相互作用及泛素化

验证FBXO16是否通过泛素化促进ULK1降解。

通过共免疫沉淀、体外结合、泛素化实验(包括K48突变)和CHX追踪确定FBXO16介导ULK1的K48泛素化。

7

临床样本和预后分析

验证MIR937扩增与FBXO16/ULK1表达及患者预后的相关性。

通过Western blot和IHC检测患者样本中FBXO16和ULK1蛋白水平,用Kaplan-Meier生存分析评估预后。

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
DMEM培养基Procell--
RPMI培养基----
胎牛血清----
HiperFect转染试剂Qiagen301704
Lipofectamine RNAiMAX转染试剂Thermo Fisher Scientific13778075
CCK-8试剂盒BeyotimeC0038
EdU Apollo567体外试剂盒RibobioC10310-1
结晶紫BeyotimeC0121
双荧光素酶报告检测系统PromegaE1910
ULK1抗体Cell Signaling Technology8054S
p62抗体Cell Signaling Technology23214S
LC3A/B抗体Cell Signaling Technology4108S
FBXO16抗体LSBioLS-C82721
RIPA裂解液----
蛋白酶抑制剂混合物SolarbioP1260
抗Flag M2亲和凝胶AbmartM20018
TNT快速偶联转录/翻译系统Promega--
D-荧光素BeyotimeST196
BALB/c裸鼠Huafukang BioScience--

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、培养基类型、FBS浓度、培养条件(温度、CO2浓度)
阅读提示:Materials and methods, Cell culture and tissue samples
MIR937敲除细胞系构建
sgRNA序列、载体(pLentiCRISPR v2)、病毒包装质粒、筛选抗生素(puromycin浓度)
阅读提示:Materials and methods, Generation of MIR937 KO cell lines
细胞增殖检测
细胞接种密度、检测时间点、重复次数
阅读提示:Materials and methods, Cell proliferation and colony formation assay
自噬分析
低氧条件(1% O2、12小时)、自噬流检测方法(GFP-RFP-LC3腺病毒)
阅读提示:Materials and methods, Confocal imaging and Results, Figure 5
体内肿瘤模型
小鼠品系、年龄、性别、细胞注射数量、给药方案(agomiR剂量、时间、次数)
阅读提示:Materials and methods, Ovarian cancer xenograft mice model