HOXB4/METTL7B级联通过TKT m6A修饰介导肝细胞癌的恶性表型

HOXB4/METTL7B cascade mediates malignant phenotypes of hepatocellular carcinoma through TKT m6A modification.

作者信息Enshuang Guo, Lei Li, Jiankun Yang, Yongjian Zhou, Lu Bai, Weiwei Zhu, Qiuyue Hu, Huifen Wang, Hongqiang Liu
PMID40045399
发布时间2025-03
DOI10.1186/s13062-025-00620-3

实验完整度

包含体外细胞功能实验(增殖、凋亡、迁移、侵袭)、动物模型(异种移植瘤和免疫浸润)、机制验证(双荧光素酶、ChIP、DNA pull-down、m6A-IP-qPCR)等多个独立证据层级。

主要模型

肝癌细胞系Li-7、PLC/PRF/5及正常肝细胞系THLE-2 肝癌细胞系Hepa1-6 BALB/c裸鼠异种移植瘤模型 C57BL/6小鼠同种移植瘤模型

重点核对

HOXB4在肝癌组织和细胞系中的表达及预后相关性 HOXB4过表达/敲低对细胞增殖、凋亡、迁移、侵袭的影响 HOXB4对METTL7B的转录调控(结合启动子区域) METTL7B对TKT mRNA的m6A修饰及表达调控 METTL7B/TKT轴对PD-L1表达和T细胞浸润的影响

摘要

背景:肝细胞癌是一种缺乏特异性治疗方法的致命恶性肿瘤。Homeobox B4(HOXB4)与癌症的不良预后呈负相关,但其在肝细胞癌中的作用尚未阐明。结果:我们证实了HOXB4在肝细胞癌组织中下调,且HOXB4低表达与不良预后相关。进行了功能获得和丧失实验以了解功能后果。我们发现HOXB4过表达抑制了肝细胞癌细胞的增殖和转移,同时伴随着上皮间质转化的减少和细胞凋亡的增加。数据库分析显示HOXB4与免疫浸润呈正相关。在HOXB4过表达的肝细胞癌细胞中PD-L1表达降低。体内实验证实HOXB4过表达抑制肝细胞癌的进展并促进T细胞浸润。N6-甲基腺苷(m6A)修饰与肿瘤发生有关。RNA-seq分析显示HOXB4过表达调节METTL7B的表达。通过双荧光素酶报告基因、ChIP和DNA pull-down实验,我们发现HOXB4结合METTL7B启动子并抑制其mRNA表达。HOXB4敲低引发的肝细胞癌细胞侵袭性增强和免疫逃逸增强,通过METTL7B下调而被抑制。甲基化RNA免疫沉淀实验显示METTL7B在m6A甲基化中控制TKT的mRNA衰变。METTL7B过表达增加TKT的表达,最终促进肝细胞癌的进展和免疫逃逸。结论:HOXB4通过METTL7B/TKT轴介导恶性表型并调节免疫逃逸。HOXB4/METTL7B级联及其下游变化可能是阻断肝细胞癌进展的新靶点。图形摘要。补充信息:在线版本包含补充材料,可在10.1186/s13062-025-00620-3获取。关键词:肝细胞癌,Homeobox B4,甲基转移酶样7B,恶性进展,免疫逃逸

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
HOXB4在肝细胞癌中的表达及其对恶性表型和免疫逃逸的作用机制是什么?
核心机制
HOXB4转录抑制METTL7B表达,METTL7B通过m6A修饰稳定TKT mRNA,从而促进肝癌进展和免疫逃逸。
主要证据
体内外实验显示HOXB4过表达抑制增殖、迁移、侵袭并促进凋亡,上调T细胞浸润和下调PD-L1;RNA-seq、ChIP、双荧光素酶、DNA pull-down证实HOXB4直接结合METTL7B启动子;m6A-IP-qPCR显示METTL7B增加TKT m6A修饰;siTKT和TKT抑制剂N3PT逆转METTL7B过表达效应。
研究意义
作者提出增强HOXB4表达可能是缓解肝癌进展的潜在策略,HOXB4/METTL7B级联及其下游变化可能成为阻断肝癌进展的新靶点。

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HOXB4在肝癌中的表达及预后相关性

评估HOXB4在肝癌组织和细胞中的表达水平及其与患者预后的关系。

利用GEO数据集GSE101728分析HOXB4表达,Kaplan-Meier plotter分析生存,qPCR和Western blot检测细胞系表达。

2

体外功能实验验证HOXB4对肝癌恶性表型的影响

验证HOXB4过表达或敲低对肝癌细胞增殖、凋亡、迁移和侵袭的影响。

建立稳定HOXB4过表达和敲低的Li-7和PLC/PRF/5细胞系,进行MTT、EdU、克隆形成、流式凋亡检测、划痕愈合和Transwell实验,并检测EMT相关蛋白表达。

