FKBP10通过Lamin A失调促进膀胱癌的肌层浸润

FKBP10 Promotes the Muscle Invasion of Bladder Cancer via Lamin A Dysregulation.

作者信息Xupeng Zhao, Jichen Wang, Shuo Tian, Lu Tang, Shouqing Cao, Jiali Ye, Tianwei Cai, Yundong Xuan, Xu Zhang, Xiubin Li, Hongzhao Li
PMID39781460
发布时间2025-01-01
DOI10.7150/ijbs.105265

实验完整度

包含患者样本分析、细胞功能实验、体内动物模型(原位、异种移植、肺转移)、分子机制验证(Co-IP、pull-down、质谱)及回复实验。

主要模型

膀胱癌细胞系UMUC3和T24 原位膀胱肿瘤模型(裸鼠) 皮下异种移植模型(裸鼠) 肺转移模型(裸鼠) 膀胱癌患者组织样本

重点核对

FKBP10敲低或过表达稳定细胞系的构建(shRNA或过表达质粒) 细胞迁移和侵袭的Transwell实验(不同孔径3、5、8μm) 原位膀胱肿瘤模型中,肿瘤细胞注入膀胱壁的细节(1×10^6细胞,50μl PBS) FKBP10与前体lamin A相互作用的Co-IP和pull-down实验条件 细胞核质分离实验及lonafarnib处理条件(5μM,48小时)

摘要

膀胱癌(BC)是一种常见的泌尿系统恶性肿瘤,肌层浸润性膀胱癌(MIBC)尤其具有侵袭性并与不良预后相关。MIBC的特征之一是核异型性。然而,MIBC的分子机制仍不清楚。在此,我们发现FKBP10在MIBC组织中显著上调,并与转移和不良预后相关。FKBP10促进肿瘤细胞侵袭、迁移和转移,但不影响增殖。值得注意的是,FKBP10增强了BC细胞的核异型性。机制上,FKBP10与前体lamin A相互作用,阻碍前体lamin A进入细胞核,从而导致核内lamin A减少,而lamin A是参与核异型性的关键因子。在人BC组织中,核内lamin A下调,并与FKBP10表达呈负相关。总之,我们的研究结果表明FKBP10/前体lamin A/lamin A轴促进了MIBC的发生发展。

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
膀胱癌中肌层浸润和核异型性背后的分子机制尚不清楚,本研究旨在探究FKBP10在其中的作用。
核心机制
FKBP10与prelamin A直接结合,将prelamin A滞留在内质网,减少其进入细胞核,导致核内lamin A水平降低,进而促进核异型性、细胞侵袭和迁移。
主要证据
临床样本蛋白质组和免疫组化显示FKBP10在MIBC中高表达且与不良预后相关;体外实验显示FKBP10促进迁移和侵袭;原位模型中敲低FKBP10减少肌肉浸润;Co-IP和pull-down证实直接结合;核质分离和免疫荧光显示FKBP10改变prelamin A的分布;LMNA敲低回复实验证实lamin A是关键介质。
研究意义
本研究揭示了FKBP10/prelamin A/lamin A轴在调控膀胱癌核异型性和肌层浸润中的重要作用,并指出FKBP10是膀胱癌潜在的治疗靶点。

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

临床样本分析鉴定FKBP10

鉴定与MIBC相关的差异表达蛋白。

分析来自145例膀胱癌组织的蛋白质组数据,比较MIBC与NMIBC,筛出9个上调蛋白,其中FKBP10最显著;随后用8对新鲜标本Western blot和100例TMA的IHC验证。

