TRIM26通过去稳定ETK从而使AKT/mTOR信号失活来抑制肾透明细胞癌的进展

TRIM26 inhibits clear cell renal cell carcinoma progression through destabilizing ETK and thus inactivation of AKT/mTOR signaling.

作者信息Di Zheng, Jinzhuo Ning, Hao Deng, Yuan Ruan, Fan Cheng
PMID38773612
发布时间2024-05-21
DOI10.1186/s12967-024-05273-w

实验完整度

包含体外细胞功能实验、RNA-seq转录组分析、体内异种移植瘤模型、Co-IP及泛素化实验等多个独立证据层级,且明确包含功能验证和机制验证。

主要模型

786-O细胞 Caki-1细胞 BALB/c-nu小鼠皮下移植瘤模型

重点核对

细胞系:786-O和Caki-1 稳定转染:慢病毒感染和嘌呤霉素筛选 过表达和敲低效率:qRT-PCR和Western blot验证 体内实验:BALB/c-nu小鼠皮下注射5×10^6细胞 统计:至少三次生物学重复,t检验或单因素方差分析

摘要

背景:三结构域蛋白26(TRIM26)是TRIM蛋白家族的一员,在多种癌症中发挥双重作用。然而,TRIM26在肾透明细胞癌(ccRCC)中的确切作用尚未被研究。方法:通过公共资源和实验验证,检测了ccRCC组织和细胞系中TRIM26的表达。通过CCK-8、集落形成、EdU掺入、伤口愈合、Transwell侵袭、Western blot和免疫荧光实验,确定了TRIM26对细胞增殖、迁移、侵袭和上皮-间质转化(EMT)过程的影响。通过RNA-seq结合生物信息学分析,鉴定了TRIM26的下游通路。通过免疫共沉淀、qRT-PCR、Western blot、放线菌酮(CHX)追踪和体内泛素化实验,评估了TRIM26与ETK之间的相互作用。结果:我们发现TRIM26在ccRCC组织和细胞系中均呈现下调。此外,TRIM26表达降低与ccRCC患者的不良总体生存和无病生存密切相关。功能获得和功能丧失实验表明,增加TRIM26的表达抑制了ccRCC细胞的增殖、迁移、侵袭和EMT过程。相反,降低TRIM26的表达则产生相反的效果。RNA测序结合生物信息学分析显示,与TRIM26过表达组相比,对照组中mTOR信号通路显著富集。这一发现随后通过Western blot实验得到证实。进一步研究表明,TRIM26与非受体酪氨酸激酶ETK直接相互作用。这种相互作用促进了ETK的泛素化和降解,导致ccRCC中AKT/mTOR信号通路的失活。ETK过表达抵消了TRIM26过表达对细胞增殖、迁移和侵袭的抑制作用。结论:我们的结果揭示了TRIM26通过结合并去稳定ETK,从而使AKT/mTOR信号失活,阻碍ccRCC进展的新机制。TRIM26有望成为ccRCC患者的治疗靶点和预后生物标志物。

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
TRIM26在肾透明细胞癌(ccRCC)中的表达及其在肿瘤进展中的作用和分子机制。
核心机制
TRIM26直接结合并泛素化降解ETK,导致AKT/mTOR信号通路失活。
主要证据
多种ccRCC细胞系(786-O、Caki-1)中的功能实验、RNA-seq、Co-IP、体内泛素化实验、异种移植瘤模型证明TRIM26结合ETK并促进其降解,Western blot显示AKT/mTOR通路磷酸化水平下降。
研究意义
TRIM26有望成为ccRCC的治疗靶点和预后生物标志物。

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

TRIM26表达分析

验证TRIM26在ccRCC组织和细胞系中的表达水平及其与预后的关联。

利用TCGA和GEO数据库分析TRIM26 mRNA表达,并通过qRT-PCR、Western blot和IHC在临床样本中验证。

2

TRIM26功能实验

评估TRIM26对ccRCC细胞增殖、迁移、侵袭和EMT的影响。

通过慢病毒感染构建稳定过表达或敲低TRIM26的786-O和Caki-1细胞,并进行CCK-8、集落形成、EdU、伤口愈合、Transwell、Western blot和免疫荧光实验。

