巴多索隆通过抑制TRIP13/STAT3回路对三阴性乳腺癌显示出强效活性

Bardoxolone displays potent activity against triple negative breast cancer by inhibiting the TRIP13/STAT3 circuit.

作者信息Jun-Hao Deng, Hong-Yue Li, Zi-Yang Liu, Jing-Pei Liang, Ying Ren, Yuan-Ying Zeng, Ya-Li Wang, Xin-Liang Mao
PMID39939802
发布时间2025-06
DOI10.1038/s41401-025-01481-2

实验完整度

包含细胞实验(增殖、迁移、凋亡)、分子机制(ChIP、荧光素酶报告基因、Western blot)、体内异种移植模型及药物筛选,具备多层次功能与机制验证。

主要模型

MDA-MB-231细胞系 MDA-MB-453细胞系 4T1细胞系 MDA-MB-231异种移植裸鼠模型 4T1同系BALB/c小鼠模型

重点核对

TRIP13敲除或过表达对TNBC细胞增殖、迁移的影响(如MTT、Transwell、伤口愈合实验) STAT3激活及下游基因(Vimentin, PIM2, Cyclin D2)的表达变化 STAT3与TRIP13启动子结合的特异性(SRE2序列5'-CTGCCCGAAAT-3') CDDO处理浓度(0-4 μM)及对STAT3磷酸化、TRIP13表达、PARP裂解的影响 动物模型中CDDO给药剂量为10 mg/kg,每日给药,连续7天

摘要

三阴性乳腺癌(TNBC)难以治疗,新的治疗靶点仍有待确定。TRIP13是一种AAA+ ATP酶,在乳腺癌中高表达并预示不良预后;然而,其具体机制尚未完全明了。在本研究中,我们发现TRIP13促进TNBC细胞存活和迁移。在机制研究中,发现TRIP13激活STAT3而非其他STAT成员。出乎意料的是,发现TRIP13被STAT3上调,且STAT3特异性识别并结合TRIP13调控区中的STAT3识别元件。此外,我们发现巴多索隆(bardoxolone),一种最近被批准用于治疗慢性肾脏病的药物,通过抑制STAT3激活和下调TRIP13显示出强效活性。此外,巴多索隆抑制乳腺癌细胞增殖和迁移,并诱导凋亡。与此发现一致,TRIP13的异位表达消除了巴多索隆诱导的乳腺癌细胞凋亡。巴多索隆在体内也发挥强效活性抑制TNBC肿瘤生长,且未显示毒性。因此,我们揭示了TRIP13/STAT3回路促进TNBC细胞增殖,该回路是治疗TNBC的有前景的靶点。

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
TRIP13在三阴性乳腺癌中的具体作用机制及其作为治疗靶点的潜力是什么?
核心机制
TRIP13激活STAT3信号通路,而STAT3作为转录因子直接结合TRIP13启动子促进其表达,形成TRIP13/STAT3正反馈回路,促进TNBC细胞增殖和迁移。
主要证据
通过TRIP13敲除/过表达实验、Western blot检测STAT3磷酸化及下游基因表达、ChIP和荧光素酶报告基因实验证明STAT3结合TRIP13启动子;通过药物筛选和体内异种移植模型证明CDDO抑制该回路并抑制肿瘤生长。
研究意义
本研究揭示TRIP13/STAT3回路是TNBC的潜在治疗靶点,CDDO作为该回路的抑制剂具有抗TNBC活性,为TNBC治疗提供新策略。

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

TRIP13对TNBC细胞增殖和迁移的影响

验证TRIP13在TNBC细胞中的功能作用。

在MDA-MB-231和MDA-MB-453细胞中通过sgRNA敲除TRIP13,利用MTT、Transwell、伤口愈合实验检测细胞活力、增殖和迁移能力。

2

TRIP13对STAT信号的激活特异性

探究TRIP13对STAT家族成员的影响。

在TNBC细胞中过表达TRIP13或敲除TRIP13,通过Western blot检测STAT1-5的磷酸化水平及STAT3下游基因表达。

3

STAT3对TRIP13的转录调控

验证STAT3是否直接结合TRIP13启动子并调控其表达。

利用JASPAR预测STAT3结合位点,通过ChIP实验验证STAT3结合TRIP13启动子,构建荧光素酶报告基因载体验证SRE2的功能,并通过过表达/敲低STAT3检测TRIP13表达。

4

筛选TRIP13/STAT3抑制剂

寻找能抑制TRIP13/STAT3回路的化合物。

利用表达TRIP13和STAT3.Luci的HEK293T细胞筛选FDA批准药物和天然产物库,通过荧光素酶活性检测和Western blot验证候选化合物对STAT3激活和TRIP13表达的影响。

