CSMD2基因在膀胱癌中作用的初步研究

Preliminary study on the role of the CSMD2 gene in bladder cancer.

作者信息Zhijun Yao, Hailang Yang, Xiaoqiang Liu, Ming Jiang, Wen Deng, Bin Fu
PMID38163223
期刊Heliyon
发布时间2023-12-01
DOI10.1016/j.heliyon.2023.e22593

实验完整度

包含临床样本(qRT-PCR、IHC)、细胞功能实验(CCK8、克隆形成、Transwell)和转录组测序,但缺乏动物体内实验和免疫机制的功能验证。

主要模型

膀胱癌组织样本(20对癌与癌旁组织) 膀胱癌细胞系T24和UMUC-3 正常尿路上皮细胞系SV-HUC-1

重点核对

TCGA数据库中412例BC样本和19例相邻组织的RNA-seq数据 20对膀胱癌及癌旁组织用于qRT-PCR和IHC分析 siRNA敲低CSMD2(si-1、si-2)在T24和UMUC-3细胞中的敲低效率 CCK-8实验每孔3000个细胞,检测450 nm吸光度 Transwell侵袭实验使用1:8稀释的Matrigel,迁移实验不使用Matrigel

摘要

背景:CSMD2已被报道为几种癌症的潜在预后因素。然而,CSMD2是否影响膀胱癌(BC)仍不清楚。方法:从TCGA数据库获取公共数据。使用生物信息学方法分析CSMD2的表达及其预后价值。通过定量逆转录聚合酶链反应评估BC患者和BC细胞系中CSMD2 mRNA水平。通过免疫组织化学评估BC患者中CSMD2蛋白水平。选择BC细胞系T24和UMUC-3进行针对CSMD2的功能缺失实验。通过CCK8和克隆形成实验测定细胞活力。使用Transwell实验评估细胞迁移和侵袭。此外,对CSMD2敲低的UMUC-3细胞进行转录组测序,以分析潜在信号网络通路。最后,使用TIMER2.0数据库确定CSMD2与肿瘤微环境中免疫细胞的相关性。结果:与相邻组织相比,BC组织中CSMD2表达上调。CSMD2高表达与较差生存相关,可作为BC患者生存的独立预测因子。此外,CSMD2下调显著抑制T24和UMUC-3细胞的活力、迁移和侵袭能力。此外,UMUC-3细胞中CSMD2敲低后的转录组测序揭示其参与BC恶性表型的调控。最后,公共数据库提示CSMD2与BC中免疫细胞浸润相关。结论:这些发现表明CSMD2可能促进增殖和致瘤性,并可能成为改善BC预后的潜在靶点。

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
CSMD2在膀胱癌中的表达、预后价值及其对膀胱癌细胞恶性表型和免疫微环境的影响。
核心机制
CSMD2通过调控PI3K/AKT信号通路影响膀胱癌细胞的增殖、迁移和侵袭能力。
主要证据
TCGA数据库分析、20对临床组织样本qRT-PCR和IHC显示CSMD2高表达;siRNA敲低CSMD2后细胞活力、克隆形成、迁移和侵袭降低;Western blot显示p-PI3K和p-AKT水平降低。
研究意义
CSMD2可能成为膀胱癌诊断和预后的生物标志物,并为膀胱癌患者提供潜在的治疗靶点。

