NCAPG 通过 LEF1/SEMA7A/PI3K-AKT 促进子宫内膜样癌的恶性进展

NCAPG promotes the malignant progression of endometrioid cancer through LEF1/SEMA7A/PI3K-AKT.

作者信息Zhen Ren, Xiaohan Li, Chun Fu
PMID39744480
期刊J Cancer
发布时间2025-01-01
DOI10.7150/jca.100951

实验完整度

包含细胞实验(增殖、迁移、侵袭、细胞周期)、机制验证(ATAC-Seq、ChIP、CoIP、荧光素酶)、体内异种移植模型及临床样本相关性分析。

主要模型

HEC-1-A细胞系 HEC-1-B细胞系 Ishikawa细胞系 BALB/c裸鼠异种移植瘤模型

重点核对

NCAPG敲低和过表达的稳定细胞系构建(慢病毒转染,嘌呤霉素筛选) ATAC-Seq和RNA-Seq的整合分析条件 LEF1与SEMA7A启动子结合的ChIP-qPCR和荧光素酶报告基因验证 SEMA7A与PI3K p85亚基的CoIP和免疫荧光共定位 裸鼠异种移植瘤实验中NCAPG敲低和LEF1过表达对肿瘤生长的影响

摘要

NCAPG 通过 PI3K-AKT 通路促进子宫内膜癌(EC)的进展,并具有作为新型肿瘤标志物的潜力。然而,NCAPG 的精确调控机制仍未完全阐明。在本研究中,我们首次应用转座酶可及染色质高通量测序(ATAC-Seq)分析,结合染色质免疫沉淀-qPCR(ChIP)和免疫共沉淀(CoIP)分析,发现 NCAPG 通过影响 LEF1 与染色质的结合,进而影响下游 SEMA7A 的转录,从而促进 EC 细胞的增殖、迁移和侵袭。机制上,SEMA7A 通过与 PI3K 调节亚基 p85 结合来调节 PI3K-AKT 信号通路,发挥其生物学功能。NCAPG/LEF1/SEMA7A 轴通过激活 PI3K-AKT 信号通路促进 EC 的肿瘤发生和进展。此外,LEF1 和 SEMA7A 与 EC 患者的 FIGO 分期、病理分级和肌层浸润相关。NCAPG、LEF1 和 SEMA7A 的表达高度一致。靶向这一级联反应可能为延缓 EC 进展提供有效的抗肿瘤策略。

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
NCAPG通过何种中间机制调控PI3K-AKT通路并促进子宫内膜癌进展?
核心机制
NCAPG通过改变转录因子LEF1的染色质可及性,增强LEF1与SEMA7A启动子的结合,促进SEMA7A转录;SEMA7A膜蛋白与PI3K调节亚基p85结合,激活PI3K-AKT信号通路。
主要证据
ATAC-Seq和RNA-Seq联合分析鉴定LEF1为关键转录因子;ChIP-qPCR和荧光素酶实验证实LEF1直接结合并激活SEMA7A启动子;CoIP和免疫荧光显示SEMA7A与p85共定位和相互作用;细胞和体内实验证明NCAPG/LEF1/SEMA7A轴促进增殖、迁移、侵袭及肿瘤生长。
研究意义
靶向NCAPG/LEF1/SEMA7A/PI3K-AKT级联反应可能为延缓子宫内膜癌进展提供有效的抗肿瘤策略。

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

鉴定NCAPG的下游转录因子

通过整合ATAC-Seq和RNA-Seq数据,确定NCAPG敲低后染色质可及性改变的转录因子。

对HEC-1-A细胞进行NCAPG敲低(KD-NCAPG)和对照(KD-NC),进行ATAC-Seq(每个样本两个生物学重复)和既往RNA-Seq分析。使用HOMER进行基序注释,TRRUST预测上游转录因子,KEGG富集分析。

2

验证LEF1功能

验证LEF1在NCAPG调控的细胞增殖、迁移、侵袭和细胞周期中的作用。

在NCAPG敲低细胞中过表达LEF1(OE-LEF1),检测LEF1 mRNA和蛋白水平(核和质),并用CCK8、Transwell和流式细胞术检测细胞功能。

3

确认SEMA7A为LEF1的下游靶基因

验证LEF1是否直接结合SEMA7A启动子并激活其转录。

利用JASPAR预测结合位点,ChIP-qPCR检测LEF1与SEMA7A启动子结合;构建野生型和突变型SEMA7A启动子荧光素酶报告载体,在293T细胞中进行双荧光素酶实验。此外,在NCAPG敲低细胞中过表达LEF1观察SEMA7A表达变化,以及NCAPG过表达细胞中敲低SEMA7A观察功能逆转。