3

体内实验评估HOXB4对肿瘤生长和免疫浸润的影响

验证HOXB4在体内对肿瘤生长、细胞凋亡和T细胞浸润的作用。

将HOXB4过表达或敲低的Li-7和PLC/PRF/5细胞皮下注射BALB/c裸鼠,Hepa1-6细胞注射C57BL/6小鼠,测量肿瘤体积、Ki-67和TUNEL染色、CD3免疫组化、流式检测T细胞比例。

4

筛选并验证HOXB4的下游靶基因METTL7B

寻找HOXB4调控的下游因子及其调控机制。

对HOXB4过表达的Li-7细胞进行RNA-seq,分析m6A调节基因变化;通过双荧光素酶、ChIP和DNA pull-down验证HOXB4结合METTL7B启动子;通过功能回复实验验证METTL7B在HOXB4敲低效应中的作用。

5

验证METTL7B通过m6A修饰调控TKT表达

证实METTL7B以m6A依赖方式上调TKT表达并影响肝癌恶性表型。

利用GSE142278数据集分析METTL7B敲低后的差异基因,鉴定TKT为靶点;通过m6A-IP-qPCR检测TKT mRNA的m6A修饰;通过siTKT或TKT抑制剂N3PT处理METTL7B过表达细胞,检测恶性表型变化。

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
RPMI-1640培养基北京索莱宝科技有限公司--
MEM培养基Solarbio--
DMEM培养基Servicebio Technology Co., Ltd., China--
胎牛血清浙江天杭生物科技有限公司--
Lipofectamine™ 3000转染试剂Invitrogen--
多西环素----
MTT南京凯基生物科技发展有限公司--
二甲基亚砜南京凯基生物科技发展有限公司--
原位细胞死亡检测试剂盒Roche Diagnostics--
Annexin V-FITC/PI凋亡检测试剂盒南京凯基生物科技发展有限公司--
Transwell小室Labselect--
基质胶Corning--
结晶紫染色液Amresco--
E-钙粘蛋白抗体Affinity#AF0131
抗兔IgG(H+L)Alexa Fluor® 555偶联物Cell Signaling Technology#4413
CD4抗体Proteintech#FITC-65104
CD8a抗体Proteintech#FITC-65069
TRIpure试剂BioTeke--
BeyoRT™ II M-MLV逆转录酶碧云天生物技术有限公司--
SYBR greenSolarbio--
2×Taq PCR预混液Solarbio--
Western和IP细胞裂解液碧云天--
ECL化学发光试剂盒碧云天--
Ki67抗体Affinity#AF0198
PCNA抗体Affinity#AF0239
Bax抗体Affinity#AF0120
Bcl-2抗体Affinity#AF6139
Cleaved caspase-3抗体Affinity#AF7022
Cleaved caspase-9抗体Affinity#AF5244
Active MMP-2抗体Affinity#AF5330
Active MMP-9抗体Affinity#AF5228
N-钙粘蛋白抗体Affinity#AF5239
波形蛋白抗体Affinity#AF7013
TKT抗体Affinity#DF13956
HOXB4抗体ABclonal Technology Co., Ltd.#A19699
METTL7B抗体ABclonal Technology Co., Ltd.#A7200
PD-L1抗体ABclonal Technology Co., Ltd.#A1645
pGL3-basic载体----
pGL3-METTL7B启动子(-2000 - +35)----
pGL3-METTL7B启动子(-1500 - +35)----
双荧光素酶检测试剂盒KEYGEN--
ChIP检测试剂盒碧云天--
DNA pull-down试剂盒BersinbioBes5004
CD3抗体Affinity#DF6594
riboMeRIP™ m6A转录组分析试剂盒广州锐博生物科技有限公司--

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
细胞系获取与培养
细胞系来源(iCell、Procell)和培养条件(培养基、血清浓度)
阅读提示:Materials and Methods中的Cell culture and treatment
基因操作
siRNA序列、转染试剂(Lipo3000)、表达质粒(pcDNA3.1、Tet-pLKO-Puro、pLVX-TetOne-Puro)、慢病毒包装及筛选(嘌呤霉素)
阅读提示:Materials and Methods中的Cell culture and treatment
体外功能实验
细胞接种密度、处理时间、检测指标(MTT 490nm、划痕宽度、Transwell穿膜数等)
阅读提示:Materials and Methods中的MTT assay、Wound healing assay、Transwell assay、Clone formation assay
蛋白检测
抗体品牌、货号、稀释比例、封闭条件、洗涤次数
阅读提示:Materials and Methods中的Western blotting
动物实验
小鼠品系、周龄、性别、细胞注射量、给药方案(dox浓度)、肿瘤测量频率、处死时间
阅读提示:Materials and Methods中的Animal experiment
机制实验
ChIP实验的固定条件、DNA打断条件、抗体;DNA pull-down的试剂盒及操作;双荧光素酶报告的质粒序列和突变体;m6A-IP的RNA用量、抗体、洗脱条件
阅读提示:Materials and Methods中的Dual-luciferase assay、ChIP assay、Pull-down assay、Methylated RNA Immunoprecipitation