UBC9:甲状腺乳头状癌的新型治疗靶点

UBC9: a novel therapeutic target in papillary thyroid carcinoma.

作者信息Hui Zhang, Jingjing Wu, Huaiyuan Hu, Heng Tang, Kemeng Tan, Mengxue Hu, Genbao Zhu
PMID40025314
发布时间2025-05
DOI10.1007/s40618-024-02523-y

实验完整度

结合TCGA数据库生物信息学分析与BCPAP细胞体外功能实验,包含基因表达、预后、免疫浸润分析及敲低后的增殖、迁移、凋亡等验证,但缺乏动物模型和机制深入验证。

主要模型

甲状腺乳头状癌BCPAP细胞 TCGA数据库中甲状腺癌组织样本

重点核对

TCGA-THCA数据集中UBC9表达差异及其与预后的关系 BCPAP细胞中UBC9敲低效率验证(Western blot) 体外功能实验条件(细胞密度、转染时间、药物处理浓度等) 细胞增殖、迁移、凋亡等检测方法及时间点 用于预后模型构建的训练集和验证集划分及最优截断值

摘要

背景 甲状腺乳头状癌(PTC)是最常见的甲状腺癌类型。尽管某些患者预后良好,但部分患者仍存在淋巴结转移和死亡的风险。因此,需要新的治疗策略来改善PTC的预后。 方法 在本研究中,我们使用从癌症基因组图谱计划数据库收集的PTC患者数据进行了差异表达分析,并对差异基因进行了预后分析。为了解泛素结合酶9(UBC9)对PTC患者肿瘤细胞的药物治疗、免疫治疗、免疫相关性及基因突变的影响,我们进行了癌症药物敏感性基因组学、计算肿瘤免疫功能障碍和排斥、三级淋巴组织、细胞溶解活性、免疫浸润、免疫调节剂、基因组特征差异以及基因本体论和京都基因与基因组百科全书富集分析。此外,我们通过敲低实验研究了UBC9在肿瘤细胞中的功能。 结果 UBC9表达水平在PTC患者的肿瘤组织中显著升高,体外实验表明,敲低UBC9可抑制肿瘤增殖和迁移,并促进凋亡。UBC9与PTC的免疫密切相关,UBC9可能是一个潜在的治疗靶点。 结论 我们的研究表明,UBC9是PTC的一个新型治疗靶点,并可能成为其治疗的潜在策略。

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
UBC9在甲状腺乳头状癌中的表达、临床意义及其在肿瘤细胞中的功能作用是什么?
核心机制
文中未明确说明具体分子机制,但提出UBC9可能通过调控SUMO化修饰参与PTC的发生发展,并与免疫调节相关。
主要证据
TCGA数据分析显示UBC9在PTC组织中高表达且与不良预后相关;BCPAP细胞中敲低UBC9抑制增殖、迁移和侵袭,促进凋亡,并影响细胞周期。
研究意义
作者提出UBC9是PTC的新型治疗靶点,可能为PTC治疗提供潜在策略。

