DNAJB4通过调控Hippo信号通路抑制乳腺癌进展并促进肿瘤免疫

DNAJB4 suppresses breast cancer progression and promotes tumor immunity by regulating the Hippo signaling pathway.

作者信息Yanru Chen, Jingjia Li, Lulan Pu, Jinghua Hu, Lingyu Fang, Fangfang Zhou, Hongying Zhang, Yi Yang, Xinxin Rong, Shishan Deng, Lingmi Hou
PMID37548821
发布时间2023-08-07
DOI10.1007/s12672-023-00762-8

实验完整度

包括体外细胞功能实验(CCK-8、集落形成、划痕)、机制验证(Western blot、双荧光素酶)、体内异种移植瘤模型及免疫组化分析,多层级验证。

主要模型

MCF-7人乳腺癌细胞系 BT-549人乳腺癌细胞系 SKBR3人乳腺癌细胞系 MDA-MB-231人乳腺癌细胞系 MCF-10A正常乳腺上皮细胞系 HEK293T细胞系 4T1小鼠乳腺癌细胞异种移植瘤模型 BALB/c小鼠 乳腺癌患者组织样本

重点核对

DNAJB4过表达慢病毒转染MCF-7细胞(MOI=40) miR-183-5p mimics浓度(100 nM)处理 LATS-IN-1剂量(10 mg/kg)及给药方式(瘤周注射,每日一次,持续7天) 异种移植瘤模型:4T1细胞接种量(1×10^5)及小鼠周龄(5~6周) 体内分组:每组8只小鼠,每组(Lenti-vector, Lenti-DNAJB4, Lenti-DNAJB4+Lats-IN-1, Lenti-vector+Lats-IN-1)

摘要

目的 乳腺癌是世界上最常见的癌症。DNAJB4低表达与乳腺癌患者的不良预后密切相关。然而,DNAJB4调控乳腺癌进展的分子机制尚不清楚。 方法 在人类乳腺癌组织、正常人类乳腺组织和乳腺癌细胞系中验证了DNAJB4的表达。使用CCK-8、集落形成和伤口愈合实验评估DNAJB4过表达对MCF-7细胞增殖和迁移的生物学影响。通过生物信息学分析确定乳腺癌中与DNAJB4相关的通路。通过Western blot定量上皮间质转化(EMT)相关生物标志物和Hippo通路成分。通过荧光素酶和Western blot实验验证哪个miRNA调控DNAJB4。此外,在异种移植模型中评估了DNAJB4对体内肿瘤生长的影响。 结果 DNAJB4在人类乳腺癌组织和乳腺癌细胞系中低表达,并与不良预后相关。DNAJB4过表达通过激活Hippo通路显著抑制体外细胞增殖和迁移。双荧光素酶实验显示hsa-miR-183-5p靶向DNAJB4。此外,miR-183-5p可逆转DNAJB4的作用。此外,DNAJB4的表达与免疫浸润水平密切相关。值得注意的是,DNAJB4过表达通过Hippo通路显著增强了4T1肿瘤中CD4+和CD8+ T细胞,并降低了PD-L1水平,从而在4T1细胞皮下异种移植瘤小鼠模型中延缓了肿瘤生长。 结论 本研究表明,DNAJB4过表达通过调控Hippo通路和肿瘤免疫抑制环境来抑制乳腺癌的恶性生物学行为。

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
DNAJB4如何调控乳腺癌进展及其分子机制?
核心机制
miR-183-5p直接靶向并负调控DNAJB4,DNAJB4过表达通过激活Hippo信号通路(增加p-LATS1/LATS1和p-YAP/YAP比值)抑制EMT,并调节肿瘤免疫微环境(增加CD4+和CD8+ T细胞浸润,降低PD-L1表达),从而抑制乳腺癌进展。
主要证据
体外实验显示DNAJB4过表达抑制MCF-7细胞增殖和迁移,并上调E-cadherin、下调N-cadherin和vimentin;双荧光素酶实验验证miR-183-5p直接靶向DNAJB4;体内4T1异种移植瘤模型中,DNAJB4过表达抑制肿瘤生长,并增强CD4+和CD8+ T细胞浸润、降低PD-L1表达;LATS-IN-1抑制Hippo通路可逆转上述效应。
研究意义
作者提出DNAJB4可能成为乳腺癌治疗的新靶点。

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

DNAJB4表达验证

验证DNAJB4在乳腺癌组织和细胞系中的表达水平及其与预后的关系

通过数据库分析(TIMER2.0、UALCAN、Kaplan-Meier)和免疫组化、qRT-PCR、Western blot检测乳腺癌组织及正常组织、乳腺癌细胞系和正常乳腺细胞系中DNAJB4表达。

2

DNAJB4过表达对细胞增殖和迁移的影响

评估DNAJB4过表达对MCF-7细胞体外增殖和迁移能力的影响

使用慢病毒在MCF-7细胞中过表达DNAJB4,并通过CCK-8、集落形成、划痕实验检测增殖和迁移能力,Western blot检测EMT标志物(E-cadherin、N-cadherin、vimentin)。

