细胞外囊泡LncRNA HOTAIR通过miR-375/CDH2通路调控食管癌化疗耐药和免疫微环境

Extracellular vesicle-LncRNA HOTAIR modulates esophageal cancer chemoresistance and immune microenvironment via miR-375/CDH2 pathway.

作者信息Tayier Tuersong, Munire Shataer, Yan Chen, Gaosi Chen, Xiaoling Li, Linjie Lei, Ayiguli Younusi, Liangying Ma
PMID40235720
发布时间2025-04-14
DOI10.1002/ccs3.70014

实验完整度

含体外细胞功能、EV表征、双荧光素酶和RNA pull-down机制验证,以及T细胞共培养功能实验;但缺乏动物模型和患者样本验证。

主要模型

KYSE30食管癌细胞系 KYSE150食管癌细胞系 CD8+ T细胞共培养模型 紫杉醇耐药KYSE30/KYSE150细胞模型

重点核对

HOTAIR与miR-375结合的验证(双荧光素酶报告基因、RNA pull-down) miR-375与CDH2 3'UTR结合的验证(双荧光素酶报告基因) EVs的分离和表征(TEM、NTA、WB标记物) PTX耐药细胞系的建立(间歇暴露于0.625 μg/mL PTX) T细胞共培养和细胞毒性检测(CCK-8、ELISA)

摘要

化疗耐药和免疫逃逸仍然是食管癌(EC)有效治疗的主要障碍。本研究探讨了细胞外囊泡(EVs)递送LncRNA HOTAIR在调节这些过程中的机制作用。通过转录组分析,LncRNA HOTAIR被确定为EC进展的关键因素。通过荧光素酶报告基因实验和RNA免疫沉淀检测了其与miR-375的相互作用。用含有HOTAIR的EVs处理紫杉醇耐药的EC细胞,并通过体外和体内模型评估了对增殖、迁移、侵袭和免疫应答的功能影响。 EVs中的LncRNA HOTAIR通过抑制miR-375和增加CDH2表达来增强紫杉醇耐药性。此外,HOTAIR通过上调PD-L1促进免疫逃逸,损害T细胞介导的细胞毒性。这些变化在患者来源的EC模型中得到了验证。本研究表明,EV-LncRNA HOTAIR通过靶向miR-375/CDH2轴介导EC的化疗耐药和免疫逃逸。这些发现为靶向EV-HOTAIR的新型治疗干预提供了基础。

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
肿瘤细胞来源的细胞外囊泡递送LncRNA HOTAIR是否通过调控miR-375/CDH2轴促进食管癌的紫杉醇耐药和免疫逃逸?
核心机制
EV递送的HOTAIR通过海绵吸附miR-375,解除miR-375对CDH2的抑制,上调CDH2表达,进而上调PD-L1,抑制T细胞杀伤功能,并激活JAK/STAT和PI3K/AKT信号通路。
主要证据
基于生物信息学分析、双荧光素酶报告基因和RNA pull-down验证HOTAIR-miR-375-CDH2轴;使用PTX耐药细胞模型和T细胞共培养实验证实HOTAIR通过EVs促进耐药和免疫逃逸。
研究意义
为靶向HOTAIR或其下游调控轴(miR-375/CDH2和PD-L1通路)的新型治疗策略提供理论基础,并提示HOTAIR可作为预测紫杉醇耐药和免疫逃逸风险的生物标志物。

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

生物信息学筛选关键lncRNA

筛选与食管癌进展相关的关键lncRNA,并分析其预后价值。

对GSE111011数据集进行差异表达分析,使用SVM和LASSO回归筛选特征lncRNA,基于TCGA-ESCA数据进行生存分析和ROC曲线评估。

2

预测和验证HOTAIR-miR-375-CDH2调控轴

预测并验证HOTAIR与miR-375、miR-375与CDH2之间的直接结合。

利用RNAhybrid和TargetScan预测结合位点,通过双荧光素酶报告基因和RNA pull-down实验验证HOTAIR与miR-375、miR-375与CDH2的相互作用。

3

评估HOTAIR对细胞功能的影响

评估HOTAIR过表达对食管癌细胞增殖、迁移、侵袭和凋亡的影响。

在KYSE30细胞中过表达HOTAIR或共转染miR-375 mimics,通过CCK-8、划痕实验、Transwell侵袭实验和TUNEL染色检测细胞功能变化。