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

数据获取与整理

获取PTC患者基因表达和临床数据,为后续分析提供基础。

从TCGA数据库下载RNA-seq数据,包括59例对照和513例疾病样本,经标准化和过滤后获得分析集。

2

UBC9表达差异与预后分析

评估UBC9在PTC肿瘤与正常组织中的表达差异及其与患者预后的关系。

使用t检验比较肿瘤与正常组织的UBC9表达,通过KM曲线和Cox回归分析评估其预后价值。

3

临床信息关联分析

探讨UBC9表达与临床病理特征的相关性。

使用Kruskal-Wallis检验分析UBC9在不同临床分期、T分期、N分期、M分期、性别间的差异,并绘制相关性散点图分析年龄。

4

预后风险因素筛选与列线图构建

构建预测患者生存概率的列线图模型。

利用单因素和多因素Cox回归筛选独立预后因素,使用rms包构建列线图,并通过校准曲线评估模型性能。

5

药物敏感性与免疫治疗效益预测

评估UBC2I高表达组与低表达组对不同化疗药物敏感性和免疫治疗反应性的差异。

基于GDSC数据库预测IC50,比较两组差异;计算TIDE、TLS、CYT评分并分析与UBC9相关性。

6

免疫浸润分析

分析UBC9高、低表达组间肿瘤微环境及免疫细胞浸润差异。

使用ESTIMATE、ssGSEA、CIBERSORT、EPIC算法评估TME评分和免疫细胞浸润。

7

基因组特征差异分析

比较UBC9高、低表达组间拷贝数变异和基因突变差异。

使用GISTIC2.0分析拷贝数变异,maftools绘制突变瀑布图,比较TMB和MSI差异。

8

功能富集分析

探究UBC9相关差异基因涉及的生物学过程和通路。

对高、低UBC9组的差异基因进行GO和KEGG富集分析,并用GSEA分析hallmark和KEGG通路。

9

预后模型构建与验证

基于UBC9相关差异基因构建预后风险模型并验证其预测性能。

筛选预后相关基因,通过LASSO回归构建风险模型,并在训练集、验证集和全集中验证。

10

体外细胞实验

验证UBC9敲低对PTC细胞功能的影响。

在BCPAP细胞中敲低UBE2I,通过Western blot验证敲低效率,并进行CCK-8、克隆形成、Transwell、划痕、细胞周期和凋亡检测。

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----
胎牛血清----
青霉素-链霉素----
慢病毒载体shUBE2IGenCefe--
阴性对照GenCefe--
RIPA裂解液SolarbioR0020
兔抗UBE2I抗体Abcamab75854
小鼠抗GAPDH抗体Proteintech60004-1-Ig
抗β-actin抗体Proteintech--
辣根过氧化物酶标记的山羊抗兔IgGaffinityS0001
山羊抗小鼠IgGaffinityS0002
CCK8试剂盒SolarbioCA1210
细胞周期试剂盒SolarbioCA1510
凋亡试剂盒SolarbioCA1040
酶标仪Thermo Fisher--
Transwell小室----
倒置显微镜LeicaZ5458

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:BCPAP;培养基:RPMI 1640+10%胎牛血清+1%青霉素-链霉素;转染试剂:慢病毒载体shUBE2I及阴性对照;转染后筛选:嘌呤霉素浓度和时间
阅读提示:Materials and methods: Cell culture and transfection
Western blot
细胞裂解:RIPA裂解液+1%PMSF;蛋白上样量:40 µg;抗体:rabbit anti-UBE2I (Abcam ab75854)、murine anti-GAPDH (Proteintech 60004-1-Ig)、β-actin (Proteintech);二抗:HRP标记的山羊抗兔/小鼠IgG (affinity S0001/S0002)
阅读提示:Materials and methods: Western blotting
CCK-8实验
细胞密度:1×10^4 cells/well(96孔板);检测时间点:24、48、72h;CCK8试剂加入量:10 µL;孵育时间:37°C 2h;检测波长:450nm
阅读提示:Materials and methods: Cell counting kit-8 (CCK-8) assay
Transwell实验
小室孔径:8 μm;细胞密度:5×10^4 cells/200 µL(上室);迁移时间:24h;侵袭实验需基质胶包被;染色:结晶紫;计数:随机选择5个视野
阅读提示:Materials and methods: Cell migration and invasion assays
划痕实验
细胞培养于6孔板,200 µL枪头划痕,PBS清洗,无血清1640培养基,拍照时间0h和24h,测量愈合距离
阅读提示:Materials and methods: Wound healing assay
细胞周期和凋亡分析
试剂盒:Solarbio CA1510(周期)、CA1040(凋亡);流式细胞仪检测;数据分析软件:Modfit LT 4.0(周期)、FlowJo 10(凋亡)
阅读提示:Materials and methods: Cell cycle and apoptosis analysis