ALG3作为肺腺癌潜在预后生物标志物的鉴定

Identification of ALG3 as a potential prognostic biomarker in lung adenocarcinoma.

作者信息Yinjiao Yuan, BaoCheng Xie, Dongbo Guo, Caixiang Liu, Guanming Jiang, Guowei Lai, Yu Zhang, Xiarong Hu, Zhiming Wu, Ruinian Zheng, Linxuan Huang
PMID37539167
期刊Heliyon
发布时间2023-07-08
DOI10.1016/j.heliyon.2023.e18065

实验完整度

基于TCGA等数据库的生物信息学分析、临床样本验证及体外细胞实验,包含功能验证但缺乏动物模型等体内验证。

主要模型

肺腺癌组织样本 H1975细胞系 A549细胞系

重点核对

H1975细胞转染siALG3后,ALG3敲低效率通过qRT-PCR验证 球体形成实验条件:无血清DMEM培养基,添加20 ng/ml EGF、20 ng/ml bFGF和B27,超低吸附板,密度7.0×10^5 流式细胞术检测CD44阳性细胞比例 Western blot检测ALG3、FAT4、YAP、TAZ及磷酸化YAP蛋白表达

摘要

背景:α-1,3-甘露糖转移酶(ALG3)的异常表达与肿瘤促进有关。然而,ALG3在肺腺癌(LUAD)中的临床意义仍知之甚少。因此,我们旨在评估ALG3在LUAD中的预后价值及其与免疫浸润的关系。方法:从癌症基因组图谱(TCGA)获取ALG3的转录表达谱,比较肺腺癌组织与正常组织。为确定ALG3的预后意义,采用Kaplan-Meier绘图仪和Cox回归分析。利用Logistic回归分析ALG3表达与临床特征之间的关联。此外,构建了受试者工作特征(ROC)曲线和列线图。为探索潜在机制,进行了京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集分析和基因集富集分析(GSEA)。使用肿瘤免疫估计资源(TIMER)和肿瘤-免疫系统相互作用数据库(TISIDB)研究了ALG3 mRNA表达与免疫浸润之间的关系。此外,进行了体外实验以评估ALG3 mRNA对肺癌干细胞特性的影响,并检测关键信号通路蛋白。结果:我们的结果显示,LUAD患者中ALG3 mRNA和蛋白表达显著高于相邻正常组织。ALG3高表达与N分期(N0,HR=1.98,P=0.002)、病理分期(I期,HR=2.09,P=0.003)和吸烟包年数(<40,HR=2.58,P=0.001)显著相关。Kaplan-Meier生存分析显示,ALG3高表达与较差的总生存期(P<0.001)、无病生存期(P<0.001)和无进展间期(P=0.007)相关。通过多变量分析,确定ALG3表达升高独立影响总生存期(HR=1.325,P=0.04)。肿瘤免疫估计资源发现ALG3表达与LUAD中肿瘤浸润免疫细胞之间存在联系。此外,ROC分析证明ALG3是LUAD的可靠诊断标志物(AUC:0.923)。功能通路分析确定ALG3与FAT4呈负相关。我们进行qRT-PCR评估,敲低ALG3表达显著上调FAT4表达。球体形成实验和流式细胞术分析结果显示,ALG3下调抑制了H1975细胞系的干性。Western blot分析显示,ALG3减少抑制了YAP/TAZ信号通路。结论:ALG3高表达与LUAD不良预后和免疫浸润密切相关。

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
ALG3在肺腺癌中的表达水平、预后价值及其与免疫浸润的关系,以及其影响肿瘤干细胞特性的潜在机制。
核心机制
ALG3可能通过负调控FAT4,激活YAP/TAZ信号通路,从而促进肺腺癌细胞的干性。
主要证据
基于TCGA数据库分析显示ALG3在LUAD中高表达且与不良预后相关;体外实验表明敲低ALG3上调FAT4表达,抑制H1975细胞球体形成和CD44阳性比例,并降低YAP、TAZ及磷酸化YAP表达。
研究意义
ALG3可作为LUAD的独立预后因素和潜在诊断标志物,为肺腺癌的预后判断和治疗提供新靶点。

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

数据库表达分析

比较ALG3在LUAD组织与正常组织中的mRNA及蛋白表达水平。

利用TCGA数据库分析535例LUAD和59例正常组织的ALG3 mRNA表达,并通过UALCAN CPTAC和HPA数据库验证蛋白表达。

2

预后与临床相关性分析

评估ALG3表达与LUAD患者预后及临床特征的关系。

使用Kaplan-Meier绘图仪进行生存分析,通过单因素和多因素Cox回归分析评估独立预后因素,并通过Logistic回归分析ALG3表达与临床特征的相关性。

3

免疫浸润分析

探究ALG3表达与LUAD中免疫细胞浸润的关系。

使用TIMER和TISIDB数据库分析ALG3表达与多种免疫细胞浸润的相关性。

4

体外细胞实验

验证ALG3对LUAD细胞干性和YAP/TAZ信号通路的影响。

通过siRNA敲低H1975细胞中ALG3,利用qRT-PCR验证敲低效率,通过球体形成实验和流式细胞术检测干细胞特性,Western blot检测相关蛋白表达。

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
RPMI1640培养基Gibco--
胎牛血清Gibco--
Lipofectamine 3000转染试剂Invitrogen--
Super ECL Plus检测试剂Thermo--
Trizol试剂Invitrogen--
Prime Script RT Master Mix反转录试剂Takara--
SYBR Green PCR预混液Roche--
表皮生长因子----
碱性成纤维细胞生长因子----
B27添加剂----
PE标记的抗CD44抗体----
ALG3抗体Proteintech20290-1-AP
FAT4抗体SAB37293
YAP抗体Proteintech66900
TAZ抗体Proteintech23306
GAPDH抗体Proteintech60004
磷酸化YAP1抗体SAB13401

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:H1975和A549;培养基:RPMI1640(Gibco)添加10% FBS;培养条件:5% CO2、37°C
阅读提示:Materials and methods, Cell culture
siRNA转染
siRNA序列:针对ALG3的siRNA和阴性对照;转染试剂:Lipofectamine 3000(Invitrogen);转染时间:48小时
阅读提示:Materials and methods, Cell culture
球体形成实验
培养基:无血清DMEM,添加20 ng/ml EGF、20 ng/ml bFGF和B27;培养板:超低吸附板;细胞密度:7.0 × 10^5
阅读提示:Materials and methods, Spheroid assay
流式细胞术
抗体:PE标记的抗CD44抗体;细胞密度和培养时间:6孔板接种适当浓度,培养48小时
阅读提示:Materials and methods, Flow cytometry
Western blot
抗体及稀释比:ALG3 (1:1500), FAT4 (1:1000), YAP (1:8000), TAZ (1:5000), GAPDH (1:20000), phospho-YAP1 (1:1500);检测试剂:Super ECL Plus Detection Reagent (Thermo)
阅读提示:Materials and methods, Western blot