解码舒尼替尼在透明细胞肾细胞癌中的耐药性:代谢重编程诱导的ABAT和GABA能系统转变

Decoding sunitinib resistance in ccRCC: Metabolic-reprogramming-induced ABAT and GABAergic system shifts.

作者信息Qian Zhang, Lei Ding, Ye Yan, Qidi Zhai, Zhisheng Guo, Yibo Li, Zhentao Tang, Pan Zang, Chenbo Ni, Shaobo Zhang, Jian Qian, Peng Han, Pu Li, Pengfei Shao, Chao Liang, Jie Li
PMID39100925
期刊iScience
发布时间2024-06-28
DOI10.1016/j.isci.2024.110415

实验完整度

包含体外细胞实验、异种移植瘤模型、患者样本数据库分析及转录组测序,功能验证和机制验证充分。

主要模型

786-O和769-P肾透明细胞癌细胞系 舒尼替尼耐药786-O和769-P细胞系 HUVEC人脐静脉内皮细胞 BALB/c裸鼠异种移植瘤模型

重点核对

ABAT在舒尼替尼耐药细胞中的表达变化 GABA-B受体激动剂巴氯芬和拮抗剂法氯芬的使用浓度 SYK和LYN磷酸化位点及突变体类型 舒尼替尼和LYN抑制剂PD173952的联合给药方案

摘要

生物科学;分子生物学;癌症

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
本研究旨在从代谢重编程的角度探讨舒尼替尼在透明细胞肾细胞癌中耐药的机制。
核心机制
ABAT下调导致GABA累积,激活GABA-B受体,进而转激活酪氨酸激酶SYK和LYN,通过上调PGF蛋白水平削弱舒尼替尼的抗肿瘤和抗血管生成作用,促进耐药。
主要证据
基于GEO数据库分析、体外细胞实验、异种移植瘤模型、HUVEC管形成实验和鸡胚绒毛尿囊膜实验证明ABAT下调增强耐药性,并通过Western blot验证SYK和LYN磷酸化激活及下游通路。
研究意义
作者提出联合使用LYN抑制剂与舒尼替尼可破坏代谢变化诱导的耐药通路,延长舒尼替尼的治疗效果,但需在原位和转移模型中进一步验证。