4

EVs的分离和表征

从食管癌细胞培养上清中分离EVs并验证其特性。

通过超速离心法分离EVs,使用TEM观察形态,NTA分析粒径分布,WB检测外泌体标记物CD63、CD81、TSG101及阴性标记Calnexin。

5

验证EVs递送HOTAIR对PTX耐药的影响

验证EVs递送的HOTAIR是否通过miR-375/CDH2轴促进紫杉醇耐药。

分离PTX耐药细胞,用不同EVs(si-NC或si-HOTAIR)处理,并转染si-CDH2或oe-CDH2,检测HOTAIR、miR-375、CDH2表达,以及细胞增殖、迁移、侵袭和凋亡。

6

验证EVs递送HOTAIR对免疫逃逸的影响

验证EVs-HOTAIR是否通过上调PD-L1促进免疫逃逸。

将不同处理的EC细胞与活化T细胞共培养,检测PD-L1表达、T细胞杀伤能力(CCK-8)、细胞因子分泌(ELISA)和信号通路激活(WB)。

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Gibco--
胎牛血清Gibco--
青霉素-链霉素Thermo Fisher Scientific--
CD8 T细胞Lonza2W-300
KYSE30细胞系ProcellCL-0577
KYSE150细胞系ProcellCL-0638
紫杉醇Sigma-Aldrich580555
Lipofectamine 3000转染试剂Thermo Fisher Scientific (Invitrogen)L3000001
去除EV的胎牛血清System Biosciences--
0.22 μm滤器Sigma Aldrich--
Optima TLX超速离心机Beckman Coulter--
Nanosight NS300纳米颗粒跟踪分析仪Malvern--
Dil染料Thermo Fisher ScientificD3911
透射电子显微镜(Hitachi H-7650)Hitachi--
磷钨酸溶液Sigma-Aldrich--
倒置显微镜Olympus--
Transwell小室Corning--
Matrigel基质胶BD Biosciences--
CCK-8试剂盒BeyotimeC0037
TUNEL凋亡检测试剂盒BeyotimeC1086
TRIzol试剂Invitrogen15596026
All-in-One™ miRNA qRT-PCR检测试剂盒GeneCopoeiaAOMD-Q100
PrimeScript RT反转录试剂盒Takara--
SYBR Premix Ex Taq II 定量PCR试剂Takara--
RIPA裂解液Thermo Fisher Scientific89901
BCA蛋白定量试剂盒BeyotimeP0011
PVDF膜BeyotimeFFP19
脱脂奶粉BeyotimeP0216
ECL底物Thermo Fisher Scientific--
ChemiDoc MP成像系统Bio-Rad--
pGL3载体Bjlalb--
pRL-TK载体Promega--
双荧光素酶报告基因检测系统PromegaE1910
生物素标记miR-375探针Qiagen339351
链霉亲和素磁珠Thermo Fisher Scientific--
酶标仪BioTek--
TNF-α ELISA试剂盒BD Biosciences550610
IFN-γ ELISA试剂盒Thermo Fisher Scientific88-7316-88
IL-2 ELISA试剂盒Thermo Fisher Scientific88-7025-88
IL-10 ELISA试剂盒Thermo Fisher ScientificBMS215/2TEN
IL-1β ELISA试剂盒Thermo Fisher ScientificBMS224-2
TGF-β ELISA试剂盒R&D SystemsDY240
抗CD3e抗体----
抗CD28抗体----

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
细胞培养条件
细胞培养基(RPMI-1640,含10% FBS、100 U/mL青霉素、100 μg/mL链霉素)、培养条件(37°C、5% CO2)、用于EV分离时使用去除EV的FBS。
阅读提示:Methods 2.9 Cell culture
PTX耐药细胞建立
PTX浓度(0.625 μg/mL)、处理时间(2小时或4小时)、暴露周期(4-5周)以及恢复期(无PTX培养24小时)。
阅读提示:Methods 2.10 Establishment and validation of PTX-Resistant cell line
EV分离和表征
超速离心参数(100,000g、4°C、90分钟)、过滤孔径(0.22 μm)、EV蛋白浓度测定(NanoDrop)、TEM观察和NTA粒径分布(100-200 nm)。
阅读提示:Methods 2.12-2.15
细胞转染
转染试剂(Lipofectamine 3000)、质粒用量(2-3 μg)、细胞密度(2×10^4/孔)、转染时间(48小时)以及分组(oe-NC, oe-HOTAIR, miR-375 mimic等)。
阅读提示:Methods 2.11 Cell transfection and grouping
T细胞共培养
CD8+ T细胞的活化(抗CD3e 10 μg/mL、抗CD28 2 μg/mL)、共培养比例(1:10)、共培养时间(48小时)以及检测指标(CCK-8、ELISA、WB)。
阅读提示:Methods 2.9 Cell culture