GTSE1通过上调STMN1促进鼻咽癌增殖和血管生成

GTSE1 promotes nasopharyngeal carcinoma proliferation and angiogenesis by upregulating STMN1.

作者信息Jiadi Dong, Jingjing Chen, Yidong Wu, Jiangyu Yan
PMID38698443
期刊Cell Div
发布时间2024-05
DOI10.1186/s13008-024-00119-9

实验完整度

包含患者组织样本、细胞系(NP69、C666-1、SUNE-1)和体内小鼠模型,通过功能获得和缺失实验、机制验证(FOXM1/STMN1轴)及体内验证。

主要模型

鼻咽癌患者肿瘤组织及配对癌旁组织 鼻咽癌细胞系C666-1和SUNE-1 人脐静脉内皮细胞(HUVECs) BALB/c裸鼠异种移植瘤模型

重点核对

GTSE1在鼻咽癌组织和细胞系中的表达水平 siRNA敲低GTSE1的效率(si-GTSE1#1和#2) FOXM1过表达对STMN1表达的恢复作用 STMN1过表达对GTSE1沉默效应的逆转 sh-GTSE1稳定敲低C666-1细胞皮下接种裸鼠的肿瘤生长

摘要

背景:鼻咽癌(NPC)是一种生存率较低的恶性肿瘤。G2和S期表达蛋白1(GTSE1)作为癌基因参与多种肿瘤的进展,但其在鼻咽癌中的作用和潜在机制尚不清楚。方法:通过蛋白质印迹法分析鼻咽癌组织和细胞中GTSE1的表达。通过细胞计数试剂盒-8(CCK-8)、5-乙炔基-2'-脱氧尿苷(EdU)掺入实验、细胞划痕愈合实验、Transwell实验、管形成实验和蛋白质印迹法进行敲低实验以确定GTSE1在鼻咽癌中的功能。此外,在荷瘤小鼠中研究了GTSE1的体内作用。结果:GTSE1在鼻咽癌中表达增加。沉默GTSE1抑制了鼻咽癌细胞的细胞活力、EdU阳性细胞百分比、侵袭细胞数和管形成数,但增加了划痕愈合率。机制上,下调GTSE1降低了FOXM1和STMN1的表达,而FOXM1的上调可恢复这些表达。STMN1表达的升高逆转了GTSE1沉默对鼻咽癌细胞增殖、迁移、侵袭和血管生成的影响。此外,敲低GTSE1抑制了异种移植小鼠的肿瘤体积和肿瘤重量。结论:GTSE1在鼻咽癌中高表达,沉默GTSE1通过上调STMN1改善鼻咽癌细胞的恶性进程,提示GTSE1可能成为鼻咽癌的潜在治疗靶点。

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
GTSE1是否在鼻咽癌中高表达并参与其恶性进程,其潜在机制是什么?
核心机制
GTSE1通过上调FOXM1进而上调STMN1,促进鼻咽癌细胞的增殖、迁移、侵袭和血管生成。
主要证据
Western blot显示GTSE1在鼻咽癌组织和细胞中高表达;siRNA敲低GTSE1抑制细胞增殖、迁移、侵袭和血管生成,并降低FOXM1和STMN1表达;FOXM1过表达恢复STMN1表达,STMN1过表达逆转GTSE1敲低效应;体内实验中sh-GTSE1抑制肿瘤生长并降低Ki-67、FOXM1和STMN1表达。
研究意义
本研究首次揭示GTSE1在鼻咽癌中的作用,并提示GTSE1可能成为鼻咽癌的潜在治疗靶点。

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

检测GTSE1在鼻咽癌组织和细胞中的表达

明确GTSE1在鼻咽癌中是否异常表达。

通过Western blot检测鼻咽癌患者肿瘤组织和配对癌旁组织以及鼻咽癌细胞系(C666-1、SUNE-1)和正常鼻咽上皮细胞系(NP69)中GTSE1的蛋白水平。

2

敲低GTSE1观察细胞增殖、迁移、侵袭和血管生成变化

确定GTSE1对鼻咽癌细胞恶性表型的影响。

将特异性siRNA(si-GTSE1#1和#2)转染至C666-1和SUNE-1细胞,通过CCK-8、EdU实验、划痕实验、Transwell实验和管形成实验检测细胞活力、增殖、迁移、侵袭和血管生成能力。