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

CSMD2表达分析

评估CSMD2在膀胱癌组织和正常组织中的表达水平。

利用TCGA数据库分析CSMD2 mRNA表达;通过qRT-PCR和IHC检测20对临床样本中CSMD2 mRNA和蛋白水平。

2

临床预后关联分析

评估CSMD2表达与膀胱癌患者临床病理特征及预后的关系。

使用卡方检验、单因素和多因素Cox回归分析CSMD2表达与临床特征及总生存期的关联,并构建列线图预测生存。

3

细胞功能缺失实验

验证CSMD2敲低对膀胱癌细胞增殖、迁移和侵袭能力的影响。

在T24和UMUC-3细胞中转染siRNA敲低CSMD2,通过CCK-8、克隆形成和Transwell实验检测细胞功能变化。

4

机制通路验证

探究CSMD2影响膀胱癌细胞恶性表型的潜在信号通路。

通过GSEA分析TCGA数据预测CSMD2相关通路,Western blot检测PI3K/AKT通路蛋白磷酸化水平。

5

转录组测序

分析CSMD2敲低后膀胱癌细胞中差异表达基因及富集通路。

对UMUC-3细胞(si-csmd2-1、阴性对照和未处理对照)进行RNA-seq,并进行GO、KEGG和GSEA分析。

6

免疫浸润关联分析

评估CSMD2表达与膀胱癌肿瘤微环境中免疫细胞浸润的相关性。

使用TIMER2.0数据库分析CSMD2表达与免疫细胞浸润和拷贝数变异的关系。

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Gibco--
MEM培养基Procell--
1640培养基Gibco--
F-12K完全培养基----
胎牛血清----
链霉素----
青霉素----
Lipofectamine 2000转染试剂Invitrogen--
TRIzol试剂Invitrogen--
PrimeScript逆转录试剂盒Transgen--
SYBR Premix Ex Taq试剂TaKaRa--
ABI Prism 7500 Fast实时荧光定量PCR仪Applied Biosystems--
RIPA裂解液Beyotime--
BCA蛋白定量试剂盒Thermo Fisher Scientific--
抗CSMD2抗体NovusNBP2-92141
β-微管蛋白抗体Proteintech#10094-1-AP
抗磷酸化AKT (Ser473)抗体Abcam--
抗AKT抗体CST#4685
抗PI3K抗体CST#3011S
抗磷酸化PI3K (Y607)抗体Abcam--
增强型电化学发光试剂盒Beyotime--
ChemiDoc MP成像系统Bio-Rad--
抗CSMD2抗体BiossBS-8187R
二抗Zymed--
亲和素-生物素-过氧化物酶复合物Zymed--
Mayer苏木素----
CCK-8试剂----
Matrigel基质胶----
胰蛋白酶----
结晶紫----

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
临床样本分析
样本来源:南昌大学第一附属医院;样本数量:20对癌与癌旁组织;伦理批准编号:[2022] CDYFYYLK [11-031]5
阅读提示:见Methods 2.2 临床样本
细胞培养
细胞系:BIU、EJ、T24、5637、UMUC-3和SV-HUC-1;培养基:F-12K、DMEM、MEM、1640;血清浓度:10%胎牛血清;抗生素:0.1 mg/mL链霉素和100 U/mL青霉素;培养条件:37°C、5% CO2
阅读提示:见Methods 2.3 细胞培养
基因敲低实验
siRNA序列(S1)由RiboBio合成;细胞接种密度:2×10^5细胞/六孔板;转染试剂:Lipofectamine 2000;转染后检测时间:24-48小时
阅读提示:见Methods 2.4 细胞转染
细胞功能实验
CCK-8实验:每孔3000细胞,每24h检测;克隆形成实验:每孔800细胞,培养1-2周;Transwell实验:8μm孔径,2×10^5细胞,侵袭实验需预包被1:8稀释的Matrigel,孵育24小时
阅读提示:见Methods 2.8、2.9、2.10
机制验证
Western blot检测p-PI3K、p-AKT、总PI3K和AKT;抗体详细信息见Methods 2.6
阅读提示:见Methods 2.6 Western blots
转录组测序
UMUC-3细胞分为si-csmd2-1、阴性对照和未处理对照组;测序由OE Biotech完成;数据已在SRA数据库(PRJNA 1030890)公开
阅读提示:见Methods 2.5和3.6
免疫浸润分析
使用TIMER2.0数据库;分析CSMD2表达与Tregs、CAFs相关性;SCNA模块分析拷贝数状态
阅读提示:见Methods 3.7和Figure 7