BAP1介导的泛素化抑制及CAS6/AXL信号激活在膀胱癌进展中的作用

BAP1-mediated ubiquitination inhibition and CAS6/AXL signaling activation in bladder cancer progression.

作者信息Liang Chen, Zhenjun Liu
PMID40330545
发布时间2025-06
DOI10.1007/s10616-025-00757-z

实验完整度

高

包含细胞功能实验(划痕、Transwell、克隆形成)、Western blot蛋白检测、体内小鼠模型(异种移植瘤)及生物信息学分析,且进行泛素化机制验证。

主要模型

5637人膀胱癌细胞系 5637细胞皮下移植瘤BALB/c裸鼠模型 GSE3167基因表达数据集

重点核对

BAP1过表达与敲低的效率(OE-BAP1、KD-BAP1) SP1抑制剂Plicamycin的浓度与处理时间 抗PD-L1单克隆抗体(Atezolizumab)的处理浓度与时间 泛素化实验中MG132浓度(10 µM)及处理时间(6 h) 异种移植瘤模型的细胞注射量(5×10⁶)及观察时间(28天)

摘要

本研究探讨了BRCA1相关蛋白1(BAP1)在调控SP1、YAP和PD-L1的泛素化及其对膀胱癌进展中CAS6/AXL信号通路的影响。利用GSE3167数据集进行转录组分析,以识别关键基因表达模式和调控机制。建立了膀胱癌小鼠模型,分为对照(NC)、OE-BAP1和KD-BAP1组,以评估BAP1过表达和敲低的效果。Western blot分析评估了BAP1、SP1、YAP、PD-L1、CAS6、AXL及相关信号蛋白的表达水平。通过划痕、Transwell和集落形成等功能实验评估细胞迁移、侵袭和增殖能力。额外分组包括BAP1、SP1抑制剂、BAP1+SP1抑制剂、SP1+抗PD-L1单克隆抗体以及BAP1+SP1+抗PD-L1联合组,以评估这些调控机制的相互作用。BAP1过表达显著增加了SP1、YAP、PD-L1、CAS6、AXL及下游信号蛋白(PI3K、STAT3、ERK½、MMP-2和MMP-9)的表达,而BAP1敲低则降低了它们的水平。功能实验显示,与对照组相比,BAP1组表现出显著增强的迁移、侵袭和增殖能力。抑制SP1或联合SP1抑制与抗PD-L1治疗可有效减少迁移、侵袭和增殖,尤其是在48小时后。BAP1通过抑制SP1、YAP和PD-L1的泛素化并激活CAS6/AXL信号通路促进膀胱癌进展。这些发现凸显了BAP1作为膀胱癌潜在治疗靶点的可能性。

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
BAP1如何通过调控SP1、YAP和PD-L1的泛素化及CAS6/AXL信号通路影响膀胱癌的进展?
核心机制
BAP1通过抑制SP1、YAP和PD-L1的泛素化,使其蛋白稳定,进而上调CAS6/AXL表达,激活下游PI3K/STAT3/ERK1/2/MMP-2/MMP-9信号通路,促进膀胱癌细胞的迁移、侵袭和增殖。
主要证据
Western blot显示BAP1过表达增加SP1、YAP、PD-L1、CAS6、AXL及下游蛋白水平,敲低则相反;泛素化实验显示BAP1敲低增加YAP泛素化水平;细胞功能实验(划痕、Transwell、集落形成)证实BAP1促进迁移、侵袭和增殖;异种移植瘤模型显示BAP1敲低抑制肿瘤生长,过表达促进生长。
研究意义
本研究提示BAP1可作为膀胱癌治疗的潜在靶点,恢复BAP1功能或联合免疫检查点抑制剂可能提高治疗效果。

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

生物信息学分析

鉴定膀胱癌相关差异表达基因及潜在机制

从GEO数据库下载GSE3167数据集,包含9个正常组织和41个膀胱癌组织,使用limma包进行差异表达分析,筛选标准为|log2Fold Change|>2且p<0.05,并进行GO和KEGG富集分析以及Spearman相关性分析。

2

细胞培养与转染

建立BAP1过表达和敲低的细胞模型

培养5637细胞,使用Lipofectamine 3000转染BAP1过表达质粒或siRNA,48小时后收集细胞进行后续实验。

3

Western blot分析

检测BAP1对下游蛋白表达的影响

对转染后的细胞提取蛋白,通过SDS-PAGE和Western blot检测BAP1、SP1、YAP、PD-L1、CAS6、AXL及下游信号蛋白的表达水平。

4

细胞功能实验

评估BAP1对细胞迁移、侵袭和增殖的影响

使用划痕实验评估迁移,Transwell实验评估侵袭,克隆形成实验评估增殖,在不同处理组(BAP1过表达、SP1抑制剂、PD-L1抗体等)中进行。

5

泛素化实验

验证BAP1对YAP泛素化的调控

转染siBAP1、BAP1过表达或对照siRNA,MG132处理,免疫沉淀YAP后免疫印迹检测泛素化水平。

6

异种移植瘤模型

评估BAP1对体内肿瘤生长的影响

将稳定转染的5637细胞皮下注射到BALB/c裸鼠,测量肿瘤体积和重量,比较BAP1敲低或过表达对肿瘤生长的影响。

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
普卡霉素MCEHY-15431
阿替利珠单抗SelleckS8538
DMEM培养基Gibco--
胎牛血清Gibco--
青霉素Gibco--
Lipofectamine 3000Thermo Fisher Scientific--

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
5637细胞系来源、培养条件(DMEM,37°C,5% CO2)、转染试剂Lipofectamine 3000、转染时间48小时
阅读提示:Methods: Cell line culture
Western blot
蛋白上样量(1000 µg)、抗体信息、分离胶浓度(12%)、电泳电压(100-150 V)、转膜条件(100V,2h,4°C)
阅读提示:Methods: Western blot
划痕实验
细胞接种密度(6孔板)、划痕工具、观察时间点(0,12,24,48h)
阅读提示:Methods: Scratch assay
Transwell实验
细胞数(1-5×10⁵)、膜孔径(8 μm)、培养时间(48h)
阅读提示:Methods: Transwell assay
克隆形成实验
细胞密度(2×10³/孔)、培养时间(14天)、克隆计数标准(>50 μm)
阅读提示:Methods: Clonal assay
泛素化实验
MG132浓度(10 µM)和处理时间(6h)、免疫沉淀抗体(anti-YAP)、检测抗体(anti-ubiquitin)
阅读提示:Methods: Ubiquitination assay
异种移植瘤模型
小鼠品系(BALB/c nude)、细胞数(5×10⁶)、注射部位(侧腹)、观察时间(28天)、肿瘤体积测量方法
阅读提示:Methods: Xenograft tumor model and quantification