2

体外细胞功能实验

验证FKBP10对膀胱癌细胞增殖、迁移和侵袭的影响。

构建FKBP10敲低和过表达稳定细胞系,进行CCK8、划痕愈合和Transwell实验,并检测核圆度。

3

体内动物实验

验证FKBP10在体内对肿瘤生长、肌肉浸润和转移的影响。

利用皮下异种移植、原位膀胱肿瘤、竞争性生长和肺转移模型,评估FKBP10敲低对肿瘤重量、肌肉浸润和肺转移的影响。

4

互作蛋白筛选与验证

鉴定FKBP10的相互作用蛋白并验证直接结合。

通过免疫沉淀质谱筛选,Co-IP验证内源和外源相互作用,pull-down验证直接结合,免疫荧光观察共定位,分子对接预测结合域,截短体Co-IP确定结构域。

5

机制验证:FKBP10对prelamin A入核的影响

验证FKBP10是否将prelamin A滞留在细胞质,从而减少核内lamin A。

通过Western blot检测总蛋白和核质分离,免疫荧光检测prelamin A定位,并用FKBP10截短体恢复实验证明其结构域依赖性。

6

回复实验

证明lamin A介导FKBP10对核异型和迁移侵袭的影响。

在FKBP10敲低细胞中同时转染LMNA siRNA,检测核圆度和迁移侵袭能力。

7

临床相关性验证

验证FKBP10与lamin A表达在人类膀胱癌中的负相关。

分析蛋白质组数据和另外100例样本的IHC评分,进行相关性分析和分期比较。

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Procell--
RPMI 1640培养基Procell--
胎牛血清Procell--
聚凝胺Solarbio--
嘌呤霉素Solarbio--
jetPRIME转染试剂Polyplus--
RIPA裂解液Solarbio--
核质提取试剂盒AbbkineKTP3001
洛那法尼MCEHY-15136
BCA蛋白定量试剂盒Solarbio--
FKBP10抗体Proteintech12172-1-AP
前体lamin A抗体MerckMABT858
lamin A/C抗体Proteintech10298-1-AP
Histone H3抗体Proteintech17168-1-AP
Flag抗体Proteintech66008-4-Ig
HA抗体Proteintech81290-1-RR
6*His抗体Proteintech66005-1-Ig
GAPDH抗体Proteintech81640-5-RR
FKBP10抗体(免疫组化)Proteintech12172-1-AP
lamin A/C抗体(免疫组化)Proteintech10298-1-AP
DAB显色底物Maixin Biotech--
GFP抗体CSTab213511
mCherry抗体Abcamab213511
FKBP10抗体(免疫荧光)Proteintech12172-1-AP
前体lamin A抗体(免疫荧光)MerckMABT858
DAPI染色液Abcamab104139
488标记山羊抗小鼠IgGABclonal--
594标记山羊抗兔IgGABclonal--
CCK8试剂AbbkineKTA1020
NP-40裂解液Solarbio--
蛋白酶抑制剂混合物SelleckB14001
FKBP10抗体(免疫沉淀)Proteintech12172-1-AP
阴性对照IgGMCEHY-P73904
Protein A/G磁珠MCEHY-K0202
Orbitrap Exploris 480质谱仪Thermo Fisher Scientific--
Anti-Flag磁珠SelleckB26101
Anti-HA磁珠MCEHY-K0201
裸鼠----

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UMUC3和T24的来源、培养基(DMEM/RPMI 1640)、FBS浓度(10%)、培养条件(37°C,5% CO2)
阅读提示:Methods: Cell cultures
稳定细胞系构建
shRNA靶序列、慢病毒包装、感染时polybrene浓度(2μg/ml)、筛选时puromycin浓度(2μg/ml)和时间(72小时)
阅读提示:Methods: Lentiviral-infected stable cell lines; Supplementary Table 1
瞬时转染
质粒构建(FKBP10-Flag,prelamin A-HA)、jetPRIME用量(2:1比例)、细胞密度(70%)
阅读提示:Methods: Plasmids and transient transfection
Western blot
抗体稀释度、上样量(20μg)、封闭条件(5%脱脂奶粉)、细胞核质分离试剂盒及lonafarnib处理条件(5μM,48小时)
阅读提示:Methods: Western blot analysis
免疫组化与免疫荧光
一抗稀释度、抗原修复条件(柠檬酸缓冲液)、DAB显色、荧光染料(TSA)和洗涤条件
阅读提示:Methods: Immunohistochemistry (IHC); Immunofluorescence (IF)
体外功能实验
划痕愈合的时间和图像分析(ImageJ)、Transwell细胞数(1×10^4)和孔径(3/5/8μm)、CCK8细胞数(1×10^3)和时间点(0/24/48/72h)
阅读提示:Methods: Wound healing assay; Transwell assay; CCK8 assay
体内动物模型
小鼠品系(6周龄雄性裸鼠)、细胞注射数(1×10^6)、注射体积(原位50μl,尾静脉100μl)、实验时间(原位3周,皮下4周,肺转移8周)
阅读提示:Methods: Animal experiments; Figure legends 3A-3H
分子互作验证
免疫沉淀抗体、磁珠类型、洗涤缓冲液(PBST)、质谱参数、Co-IP和pull-down的孵育时间(4°C过夜)
阅读提示:Methods: Immunoprecipitation (IP) and Mass Spectrometry (MS) analysis; Co-Immunoprecipitation (Co-IP); Pull-down assay