3

验证GTSE1通过FOXM1调控STMN1表达的机制

探究GTSE1调控STMN1的分子机制。

Western blot检测敲低GTSE1后FOXM1和STMN1的表达;在敲低GTSE1的细胞中过表达FOXM1,观察STMN1表达是否恢复。

4

验证STMN1在GTSE1介导的恶性进程中的功能

确定STMN1是否是GTSE1促进鼻咽癌恶性进程的关键下游因子。

在敲低GTSE1的C666-1细胞中过表达STMN1,检测细胞活力、迁移、侵袭和血管生成能力的变化。

5

评估体内敲低GTSE1对肿瘤生长的影响

验证GTSE1在体内对鼻咽癌肿瘤生长的作用。

将稳定敲低GTSE1(sh-GTSE1)或对照(sh-NC)的C666-1细胞皮下接种至裸鼠,监测肿瘤体积和重量,并通过免疫组化检测肿瘤组织中Ki-67、FOXM1和STMN1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
角质细胞无血清培养基Gibco17005042
胎牛血清Gibco10082147
青霉素-链霉素溶液ProcellPB180120
RPMI-1640培养基ATCC30-2001
Lipofectamine 3000转染试剂InvitrogenL3000001
CCK-8试剂SolarbioCA1210
BeyoClick™ EdU细胞增殖检测试剂盒(Alexa Fluor 647)BeyotimeC0081S
Hoechst 33342SolarbioC0031
基质胶Solarbio356234
Transwell板Corning3422
0.1%结晶紫SolarbioG1062
人脐静脉内皮细胞GibcoC0035C
基质胶SolarbioM8371
异氟烷RWDR510-22
石蜡SolarbioYA0011
柠檬酸钠缓冲液BeyotimeP0081
牛血清白蛋白BeyotimeST2249
抗Ki-67抗体Abcamab15580
抗FOXM1抗体Abcamab207298
抗STMN1抗体Abcamab52630
HRP标记的抗兔IgG抗体Abcamab288151
苏木素SolarbioG1080
RIPA裂解液SolarbioR0010
BCA蛋白定量试剂盒SolarbioPC0020
PVDF膜EMD MilliporeIPVH00010
封闭液SolarbioSW3015
抗GTSE1抗体InvitrogenPA5-26879
抗FOXM1抗体Abcamab180710
抗STMN1抗体Abcamab52630
抗β-actin抗体Abcamab8227
ECL化学发光液SolarbioSW2030
山羊抗兔IgG H&L (HRP)Abcamab6721

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
NP69培养基成分(角质细胞无血清培养基添加10% FBS和1% P/S);C666-1和SUNE-1培养基(RPMI-1640添加10% FBS和1% P/S);培养条件(37°C、5% CO2)
阅读提示:Materials and methods, Cell culture
细胞转染
siRNA序列(文中未提供)和转染试剂Lipofectamine 3000;转染后培养48小时
阅读提示:Materials and methods, Cell transfection
增殖检测(CCK-8)
细胞接种密度:5×10^3细胞/孔;CCK-8试剂孵育2小时;检测波长450nm
阅读提示:Materials and methods, Cell counting kit-8 (CCK-8) assay
增殖检测(EdU)
细胞接种密度:6×10^5细胞/孔;EdU试剂盒(BeyoClick™ EdU-647);Hoechst 33342浓度5 μg/mL
阅读提示:Materials and methods, The 5-ethynyl-2′-deoxyuridine (EdU) incorporation experiment
迁移实验(划痕)
细胞接种密度:6×10^5细胞/孔;划痕工具:200-μL枪头;观察时间:24小时
阅读提示:Materials and methods, Cell scratch wound-healing experiment
侵袭实验(Transwell)
细胞密度:5×10^4细胞/孔;无血清培养基重悬;Matrigel包被;孵育24小时;随机选取10个视野计数
阅读提示:Materials and methods, Transwell assays
血管生成实验(管形成)
HUVECs密度:3×10^5细胞/mL;Matrigel与上清1:1混合;孵育4小时
阅读提示:Materials and methods, Tube forming experiment
动物实验
小鼠品系:BALB/c裸鼠;周龄:4周;细胞接种数:5×10^6;注射部位:右侧腹部;分组:sh-NC和sh-GTSE1,每组5只;监测频率:每7天测量肿瘤体积,共4周
阅读提示:Materials and methods, Animal experiment