circATP5C1通过结合IGF2BP2调节CSF-1分泌促进三阴性乳腺癌进展

CircATP5C1 promotes triple-negative breast cancer progression by binding IGF2BP2 to modulate CSF-1 secretion.

作者信息Hongbo Liu, Haoqi Wang, Wei Gao, Yang Yuan, Tiantian Tang, Meixiang Sang, Fei Liu, Cuizhi Geng
PMID40176374
发布时间2025-12
DOI10.1080/15384047.2025.2479926

实验完整度

包含体外细胞功能实验、RNA-seq、RNA pull-down、RIP、FISH、体内异种移植模型及患者组织芯片分析,验证了circATP5C1/IGF2BP2/CSF-1机制通路。

主要模型

TNBC细胞系MDA-MB-231、MDA-MB-468、BT-549、HS-578T 正常乳腺上皮细胞MCF-10A BALB/c裸鼠皮下异种移植模型 127例乳腺癌组织微阵列(含25例TNBC)

重点核对

细胞系:MDA-MB-231、MDA-MB-468、BT-549、HS-578T,均经STR鉴定 circATP5C1过表达质粒(pCD5-ciR载体)和siRNA靶向backsplice位点 rhCSF-1处理浓度:25 ng/ml,处理24小时 裸鼠皮下注射3×10^6 MDA-MB-231细胞,4周后取材 统计方法:t检验、ANOVA、Fisher精确检验、卡方检验,P<0.05

摘要

三阴性乳腺癌(TNBC)是女性常见的恶性肿瘤,严重威胁全球女性健康。如今,环状RNA(circRNAs)因其在人类癌症(包括TNBC)中的功能而引起我们的兴趣。然而,大多数circRNAs在TNBC进展中的机制仍不清楚。我们发现了一种新的circRNA,命名为circATP5C1,其在TNBC中的功能仍未阐明。使用组织微阵列分析circATP5C1表达与TNBC患者预后之间的关联。进行了功能获得和功能丧失实验,以验证circATP5C1在不同TNBC细胞系中的生物学功能。进行了RNA-seq分析,以找出circATP5C1调控的靶基因。使用RNA pull-down实验和质谱法选择与circATP5C1相关的蛋白质。补充了RNA FISH-免疫荧光和RNA免疫沉淀(RIP)以验证circATP5C1与其结合蛋白之间的相互作用。circATP5C1被确定对TNBC患者的预后具有预测功能。circATP5C1促进了TNBC细胞的进展。机制上,集落刺激因子1(CSF-1)是circATP5C1调控的重要下游基因。CSF-1表达水平的改变被验证是由于circATP5C1与胰岛素样生长因子2 mRNA结合蛋白2(IGF2BP2)之间的相互作用。救援实验表明,circATP5C1部分通过结合IGF2BP2增加CSF-1的分泌来加速TNBC的进展。本研究揭示了circATP5C1/IGF2BP2/CSF-1通路调控TNBC进展的新机制。

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
circATP5C1在TNBC进展中的作用及其分子机制是什么?
核心机制
circATP5C1通过与IGF2BP2蛋白结合,增强CSF-1 mRNA的稳定性,从而促进CSF-1分泌,激活下游信号,最终促进TNBC细胞增殖、迁移、侵袭和EMT。
主要证据
基于RNA-seq、RNA pull-down、RIP、FISH等实验证实circATP5C1与IGF2BP2相互作用,并验证IGF2BP2直接结合CSF-1 mRNA;功能实验、救援实验及体内实验证实circATP5C1/IGF2BP2/CSF-1轴促进TNBC进展。
研究意义
揭示circATP5C1/IGF2BP2/CSF-1通路为TNBC预后判断和治疗提供新视角,circATP5C1可能成为TNBC的生物标志物和治疗靶点。

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

鉴定circATP5C1特征

验证circATP5C1的环状结构、稳定性及亚细胞定位

通过GEO微阵列数据分析筛选差异circRNA,Sanger测序验证backsplice位点,RT-qPCR检测表达,放线菌素D和RNase R处理评估稳定性,核质分离和FISH确定定位。

2

临床相关性分析

评估circATP5C1表达与乳腺癌患者预后的关系

使用组织微阵列进行FISH检测127例乳腺癌组织(含25例TNBC)中circATP5C1表达,结合临床病理特征和随访数据进行Kaplan-Meier生存分析和Cox回归分析。