4

验证SEMA7A与p85结合并激活PI3K-AKT通路

验证SEMA7A与PI3K调节亚基p85的相互作用及其对PI3K-AKT通路的激活。

在HEC-1-A细胞中过表达SEMA7A,进行CoIP验证SEMA7A与p85结合;免疫荧光检测共定位;Western blot检测SEMA7A敲低或过表达后p-PI3K、p-AKT等表达变化。

5

体内肿瘤模型验证

验证LEF1过表达能否逆转NCAPG敲低引起的体内肿瘤生长抑制。

将HEC-1-A细胞(KD-NC、KD-NCAPG、KD-NCAPG+OE-LEF1)皮下注射到裸鼠,21天后处死,测量肿瘤体积和重量,IHC检测NCAPG、Ki-67、LEF1、SEMA7A、p-PI3K和p-AKT表达。

6

临床样本相关性分析

分析LEF1和SEMA7A表达与EC患者临床病理特征的相关性及与NCAPG表达的一致性。

对84例子宫内膜样癌患者组织进行IHC染色,评估LEF1、SEMA7A表达水平,使用卡方检验和McNemar检验分析相关性。

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NCAPG抗体Proteintech24563-1-AP
抗LEF1抗体HUABIOHA500273
抗SEMA7A抗体HUABIOER1905-75
全景扫描仪3DHISTECH--
Lipofectamine 2000转染试剂Invitrogen--
嘌呤霉素----
TRIzol试剂Takara--
HiScript II Q逆转录预混液Vazyme Biotech--
SYBR qPCR预混液Vazyme Biotech--
罗氏Light Cycler 96实时荧光定量PCR仪Roche Diagnostics--
细胞蛋白提取试剂盒----
BCA蛋白定量试剂盒Pierce--
抗NCAPG抗体Abcamab226805
抗LEF1抗体Proteintech14927-1-AP
抗SEMA7A抗体Proteintech18070-1-AP
抗CDK6抗体Proteintech14052-1-AP
抗Cyclin E1抗体Proteintech11554-1-AP
抗Cyclin D1抗体Proteintech26939-1-AP
抗磷酸化PI3激酶抗体Cell Signaling Technology4228T
抗PI3激酶抗体Proteintech67071-1-Ig
抗磷酸化AKT抗体Cell Signaling Technology4060T
抗AKT抗体Proteintech10176-2-AP
抗β-微管蛋白抗体Proteintech10094-1-AP
抗PCNA抗体Proteintech10205-2-AP
抗ATP1A1抗体Proteintech14418-1-AP
ChemiScope6100化学发光检测系统----
裂解缓冲液abiowellAWB0144
蛋白A/G琼脂糖珠----
CCK8检测试剂盒Abmole Bioscience--
ATAC-Seq文库制备试剂盒ApexBio--
CytoFLEX流式细胞仪BECKMAN COULTERA00-1-1102
Pierce琼脂糖ChIP试剂盒Abcamab500
pGL3-Basic荧光素酶报告载体HonorGene--
双荧光素酶报告基因检测系统Promega--
荧光显微镜MoticBA210T
BALB/c裸鼠Weitong Lihua Limited Company--

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(Procell),NCAPG敲低和过表达慢病毒(Genechem),LEF1/SEMA7A shRNA(HonorGene),转染试剂(Lipofectamine 2000),筛选浓度(嘌呤霉素2.5 µg/µl,7天)
阅读提示:参见Materials and Methods中的'Cell culture and transfection'
ATAC-seq与RNA-seq分析
NCAPG敲低细胞(KD-NCAPG)和对照(KD-NC),每组两个生物学重复,参考基因组hg38,HOMER基序分析,KEGG富集分析
阅读提示:参见Materials and Methods中的'ATAC-seq and RNA-seq'及Figure 1
ChIP-qPCR与荧光素酶实验
LEF1结合SEMA7A启动子位点,ChIP试剂盒(ab500;Abcam),IgG阴性对照,引物序列,293T细胞双荧光素酶实验,突变型启动子
阅读提示:参见Materials and Methods中的'Chromatin immunoprecipitation-qPCR'和'Luciferase assay',以及Figure 3
SEMA7A与p85相互作用验证
CoIP使用SEMA7A抗体和p85抗体,免疫荧光共定位,SEMA7A敲低或过表达后Western blot检测p-PI3K/p-AKT
阅读提示:参见Materials and Methods中的'Western blotting and CoIP'和'Immunofluorescence',以及Figure 4
裸鼠异种移植瘤实验
动物:雌性BALB/c裸鼠(4-5周龄),细胞数(2×10^6细胞/100 µL PBS),注射部位(右腋窝),肿瘤体积公式,观察时间(21天)
阅读提示:参见Materials and Methods中的'Xenografts in nude mice'和Figure 5