IGF2BP3/SPOP/c-Myc环在子宫内膜癌紫杉醇耐药中的作用

The role of IGF2BP3/SPOP/c-Myc loop in paclitaxel resistance of endometrial cancer.

作者信息Yidong Ge, Lili Kong, Yuxuan Li, Zongdong Yu, Fengguang Zhai, Ziqing Zhan, Gun Chen, Shuyan Wang, Haoyun Wang, Yuxuan Wang, Jianan Zhao, Lechen Hu, Jianing Mao, Siyuan Wang, Jiaxin Shi, Mengxiang Zhao, Pengrong Lou, Meng Ye, Xiaofeng Jin
PMID40247055
发布时间2025-04-17
DOI10.1038/s42003-025-08065-0

实验完整度

高

包含体外细胞实验、异种移植瘤模型、临床样本IHC及多组学分析,并有明确的功能验证和机制验证。

主要模型

Ishikawa细胞 HEC-1-A细胞 异种移植裸鼠模型 患者肿瘤组织样本

重点核对

紫杉醇耐药细胞系建立方法(Ishikawa细胞逐步递增紫杉醇浓度至70 nM) IGF2BP3敲除或过表达对紫杉醇IC50的影响(如IC50从7 nM升至20.11 nM或降至5.5 nM) 体内实验中紫杉醇给药方案(肿瘤体积达50 mm³时,每2天腹腔注射,连续5次) c-Myc抑制剂10058-F4的给药方式(静脉注射)及剂量(原文未明确说明) SPOP与IGF2BP3互作的关键位点SBC3(250-PEGTS-254)

摘要

紫杉醇联合化疗是子宫内膜癌(EC)的主要化疗方案;然而,随后的耐药性是限制其广泛临床应用的一个瓶颈。我们发现人胰岛素样生长因子2 mRNA结合蛋白3(IGF2BP3)在紫杉醇耐药的EC细胞中异常升高,并证实IGF2BP3的减少在体外和体内均可有效提高EC细胞对紫杉醇的敏感性。机制上,升高的IGF2BP3通过竞争性抑制Speckle型POZ蛋白(SPOP)介导的c-Myc泛素化和降解,促进c-Myc的半衰期。作为转录因子,c-Myc可以结合IGF2BP3的启动子,从而通过正反馈促进IGF2BP3的转录增加,形成一个信号环路,最终导致c-Myc诱导的紫杉醇耐药积累。基于这些发现,应用c-Myc抑制剂(10058-F4)联合紫杉醇有助于紫杉醇耐药的EC细胞在体外和体内恢复紫杉醇敏感性。总之,我们揭示了子宫内膜癌细胞紫杉醇耐药的潜在机制,并为紫杉醇耐药的EC患者的治疗策略提供了见解。

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在子宫内膜癌紫杉醇耐药中的具体作用及其分子机制是什么?
核心机制
IGF2BP3通过竞争性抑制SPOP介导的c-Myc泛素化和降解,上调c-Myc蛋白水平;c-Myc作为转录因子结合IGF2BP3启动子促进其转录,形成IGF2BP3/SPOP/c-Myc正反馈环路,导致c-Myc积累并引发紫杉醇耐药。
主要证据
通过RNA-seq筛选、体外细胞实验、异种移植瘤模型、Co-IP、GST pull-down、ChIP和双荧光素酶报告基因等实验,证明了IGF2BP3/SPOP/c-Myc环路的存在及其对紫杉醇耐药的影响。
研究意义
为紫杉醇耐药的子宫内膜癌患者提供了潜在的治疗策略,即联合使用c-Myc抑制剂10058-F4与紫杉醇可能提高疗效。

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

筛选IGF2BP3为紫杉醇耐药关键基因

在紫杉醇耐药EC细胞中筛选差异表达基因,并确定IGF2BP3作为关键候选基因。

对Ishikawa细胞及紫杉醇耐药Ishikawa细胞进行RNA-seq,结合GEO和TCGA数据库进行Venn分析,并通过qRT-PCR验证IGF2BP3、MSH2、NUDT3表达。

2

验证IGF2BP3对紫杉醇耐药的影响

检测IGF2BP3表达变化对EC细胞紫杉醇敏感性的影响。

在EC细胞中过表达或敲除IGF2BP3,检测IC50变化;在异种移植瘤模型中,敲除IGF2BP3后评估肿瘤生长和紫杉醇疗效。

3

探究IGF2BP3调控c-Myc的机制

确定IGF2BP3是否通过影响蛋白酶体途径调控c-Myc蛋白稳定性。

使用蛋白酶体抑制剂MG132和硼替佐米、溶酶体抑制剂氯喹处理细胞,检测c-Myc表达;通过放线菌酮实验检测c-Myc蛋白半衰期。

4

验证IGF2BP3与SPOP的相互作用

寻找介导IGF2BP3上调c-Myc的E3连接酶,并验证IGF2BP3与SPOP的互作及其对c-Myc泛素化的影响。

通过免疫沉淀和质谱分析寻找IGF2BP3结合蛋白,Co-IP和免疫荧光验证IGF2BP3与SPOP互作及共定位;检测SPOP介导的c-Myc泛素化和降解是否受IGF2BP3影响。

