TBX15通过转录激活TXDNC5促进胶质瘤的恶性进展

TBX15 facilitates malignant progression of glioma by transcriptional activation of TXDNC5.

作者信息Yuyuan Ge, Bin Jia, Peng Zhang, Baomin Chen, Liang Liu, Yan Shi, Shilu Huang, Xinglei Liu, Ran Wang, Yandong Xie, Zhe Li, Jun Dong
PMID38327797
期刊iScience
发布时间2024-01-18
DOI10.1016/j.isci.2024.108950

实验完整度

包含临床样本分析、细胞功能实验、体内动物模型、转录组测序、分子机制验证(ChIP、EMSA、荧光素酶报告基因)及纳米药物体内外验证。

主要模型

胶质瘤细胞系A172和LN229 THP-1来源巨噬细胞 BALb/c小鼠颅内原位移植瘤模型 临床胶质瘤及癌旁组织样本

重点核对

TBX15在胶质瘤组织和细胞中的表达水平及与预后的关系 TBX15敲低和过表达对胶质瘤细胞增殖、迁移、侵袭的影响 TBX15对巨噬细胞募集和M2极化的影响 TBX15直接结合TXNDC5启动子并激活其转录的机制验证 sh-TBX15装载于DNA origami纳米载体对体内肿瘤生长的抑制作用

摘要

遗传学;分子生物学;癌症 关键词 学科领域:遗传学,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
TBX15在胶质瘤发生发展中的作用及其分子机制是否通过下游靶基因TXNDC5介导。
核心机制
TBX15作为转录因子直接结合TXNDC5启动子区域(56-63位)并激活其转录,从而促进胶质瘤细胞增殖、迁移、侵袭及巨噬细胞M2极化。
主要证据
临床样本中TBX15高表达与不良预后相关;细胞实验显示敲低TBX15抑制恶性表型,过表达促进;ChIP、EMSA和荧光素酶报告基因实验证实TBX15直接结合TXNDC5启动子;rescue实验证实TXNDC5依赖性;体内实验证实sh-TBX15纳米药物抑制肿瘤生长。
研究意义
TBX15/TXNDC5轴参与胶质瘤的发生和进展,是潜在的治疗靶点,基于DNA origami的sh-TBX15递送系统有望成为胶质瘤靶向治疗策略。

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

临床样本及数据库分析

评估TBX15在胶质瘤中的表达及其与临床特征和预后的关系。

分析TCGA和CGGA数据库中TBX15表达与临床特征的关系;收集胶质瘤及癌旁组织样本,检测TBX15 mRNA和蛋白表达;分析TBX15高低表达组的生存差异。

2

体外细胞功能实验

验证TBX15对胶质瘤细胞增殖、迁移和侵袭的影响。

在A172和LN229细胞中敲低或过表达TBX15,通过EdU实验检测增殖,Transwell实验检测迁移和侵袭。

3

巨噬细胞共培养实验

探究TBX15对巨噬细胞募集和M2极化的影响。

将PMA诱导的THP-1巨噬细胞与胶质瘤细胞共培养,评估巨噬细胞募集能力;通过流式细胞术检测M2极化标志物。

4

体内成瘤实验

验证TBX15敲低对胶质瘤生长及巨噬细胞浸润的影响。

将LN229-Luci细胞(sh-NC或sh-TBX15)注射到裸鼠尾状核,活体成像监测肿瘤生长,免疫组化检测F4/80。

5

转录组测序及机制验证

鉴定TBX15的下游靶基因并验证其直接结合机制。

对TBX15敲低细胞进行RNA-seq,分析与TBX15相关的差异表达基因;通过JASPAR预测结合位点,荧光素酶报告基因、ChIP和EMSA验证TBX15直接结合TXNDC5启动子。

6

救援实验

验证TBX15的功能是否依赖于TXNDC5。

在TBX15敲低的胶质瘤细胞中过表达TXNDC5,检测细胞增殖、迁移、侵袭及巨噬细胞极化能力是否恢复。

7

纳米药物体外及体内评估

评估sh-TBX15装载于DNA origami纳米载体对胶质瘤的治疗效果。

构建DNA origami纳米载体,包裹sh-TBX15并修饰RGD肽,体外检测细胞摄取和功能抑制;体内通过尾静脉注射评估肿瘤生长和生存期。

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
抗TBX15抗体(用于Western blot)Proteintech25148-1-AP
抗TXNDC5抗体(用于Western blot)Proteintech19834-1-AP
抗GAPDH抗体(用于Western blot)Proteintech60004-1-Ig
HRP标记的山羊抗小鼠IgGProteintechSA00001-1
HRP标记的山羊抗兔IgGProteintechSA00001-2
抗TBX15抗体(用于IHC)InvitrogenPA5-36143
抗TXNDC5抗体(用于IHC)InvitrogenPA5-83240
抗CD68抗体(用于流式)Biolegend333813
抗CD163抗体(用于流式)Biolegend333605
DMEM培养基GibcoC11995500BT
胎牛血清Sciencell0500
TRIzol试剂Invitrogen15596026
RIPA裂解液KeyGENKGP702
SDS-PAGE凝胶Epizyme BiotechPG113
PVDF膜BeyotimeFFP39
Triton X-100BeyotimeP0096-100mL
Matrigel基质胶BD Biosciences356255
SuperScript逆转录酶Applied Biosystems18080093
SYBR Green预混液Applied BiosystemsA25741
BCA蛋白定量试剂盒BeyotimeP0009
BeyoClick™ EdU细胞增殖试剂盒BeyotimeC0075L
荧光素酶报告载体PromegaE1761
环状单链DNA支架New England BiolabsN4040S
正常人类星形胶质细胞ProcellCP-H122
U118胶质瘤细胞系ProcellCL-0458
A172胶质瘤细胞系ProcellCL-0012
T98G胶质瘤细胞系ProcellCL-0583
LN229胶质瘤细胞系ProcellCL-0578
U251胶质瘤细胞系ProcellCL-0237
THP-1单核细胞系ProcellCL-0233

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
细胞培养与转染
细胞系来源:A172、LN229等;培养条件:DMEM+10%FBS,37°C,5%CO2;转染试剂及浓度:文中未明确说明
阅读提示:Methods, Cell culture and transfection
体外功能实验
EdU浓度20μM,孵育1h;Transwell小室密度3×10^4细胞/孔,培养48h;侵袭实验需预包被Matrigel
阅读提示:Methods, EdU assay; Transwell assay
巨噬细胞共培养
PMA诱导THP-1分化条件;共培养时间48h;transwell孔径(8μm用于迁移,0.4μm用于极化)
阅读提示:Methods, Co-culture model
动物实验
小鼠品系:BALb/c;性别:雄性;周龄:4周;细胞注射量:5×10^4;注射部位:右尾状核;纳米药物给药时间:肿瘤建模后第12、14、16天;给药途径:尾静脉注射
阅读提示:Methods, Animal studies
分子机制验证
荧光素酶报告载体构建方法及结合位点突变设计;ChIP实验抗体使用:anti-TBX15;EMSA实验条件
阅读提示:Methods, Luciferase reporter assay; ChIP assay; EMSA (具体见Star Methods)