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

筛选耐舒尼替尼相关代谢基因

鉴定与舒尼替尼耐药相关的关键代谢基因。

利用GEO数据库中的GSE65615、GSE68629、GSE76068和GSE64052数据集,进行差异表达基因分析,与预后相关代谢基因取交集。

2

验证ABAT在细胞和组织中的表达

验证ABAT在肾透明细胞癌中的表达水平及其与预后的关联。

通过UALCAN和HPA数据库分析ABAT转录和蛋白水平,并在舒尼替尼耐药细胞株和异种移植瘤中检测ABAT蛋白变化。

3

检测ABAT对GABA水平的影响

验证ABAT下调导致GABA累积。

通过过表达和敲低ABAT的细胞系,使用Dot blot和免疫荧光检测GABA水平。

4

评估ABAT对舒尼替尼抗血管生成作用的影响

验证ABAT下调是否降低舒尼替尼的抗血管生成效果。

用ABAT敲低细胞的条件培养基处理HUVEC和鸡胚CAM,观察血管形成;并在异种移植瘤模型中比较肿瘤血管密度。

5

验证GABA-B受体在耐药中的作用

验证ABAT下调引起的GABA累积通过激活GABA-B受体介导耐药。

使用GABA-B受体激动剂巴氯芬和拮抗剂法氯芬处理细胞,检测舒尼替尼IC50、细胞增殖和血管生成。

6

检测SYK和LYN磷酸化变化

验证GABA-B受体激活导致SYK和LYN磷酸化增加。

使用酪氨酸激酶芯片和Western blot检测SYK和LYN磷酸化水平,并在舒尼替尼耐药细胞中验证。

7

验证SYK和LYN磷酸化对舒尼替尼敏感性的影响

验证SYK和LYN磷酸化激活降低舒尼替尼的疗效。

构建SYK和LYN磷酸化或去磷酸化突变体稳定细胞系,检测IC50、细胞增殖和血管生成。

8

验证抑制SYK或LYN逆转耐药

验证抑制SYK或LYN能恢复舒尼替尼对ABAT敲低细胞的敏感性。

在ABAT敲低细胞中抑制SYK或LYN(突变体或抑制剂),检测IC50、细胞增殖和血管生成,并在体内模型中评估联合治疗。

9

探索下游信号通路

探究SYK和LYN磷酸化激活的下游信号通路。

对稳定磷酸化SYK或LYN的细胞进行RNA-seq和KEGG富集分析,并用Western blot验证通路蛋白。

10

鉴定血管生成相关下游因子

鉴定介导SYK和LYN促进血管生成的效应分子。

通过KEGG富集和血管相关基因交集,筛选出PGF和EREG,通过siRNA敲低验证其对舒尼替尼抗血管生成作用的影响。

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
ABAT/GABA-T抗体Abcamab108249
GABA抗体GeneTexGTX125988
GAPDH抗体Cell Signaling Technology2118L
磷酸化LYN (Tyr397)抗体Cell Signaling Technology70926
磷酸化LYN (Tyr507)抗体Cell Signaling Technology2731
LYN抗体Cell Signaling Technology2732
SYK抗体Cell Signaling Technology2712
磷酸化SYK (Ser297)抗体Cell Signaling Technology14140
磷酸化SYK (Tyr323)抗体Cell Signaling Technology2715
磷酸化SYK (Tyr525/526)抗体Cell Signaling Technology2710
磷酸化SYK (Tyr525/526)抗体Cell Signaling Technology2711
磷酸化Akt (Ser473)抗体Cell Signaling Technology9271
Akt抗体Cell Signaling Technology9272
mTOR抗体Cell Signaling Technology2972
磷酸化mTOR (Ser2448)抗体Cell Signaling Technology2971
Stat3抗体Cell Signaling Technology4904
磷酸化Stat3 (Tyr705)抗体Cell Signaling Technology9131
Stat5抗体Cell Signaling Technology94205
磷酸化Stat5 (Tyr694)抗体Cell Signaling Technology9351
HIF1α抗体Cell Signaling Technology14179
PDPK1/PDK1抗体GeneTexGTX50366
Shh抗体Cell Signaling Technology2207
EREG抗体Cell Signaling Technology12048
PLGF抗体GeneTexGTX101023
抗鼠IgG二抗(HRP偶联)Cell Signaling Technology7076
抗兔IgG二抗(HRP偶联)Cell Signaling Technology7074
CD31抗体Abcamab28364
RPMI 1640培养基GIBCOC22400500BT
Ham's F-12K培养基GIBCO21127022
胎牛血清GIBCO10091148
0.25%胰酶-EDTAGIBCO25200072
PBS缓冲液 (pH7.4)GIBCOC10010500BT
γ-氨基丁酸Aladding56-12-2
巴氯芬MedChemExpress1134-47-0
法氯芬Aladding1140-12-3
二甲基亚砜(DMSO)MedChemExpress67-68-5
舒尼替尼MedChemExpress557795-19-4
PD173952MedChemExpress305820-75-1
R406MedChemExpress841290-81-1
DAPIInvitrogenD1306
RIPA裂解液BeyotimeP0013C
SDS-PAGE上样缓冲液(5X)BeyotimeP0015
SDS-PAGE电泳缓冲液(10X)BeyotimeP0014D
快速转膜缓冲液(20X)LeapwalED510
CCK-8细胞增殖检测试剂盒VazymeA311-01
Trizol试剂Invitrogen15596026
聚凝胺YEASEN40804ES76
免疫荧光染色二抗稀释液BeyotimeP0108
Lipofectamine 3000转染试剂ThermoFisherL3000008
人受体酪氨酸激酶磷酸化抗体芯片试剂盒RayBiotechAAH-PRTK-1-8
EdU掺入检测试剂盒BeyotimeC0071L
786-O细胞系Procell Life Science & TechnologyCL-0010
769-P细胞系Procell Life Science & TechnologyCL-0009
HUVEC细胞系Procell Life Science & TechnologyCL-0122
BALB/c裸鼠Gempharmatech Co.--
鸡胚Nanjing Zhushun Biotechnology Co.--

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
细胞培养与耐药株诱导
细胞系来源、培养基、FBS浓度、舒尼替尼浓度(10, 15, 20 μM)、诱导周期(2周处理+2周恢复)
阅读提示:STAR★Methods, Cell lines
异种移植瘤模型
细胞接种量(1x10^6)、小鼠品系(BALB/c裸鼠)、周龄(4-6周)、给药方案(舒尼替尼40 mg/kg口服5天/周)、肿瘤测量频率
阅读提示:STAR★Methods, Xenograft mouse model
药物处理
舒尼替尼、巴氯芬、法氯芬的浓度和处理时间,以及溶剂对照
阅读提示:STAR★Methods, 方法细节及图例
GABA检测
Dot blot和免疫荧光方法的具体步骤、抗体稀释度、检测时间点
阅读提示:STAR★Methods, Dot blotting, Immunofluorescence analysis
SYK和LYN磷酸化检测
使用的抗体及其克隆号、Western blot实验条件、细胞处理条件
阅读提示:STAR★Methods, Western blotting, 及图例