5

CDDO对TRIP13/STAT3轴的抑制作用

验证CDDO在TNBC细胞中对TRIP13/STAT3轴的抑制作用。

用CDDO处理TNBC细胞,检测STAT3磷酸化、TRIP13表达、下游基因和PARP裂解;过表达TRIP13后检测CDDO效应是否被逆转。

6

CDDO对TNBC细胞增殖、迁移和凋亡的影响

评估CDDO对TNBC细胞恶性表型的抑制作用。

CDDO处理后,通过MTT、EdU、Transwell、伤口愈合、克隆形成和Annexin V/PI染色流式检测细胞活力、增殖、迁移、克隆形成和凋亡。

7

CDDO在体内抑制TNBC肿瘤生长

评估CDDO在体内的抗肿瘤效果和安全性。

建立MDA-MB-231和4T1异种移植模型,给予CDDO(10 mg/kg)或载体处理,监测肿瘤生长、体重,并通过Western blot检测肿瘤组织中TRIP13/STAT3信号通路蛋白。

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----
胎牛血清TransGen Biotech--
青霉素/链霉素----
pcDNA3.1载体----
pGL6荧光素酶报告载体----
Mut Express MultiS快速突变试剂盒V2Vazyme BiotechC215-01
RIPA裂解液----
PVDF膜----
抗GAPDH抗体Proteintech10494-1-AP
抗TRIP13抗体Proteintech19602-1-AP
抗PARP抗体Proteintech13371-1-AP
抗波形蛋白抗体Proteintech10366-1-AP
抗Myc标签抗体Proteintech16286-1-AP
抗细胞周期蛋白D2抗体Proteintech10934-1-AP
抗STAT1抗体Proteintech10144-2-AP
抗STAT2抗体Proteintech16674-1-AP
抗STAT3抗体Proteintech10253-2-AP
抗STAT4抗体Proteintech13028-1-AP
抗STAT5抗体Proteintech13179-1-AP
抗磷酸化STAT1抗体Cell Signaling Technology8826
抗磷酸化STAT2抗体Cell Signaling Technology88410
抗磷酸化STAT3抗体Cell Signaling Technology9131
抗磷酸化STAT4抗体Cell Signaling Technology4134
抗磷酸化STAT5抗体Cell Signaling Technology4322
抗PIM-2抗体Cell Signaling Technology4730
巴多索隆MedChemExpressHY-14909
醋戊曲酯MedChemExpressHY-N2070
布南色林MedChemExpressHY-1357
阿糖胞苷MedChemExpress147-94-4
甲氨蝶呤MedChemExpressHY-14519
夹竹桃苷MedChemExpressHY-13719
罗米地辛MedChemExpressHY-15149
MTTBeyotimeST1537
RNAeasy动物RNA提取试剂盒BeyotimeR0027
TransScript一步法去除基因组DNA和cDNA合成预混液TransgenAT311-02
Transwell小室NEST Biotechnology724301
Annexin V-FITC/PI凋亡检测试剂盒BeyotimeC1062S
ChIP检测试剂盒BeyotimeP2078
Bright-Glo荧光素酶底物PromegaE2620
Cell-Light EdU Apollo567体外试剂盒Ribo BiotechnologiesC10310-1
基质胶Corning354262
图像扫描仪Tannon Biotechnologies--
多功能酶标仪Molecular Devices--

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
细胞系来源(MDA-MB-231、MDA-MB-453来源于ATCC,4T1来源于Pricella)
阅读提示:Methods: Cell culture
基因敲除
sgRNA序列(sgTRIP13#1: CACGTGGACCGTTGGCGACT, sgTRIP13#2: CAATCATCTCTAGCTCTCGG)
阅读提示:Methods: Short hairpin RNAs and single-guided RNAs
STAT3敲低
shRNA序列(5'-GCAACAGATTGCCTGCATTGGT-3' 和 5'-GCACAATCTACGAAGAATCAAT-3')
阅读提示:Methods: Short hairpin RNAs and single-guided RNAs
药物处理
CDDO浓度(体外0-4 μM),处理时间(24小时)
阅读提示:Results: CDDO suppresses... 和 CDDO inhibits...; Methods: Cell viability assay等
体内实验
细胞接种量(MDA-MB-231: 5×10^6,4T1: 4×10^6),CDDO剂量(10 mg/kg),给药方式(腹腔注射),给药时长(7天)
阅读提示:Methods: Xenografts in mice