3

验证circATP5C1对TNBC细胞功能的影响

确定circATP5C1对TNBC细胞增殖、迁移和侵袭的影响

在低表达细胞中过表达circATP5C1,在高表达细胞中敲低circATP5C1,通过CCK8、克隆形成、Transwell和伤口愈合实验检测细胞功能变化。

4

体内异种移植实验

验证circATP5C1对肿瘤生长的影响

将sh-NC或sh-circATP5C1慢病毒感染的MDA-MB-231细胞皮下注射到裸鼠,监测肿瘤生长,4周后取材称重并进行Ki-67免疫组化染色。

5

RNA-seq筛选下游靶基因

鉴定circATP5C1调控的下游基因和通路

对敲低circATP5C1的MDA-MB-231细胞进行mRNA测序,分析差异表达基因,并通过GO和KEGG富集分析,选择候选基因用RT-qPCR验证,发现CSF-1为关键下游基因。

6

验证CSF-1对细胞功能的影响

确定CSF-1是否介导circATP5C1的功能

通过ELISA检测CSF-1分泌,Western blot检测EMT标志物,并用rhCSF-1进行救援实验,观察细胞增殖、迁移、侵袭及EMT标志物的变化。

7

研究circATP5C1与IGF2BP2的相互作用

探索circATP5C1结合蛋白及其对CSF-1的调控机制

通过RNA pull-down联合质谱鉴定IGF2BP2为结合蛋白,通过Western blot、FISH和RIP验证相互作用,并通过MeRIP检测CSF-1 mRNA的m6A修饰,放线菌素D实验检测mRNA稳定性。

8

体外救援实验验证机制

验证circATP5C1通过IGF2BP2/CSF-1轴促进TNBC进展

在circATP5C1过表达细胞中敲低IGF2BP2,检测细胞增殖、迁移、侵袭及EMT标志物变化,确认IGF2BP2敲低可逆转circATP5C1的作用。

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
乳腺癌组织芯片Outdo Biotech Company--
DMEM培养基GIBCO--
Leibovitz L-15培养基GIBCO--
RPMI1640培养基GIBCO--
胎牛血清----
马血清----
表皮生长因子----
氢化可的松----
胰岛素----
非必需氨基酸----
青霉素----
链霉素----
重组人集落刺激因子1MedChemExpress--
pCD5-ciR载体Geneseed Biotech Co.--
PolyFect转染试剂Promega--
HiperFect转染试剂Promega--
基因组DNA提取试剂盒TIANGEN--
TRIzol试剂Invitrogen--
RNase REpicenter--
PARIS™试剂盒Life Technologies--
GoScript逆转录系统Promega--
GoTaq qPCR预混液Promega--
GoTaq Green预混液Promega--
Safe Green核酸染料Monad--
二甲基亚砜Solarbio--
Cy3标记的circATP5C1探针Guangzhou Geneseed Biotech Co., Ltd.--
LSM 900共聚焦显微镜Zeiss--
CCK-8试剂盒MedChemExpress--
Transwell小室Corning--
Matrigel基质胶BD biosciences--
DFC295显微镜Leica--
人M-CSF ELISA试剂盒Proteintech--
PVDF膜Millipore--
封闭液Seven--
E-钙黏蛋白抗体proteintech--
N-钙黏蛋白抗体proteintech--
波形蛋白抗体proteintech--
IGF2BP2抗体proteintech--
GAPDH抗体proteintech--
电化学发光检测试剂盒Solarbio--
IGF2BP2抗体proteintech--
Alexa Fluor™ 488偶联二抗proteintech--
Pierce™磁珠RNA-蛋白Pull-Down试剂盒Thermo Fisher Scientific--
快速银染试剂盒Beyotime--
RIP试剂盒Guangzhou Geneseed Biotech Co., Ltd.--
抗m6A抗体proteintech--
对照IgGproteintech--
BALB/c裸鼠Hfk (Beijing) Bioscience Co., Ltd.--

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
细胞系来源、培养基、血清浓度、转染试剂和转染时间
阅读提示:Materials and Methods: Cell culture, drug treatment and transfection
circATP5C1敲低与过表达
siRNA序列及转染效率验证,过表达质粒构建及效率验证
阅读提示:Materials and Methods: Cell culture, drug treatment and transfection; Results: CircATP5C1 promotes TNBC cells progression
RNA-seq
测序平台、差异表达阈值、重复数
阅读提示:Materials and Methods: mRNA sequencing
RNA pull-down和质谱
探针序列、细胞裂解条件、银染和质谱分析步骤
阅读提示:Materials and Methods: RNA pull-down and silver staining assays
RIP/MeRIP
抗体种类、细胞量、免疫沉淀条件
阅读提示:Materials and Methods: RNA immunoprecipitation (RIP) and methylated RNA immunoprecipitation (MeRIP) assays
体内动物实验
动物品系、周龄、性别、体重、细胞注射数量和部位、观察时间、样本量
阅读提示:Materials and Methods: In vivo studies