3

Hippo通路机制验证

验证DNAJB4过表达是否通过激活Hippo信号通路发挥作用

Western blot检测DNAJB4过表达后p-LATS1/LATS1、p-YAP/YAP比值;使用LATS-IN-1抑制Hippo通路后,检测EMT标志物和细胞增殖、迁移变化。

4

miR-183-5p靶向调控DNAJB4验证

验证miR-183-5p是否直接靶向DNAJB4并调控其表达

使用starBase数据库预测miRNA,qRT-PCR检测候选miRNA表达;通过双荧光素酶报告基因实验验证miR-183-5p与DNAJB4 3'UTR结合;在MCF-7细胞中共转染miR-183-5p mimics和DNAJB4过表达质粒,检测DNAJB4表达及Hippo通路和EMT标志物。

5

体内异种移植瘤实验

评估DNAJB4过表达在体内对肿瘤生长的影响及对肿瘤免疫微环境的作用

建立4T1细胞皮下异种移植瘤模型,分为四组,肿瘤直径达0.5cm时给予LATS-IN-1处理,7天后处死小鼠,测量肿瘤大小和重量,并通过Western blot和免疫组化检测相关蛋白表达(p-LATS1、p-YAP、CD4、CD8、PD-L1)。

6

免疫浸润分析

分析DNAJB4表达与肿瘤免疫浸润水平的相关性

基于TCGA-BRAC数据,使用GSVA、ESTIMATE和TIMER数据库进行免疫浸润相关性分析;在体内模型中通过免疫组化验证DNAJB4过表达对CD4+ T、CD8+ T细胞浸润和PD-L1表达的影响。

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
DMEM培养基文中未明确说明--
胎牛血清VivaCellC0400
青霉素/链霉素BeyotimeC0222
Lipofectamine 3000转染试剂Invitrogen--
CCK-8试剂盒BeyotimeC0037
RNA提取试剂盒VazymeRC112-01
逆转录试剂盒VazymeR323-01,
RIPA裂解液文中未明确说明--
BCA蛋白定量试剂文中未明确说明--
抗DNAJB4抗体Proteintech13064-1-AP
抗GAPDH抗体Abcamab9485
抗磷酸化LATS1抗体CST8654
抗LATS1抗体CST3477
抗YAP抗体CST14074
抗磷酸化YAP抗体CST13008
抗E-钙黏蛋白抗体CST14472
抗N-钙黏蛋白抗体CST13116
抗波形蛋白抗体CST46173
双荧光素酶检测试剂盒Promega72050
LATS抑制剂MCEHY-138489
DNAJB4抗体Proteintech13064-1-AP
PD-L1抗体Invitrogen14-5982-82
CD4抗体AffinityDF16080
CD8抗体AffinityAF5126
MCF-7人乳腺癌细胞系Procell--
BT-549人乳腺癌细胞系Procell--
SKBR3人乳腺癌细胞系Procell--
MDA-MB-231人乳腺癌细胞系Procell--
MCF-10A人正常乳腺上皮细胞系Procell--
4T1小鼠乳腺癌细胞系文中未明确说明--
HEK293T人胚肾细胞系文中未明确说明--

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(MCF-7等购自Procell)、培养基组成(DMEM+10%FBS+1%青霉素/链霉素)、培养条件(5%CO2, 37°C)
阅读提示:Materials and Methods - Cell culture
DNAJB4过表达
慢病毒转染MOI值(40)、转染试剂(Lipofectamine 3000)
阅读提示:Materials and Methods - Cell culture
细胞增殖实验
CCK-8实验细胞数(5000/孔)和检测时间点(0,4,24,48,72h);集落形成实验细胞数(2000/孔)和培养时间(15天)
阅读提示:Materials and Methods - Cell proliferation assay
细胞迁移实验
划痕实验细胞数(30000/孔)和检测时间点(6,12,24h)
阅读提示:Materials and Methods - Cell scratch assay
双荧光素酶实验
质粒浓度(0.8 µg)、mimics浓度(100 nM)、共转染时间(48h)
阅读提示:Materials and Methods - Luciferase assay
动物实验
小鼠品系(雌性BALB/c,5-6周)、细胞接种量(1×10^5)、给药剂量(10 mg/kg)、给药方式(瘤周注射,每日一次,持续7天)、每组动物数(8只)
阅读提示:Materials and Methods - Mouse xenograft assay
免疫组化
抗体稀释比例及货号:DNAJB4 (1:100, 13064-1-AP)、PD-L1 (1:100, 14-5982-82)、CD4 (1:100, DF16080)、CD8 (1:100, AF5126)
阅读提示:Materials and Methods - Immunohistochemistry
Western blot
抗体稀释比例:DNAJB4 (1:2000), GAPDH (1:1000), p-LATS1 (1:1000), LATS1 (1:1000), YAP (1:1000), p-YAP (1:1000), E-cadherin (1:1000), N-cadherin (1:1000), Vimentin (1:1000)
阅读提示:Materials and Methods - Western blot