3

转录组分析

鉴定TRIM26过表达的下游信号通路。

对TRIM26过表达和对照的786-O细胞进行RNA-seq,并进行GSEA和KEGG通路富集分析,用Western blot验证关键蛋白变化。

4

机制研究

阐明TRIM26是否与ETK相互作用并促进其泛素化降解。

通过Co-IP、qRT-PCR、Western blot、CHX追踪和体内泛素化实验检测TRIM26与ETK的结合及对ETK稳定性的影响。

5

功能挽救实验

验证TRIM26对恶性行为的影响是否依赖于ETK和AKT/mTOR通路。

在TRIM26过表达或敲低的细胞中共转染ETK过表达或siRNA,检测细胞增殖、迁移、侵袭能力和AKT/mTOR通路蛋白变化。

6

体内实验

验证TRIM26过表达对ccRCC细胞在体内生长的影响。

将稳定过表达TRIM26的786-O细胞皮下接种BALB/c-nu小鼠,观察肿瘤生长,并通过Western blot、qRT-PCR和IHC检测肿瘤组织中相关蛋白表达。

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
DMEM培养基Hyclone--
RPMI 1640培养基Hyclone--
α-MEM培养基----
McCoy's 5a培养基----
胎牛血清Gibco--
青霉素-链霉素Servicebio Technology--
慢病毒OBiO Technology--
嘌呤霉素----
Opti-MEM培养基----
HighGene转染试剂ABclonal Technology--
CCK-8试剂Dojindo--
EdU Apollo DNA体外试剂盒RiboBio--
DAPI----
基质胶包被的Transwell小室Coring--
TRIzol试剂Thermo Fisher Scientific--
ReverTrace qRT-PCR试剂盒Toyobo--
2× SYBR Green预混液Bio-Rad--
RIPA裂解液CST--
蛋白酶抑制剂MCE--
BCA试剂盒Solarbio Science & Technology Co. Ltd--
5×SDS上样缓冲液Servicebio Technology--
PVDF膜Merck Millipore--
增强化学发光试剂Beyotime--
经典磁性蛋白A/G免疫沉淀/免疫共沉淀试剂盒Epizyme Biotech--
TRIM26抗体Santa Cruz Biotechnologysc-393832
ETK抗体Santa Cruz Biotechnologysc-376686
GAPDH抗体Servicebio TechnologyGB15004-100
AKT抗体Cell Signaling Technology4691
p-AKT抗体Cell Signaling Technology4060
mTOR抗体Cell Signaling Technology2983
p-mTOR抗体Cell Signaling Technology5536
4EBP1抗体Cell Signaling Technology9644
p-4EBP1抗体Cell Signaling Technology2855
E-cadherin抗体Cell Signaling Technology14472
N-cadherin抗体Servicebio TechnologyGB111273-100
Vimentin抗体Servicebio TechnologyGB111308-100
泛素抗体Cell Signaling Technology3936
FLAG抗体Cell Signaling Technology14793
HA抗体Cell Signaling Technology3724
BALB/c-nu小鼠HFK Bioscience--
DAB试剂盒Servicebio Technology--

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
各细胞系使用的培养基种类(DMEM、RPMI 1640、α-MEM、McCoy's 5a)
阅读提示:Materials and methods - Cell culture
稳定转染
慢病毒感染时细胞密度约为50-60%,嘌呤霉素筛选浓度5 μg/ml,筛选时间2周
阅读提示:Materials and methods - Lentiviral infection and transient transfection
功能实验
CCK-8实验每组5个复孔,检测时间点0、24、48、72小时;集落形成实验每孔1000细胞,培养2周;伤口愈合实验观察0和24小时;Transwell实验每孔5×10^3细胞,培养36小时
阅读提示:Materials and methods - CCK-8, colony formation assay, EdU incorporation assay, wound healing assay, Transwell invasion assay
机制实验
CHX浓度50 μg/ml,处理时间0、2、4、8小时;MG132浓度20 μM,处理6小时
阅读提示:Materials and methods - Cycloheximide (CHX) chase, in vivo ubiquitination assay
体内实验
使用4周龄雄性BALB/c-nu小鼠,每组6只,皮下注射5×10^6细胞,观察35天
阅读提示:Materials and methods - Animal studies