5

验证c-Myc对IGF2BP3的转录调控

验证c-Myc是否作为转录因子直接调控IGF2BP3转录,形成正反馈环路。

过表达或敲低c-Myc检测IGF2BP3 mRNA变化;使用ChIP和双荧光素酶报告基因实验验证c-Myc直接结合IGF2BP3启动子中的E-box1序列。

6

评估IGF2BP3/SPOP/c-Myc环路对细胞功能的影响

验证该信号环路对EC细胞增殖、迁移、侵袭及体内肿瘤生长的影响。

通过敲低或过表达IGF2BP3、SPOP、c-Myc及其突变体,进行CCK8、集落形成、Transwell迁移侵袭实验和异种移植瘤模型评估。

7

评价紫杉醇联合10058-F4的治疗效果

评估联合应用紫杉醇和c-Myc抑制剂10058-F4在EC模型中的疗效。

在过表达IGF2BP3的EC细胞移植瘤模型中,分别给予紫杉醇、紫杉醇联合c-Myc敲低或紫杉醇联合10058-F4治疗,比较肿瘤重量和体积。

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ZhongqiaoxinzhouZQ-100
胎牛血清Standard QualityFBSST-01033
青链霉素溶液MeilunBioMA0110
紫杉醇MeilunbioMB1178
10058-F4MCEHY-12702
MG-132SelleckchemS2619
硼替佐米SelleckchemS1013
氯喹SelleckchemS6999
抗FLAG M2琼脂糖珠Smart-LifesciencesSA042100
弱RIPA裂解液MeilunbioMA0153
硝酸纤维素膜GE Healthcare--
ECL化学发光系统KermeyM0101
RNA提取试剂VazymeR401-01
HiScript III一步法反转录预混液VazymeR333
ChamQ SYBR qPCR预混液VazymeR331
BeyoGold GST标签纯化树脂BeyotimeP2262
EDTA抗原修复缓冲液BeyotimeP0085
驴血清BiosharpBL1051A
DAB显色试剂盒SolarbioG1212
DAPISolarbioC0065
共聚焦激光扫描显微镜LEICATCS
BeyoChIP酶学ChIP检测试剂盒BeyotimeP2083S
Protein A/G磁珠BeyotimeP2083S
DNA纯化试剂盒BeyotimeD0033
胰蛋白酶BeyotimeC0201
裂解缓冲液BeyotimeP1801S
Protein A/G琼脂糖BeyotimeP1801S
NT2洗涤缓冲液BeyotimeP1801S
洗脱缓冲液BeyotimeP1801S
RNAeasy动物RNA提取试剂盒BeyotimeR2077
Duo-Lite荧光素酶检测系统VazymeDD1205
CCK-8试剂盒Dojindo Laboratories--
酶标仪Bio-RadUS
Transwell小室Corning3342
基质胶/纤连蛋白BD Biosciences--
结晶紫溶液SolarbioG4070
无菌针头式过滤器BiosharpBS-PVDF33-45-S
ClonExpress Ultra一步法克隆试剂盒V2VazymeC116
KOD-Plus定点突变试剂盒TOYOBOSMK-101
Lipo6000转染试剂Beyotime--

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
Ishikawa、HEC-1-A、HEK-293T、HeLa细胞来源及培养条件(培养基、血清、抗生素浓度、温度、CO2浓度)
阅读提示:Methods: Cell culture
紫杉醇耐药细胞系建立
紫杉醇浓度梯度递增方案和时间(从1 nM逐步增至70 nM)
阅读提示:Methods: Paclitaxel resistant cell lines establishment
药物处理
MG132、硼替佐米、氯喹、CHX、紫杉醇、10058-F4的浓度及处理时间
阅读提示:Methods: Antibodies and reagents; Figure 2C, 2D
质粒转染
siRNA、shRNA、质粒的转染试剂和操作流程
阅读提示:Methods: Construction and transfection of siRNA, shRNA, and plasmid
Western blot
抗体稀释比例及孵育条件,内参基因
阅读提示:Methods: Western blot
qRT-PCR
RNA提取、逆转录、PCR反应体系及程序,引物序列
阅读提示:Methods: Real-time quantitative polymerase chain reaction; Table S1
Co-IP
细胞裂解、抗体孵育时间、洗涤步骤、检测方法
阅读提示:Methods: Co-immunoprecipitation
GST pull-down
GST融合蛋白固定、孵育、洗涤条件
阅读提示:Methods: GST pull-down assay
免疫组织化学
抗原修复、封闭、一抗二抗浓度及孵育时间、DAB显色条件
阅读提示:Methods: Immunohistochemistry
免疫荧光
细胞固定、透化、封闭、一抗二抗浓度及孵育时间、显微镜型号
阅读提示:Methods: Immunofluorescence
ChIP实验
交联、超声破碎、抗体、洗涤、洗脱条件
阅读提示:Methods: Chromatin immunoprecipitation assay
RIP实验
细胞裂解、抗体、Protein A/G孵育、RNA提取和qPCR检测条件
阅读提示:Methods: RNA Immunoprecipitation Assay
双荧光素酶报告基因
细胞铺板密度、共转染质粒、检测时间
阅读提示:Methods: Dual-luciferase reporter assays
CCK8实验
细胞密度、加药时间、检测波长和读数
阅读提示:Methods: Cell counting kit-8 assay
集落形成实验
细胞密度、培养时间、固定和染色条件
阅读提示:Methods: Colony formation assay
细胞迁移与侵袭
细胞密度、无血清培养条件、迁移侵袭时间、染色条件
阅读提示:Methods: Cell migration and invasion assays
异种移植瘤模型
小鼠品系、周龄、体重、注射细胞量、给药方案(紫杉醇和10058-F4的剂量、频率、途径)、肿瘤测量方法
阅读提示:Methods: Xenograft tumor models
生物信息学分析
数据库来源、数据处理软件及版本、分析参数
阅读提示:Methods: Bioinformatic analysis
统计分析
统计检验方法(Student's t-test)、重复次数、软件(GraphPad Prism 版本8)
阅读提示:Methods: Statistics and reproducibility