IGF2BP3在AGS细胞中倾向于调控与胃癌进展相关的基因的选择性剪接

IGF2BP3 prefers to regulate alternative splicing of genes associated with the progression of gastric cancer in AGS cells.

作者信息Xiangyue Zeng, Yu Zhang, Tiannake Shapaer, Abulajiang Abudoukelimu, Zeliang Zhao, Binlin Ma
PMID39998701
发布时间2025-02
DOI10.1007/s12672-025-01880-1

实验完整度

研究包含细胞实验(AGS细胞过表达)、转录组测序及RT-qPCR验证,但缺乏动物模型或功能表型验证,机制验证主要基于生信预测。

主要模型

AGS细胞系 TCGA胃腺癌临床样本

重点核对

AGS细胞系(Procell,CL-0022) IGF2BP3过表达质粒转染(pcDNA3.1-3xFlag-IGF2BP3,转染48小时) RNA-seq差异表达基因筛选阈值(FDR<0.05,FC>2) RT-qPCR验证20个DEGs和5个RASGs

摘要

胃癌已成为全球第五大恶性肿瘤,死亡率排名第四。IGF2BP3作为一种多功能RNA结合蛋白,参与调控选择性剪接(AS)和m6A修饰,并在胃癌发展中发挥致癌作用,但关于IGF2BP3对胃癌细胞选择性剪接的影响及其潜在机制知之甚少。在本研究中,我们在胃癌AGS细胞中过表达IGF2BP3(IGF2BP3-OE),并获得转录组测序数据(RNA-seq),以探讨IGF2BP3对基因表达和AS的影响。利用IGF2BP3的RNA结合谱来鉴定IGF2BP3如何结合并调节靶基因的表达和AS模式。IGF2BP3-OE导致479个差异表达基因(DEGs),其中大多数下调。我们选择了20个DEGs并通过RT-qPCR实验验证其表达模式,包括与胃癌发展相关的ZFAS1、DUSP9、GPX3、IDH2和H19。更重要的是,IGF2BP3-OE显著调节了数千个基因的AS模式,这些基因富集于mRNA剪接、细胞增殖和翻译通路。通过整合IGF2BP3的RNA结合谱,我们发现IGF2BP3结合偏好于调节结合基因的剪接模式,重叠基因也富集于mRNA剪接通路。我们通过RT-qPCR验证了S100A4和PLK3的AS模式变化。IGF2BP3可能通过调节胃癌细胞中的AS谱来调节胃癌的发展。总之,我们探索了IGF2BP3通过结合mRNA影响基因表达和选择性剪接的失调转录组谱,从而在胃癌细胞的发展中发挥作用。IGF2BP3及其鉴定的靶点对未来胃癌治疗具有潜在价值。

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
IGF2BP3在胃癌细胞中如何影响基因表达和选择性剪接,以及其潜在机制。
核心机制
IGF2BP3通过结合mRNA,优先调节结合基因的选择性剪接,影响mRNA剪接、细胞增殖等相关通路,从而促进胃癌进展。
主要证据
在AGS细胞中过表达IGF2BP3后,RNA-seq检测到479个DEGs和2759个RASEs,RT-qPCR验证了S100A4和PLK3的剪接变化;整合PDAC细胞系的RIP-seq数据,发现结合基因与RASGs显著重叠。
研究意义
鉴定的IGF2BP3及其靶基因可作为未来胃癌治疗的潜在靶点。

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

临床样本表达与预后分析

分析IGF2BP3在胃癌组织中的表达及其与预后的关系。

利用TCGA数据库中的40对胃癌和癌旁组织RNA-seq数据,分析DEGs并与RBPs重叠,鉴定差异表达RBPs,并通过K-Mplot进行生存分析。

2

细胞模型构建与验证

构建IGF2BP3过表达的AGS细胞模型,并验证过表达效果。

使用pcDNA3.1-3xFlag-IGF2BP3质粒转染AGS细胞,RT-qPCR和Western blot检测IGF2BP3表达。

3

转录组测序及差异表达分析

揭示IGF2BP3过表达对基因表达的影响。

提取总RNA进行RNA-seq,使用DESeq2分析DEGs,并通过RT-qPCR验证20个DEGs。

4

选择性剪接分析

检测IGF2BP3过表达对基因选择性剪接的影响。

使用ABLas pipeline鉴定ASEs和RASEs,并进行GO富集分析,RT-qPCR验证部分RASEs。

5

结合靶点预测与整合分析

预测IGF2BP3直接结合的靶基因,并阐明其调控机制。

利用已发表的PDAC细胞系RIP-seq数据,与DEGs和RASGs取交集,并进行GO富集分析。

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。

验证样本或模型特征
验证分子表达变化
转录组分析

产品清单

实验环节名称品牌货号
Ham's F-12培养基ProcellPM150810
胎牛血清Gibco1009-141
Lipofectamine 3000转染试剂InvitrogenL3000015
Hieff® qPCR SYBR® Green预混液YEASEN--
Flag抗体Proteintech66008-3-IG
GAPDH抗体Proteintech60004-1-IG
HRP标记的二抗(抗兔)ProteintechSA00001-2
HRP标记的二抗(抗小鼠)ABclonalAS003
增强化学发光试剂Bio-Rad170506
RQ1 DNasePromega--
VAHTS mRNA捕获磁珠VazymeN401
VAHTS Illumina文库构建试剂盒VazymeNR605
接头VazymeN323
Illumina Novaseq 6000测序仪Illumina--
smartspec plus分光光度计BioRad--

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
TCGA数据集中40对胃腺癌组织样本的获取条件及筛选标准
阅读提示:Results部分“IGF2BP3 exhibits significant differences in gastric cancer”
细胞培养与转染
AGS细胞系来源(Procell,CL-0022)、培养基(Ham's F-12)、FBS浓度(10%)、转染试剂(Lipofectamine 3000)、转染时间(48小时)
阅读提示:Materials and methods中的“Cell culture and transfections”
RNA-seq分析
RNA-seq文库构建方法(VAHTS试剂盒)、测序平台(Illumina Novaseq 6000)、比对软件(HISAT2)、差异表达筛选阈值(FDR<0.05,FC>2)
阅读提示:Materials and methods中的“RNA extraction and sequencing”和“RNA-seq filtering and following analysis”
选择性剪接分析
ABLas pipeline参数、差异剪接筛选阈值(P<0.05)
阅读提示:Materials and methods中的“Alternative splicing analysis”
RT-qPCR验证
引物序列(补充表S1)、内参基因(GAPDH)、分析方法(2^-ΔΔCT)
阅读提示:Materials and methods中的“RT-qPCR”及补充表S1