三阴性乳腺癌中肿瘤表达的PD-L1通过MAPK/ERK通路调控NT5E表达

Tumor-expressing PD-L1 regulates NT5E expression through MAPK/ERK pathway in triple-negative breast cancer.

作者信息Cheng Cheng, Chao Shi, Shang Wu, Weixing Wu, Jingping Li, Sinuo Gao, Meng Han, Yimin Wang, Xiangmei Zhang, Yunjiang Liu
PMID40612859
期刊Oncol Res
发布时间2025-06-26
DOI10.32604/or.2025.061637

实验完整度

中

包含体外细胞实验(增殖、迁移、侵袭)、RNA-seq和生物信息学分析及临床标本IHC验证,但缺乏体内动物模型验证,机制验证仅限于通路蛋白水平。

主要模型

MDA-MB-231三阴性乳腺癌细胞系 临床乳腺癌组织标本(39例) TCGA乳腺癌患者队列(615例)

重点核对

siRNA沉默PD-L1和NT5E的序列及转染效率 NT5E与PD-L1在TCGA及临床标本中的表达相关性 PD-L1和NT5E沉默后细胞增殖、迁移、侵袭能力的改变 Western blot检测MAPK/ERK通路蛋白p-MEK和p-ERK的表达变化

摘要

目的:虽然程序性细胞死亡1(PD-1)抑制剂改善了癌症治疗,但程序性细胞死亡配体1(PD-L1),特别是由癌细胞表达时的功能和机制仍不清楚。本研究旨在探讨乳腺癌细胞内PD-L1的作用,并为未来的免疫治疗确定关键靶点。方法:对沉默PD-L1的乳腺癌细胞进行RNA-seq以筛选差异表达基因,随后进行生物信息学分析。收集未经术前治疗而行原发性手术的乳腺癌患者的临床标本,并进行体外分析以验证潜在机制。结果:RNA-seq数据显示NT5E表达与PD-L1呈显著正相关。生物信息学分析证实了这种正相关。免疫组织化学染色显示,NT5E高表达与淋巴结转移增加相关。KM绘图仪分析确定,乳腺癌患者中NT5E基因高表达与较差的总生存期(OS)相关。在乳腺癌细胞中通过siRNA沉默PD-L1基因后,NT5E mRNA和蛋白表达显著下降。相反,在NT5E基因沉默后,PD-L1表达未观察到显著变化。体外实验证实,下调PD-L1或NT5E基因可显著降低癌细胞的增殖和转移能力。Western blotting证明癌细胞表达的PD-L1通过MAPK/ERK信号通路调控NT5E表达。结论:本研究提出了一种潜在机制,即肿瘤表达的PD-L1通过MAPK/ERK通路调控NT5E。下调PD-L1或NT5E可显著抑制癌细胞的增殖和转移能力,可能为乳腺癌的PD-L1联合免疫治疗提供实用的治疗靶点和预后标志物。

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
肿瘤细胞表达的PD-L1在乳腺癌细胞中的内在功能及其调控机制是什么?
核心机制
肿瘤表达的PD-L1通过MAPK/ERK信号通路上调NT5E表达,从而促进乳腺癌细胞的增殖和转移。
主要证据
RNA-seq和生物信息学分析显示PD-L1与NT5E正相关;siRNA沉默PD-L1后NT5E表达下降,而沉默NT5E不影响PD-L1;Western blot显示PD-L1敲低后p-MEK和p-ERK下调;功能实验显示PD-L1或NT5E敲低均抑制增殖、迁移和侵袭。
研究意义
研究为乳腺癌,特别是三阴性乳腺癌的预后评估和联合免疫治疗提供了潜在的治疗靶点和生物标志物。

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

细胞系筛选与PD-L1沉默

筛选PD-L1高表达的乳腺癌细胞系,用于后续基因沉默实验。

检测六种乳腺癌细胞系中PD-L1 mRNA表达,选择表达最高的MDA-MB-231,使用siRNA沉默PD-L1并验证沉默效率。

2

转录组测序与差异基因筛选

鉴定PD-L1沉默后差异表达基因,寻找潜在下游靶点。

对PD-L1沉默的MDA-MB-231细胞进行RNA-seq,分析差异表达基因,结合TCGA数据库相关性和表达筛选,选定NT5E作为研究对象。

3

临床样本验证与预后分析

验证NT5E与PD-L1在乳腺癌组织中的表达相关性及预后价值。

对39例乳腺癌组织进行IHC染色,分析NT5E与PD-L1表达相关性;利用TCGA数据验证NT5E与临床病理特征的关系及对总生存期的影响。

4

PD-L1与NT5E上下游关系验证

明确PD-L1与NT5E之间的调控关系。

在MDA-MB-231中分别沉默PD-L1和NT5E,通过qRT-PCR和Western blot检测相互表达变化。

5

功能表型分析

评估PD-L1和NT5E对乳腺癌细胞增殖和转移能力的影响。

通过CCK-8、克隆形成、Transwell迁移/侵袭和划痕愈合实验检测PD-L1或NT5E敲低后的细胞功能变化。

6

通路机制验证

验证PD-L1调控NT5E是否通过MAPK/ERK通路。

通过对RNA-seq数据进行KEGG和GO富集分析,并使用Western blot检测PD-L1敲低后MAPK/ERK通路蛋白表达变化。

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GibcoC11995500BT
胎牛血清Gibco10091-148
青霉素-链霉素溶液Sigma-AldrichP0781
Lipofectamine 2000转染试剂Invitrogen11668019
TRIzol试剂Invitrogen15596026
TUREscript逆转录预混液AidlabAT341
GO Taq qPCR预混液PromegaA6002
PD-L1抗体Proteintech28076-1-AP
NT5E抗体BosterA02120-3
生物素化抗兔免疫球蛋白BioworldBA1054
DAB显色剂ZSBIOZLI9018
Harris苏木素BASOBA4097
CCK-8试剂盒MedChemExpressHY-K0301
结晶紫SolarbioG1062
Transwell小室BD Biosciences3472
Matrigel基质胶BD Biosciences354234
RIPA蛋白裂解液SolarbioR0010
SDS-PAGE凝胶Epizyme BiotechPG212
PVDF膜MilliporeSigmaIPVH00010
封闭液ReportRW0501
MEK抗体BosterBM4055
p-MEK抗体BosterBM4690
ERK抗体BioworldAP0485
p-ERK抗体BioworldBS4759
GAPDH抗体Proteintech60004-1-Ig
ECL检测试剂盒Thermo ScientificWP20005
倒置相差显微镜LeicaDFC295
PD-L1小干扰RNAGenePharma--
NT5E小干扰RNAGenePharma--
Triton X-100SolarbioT8200

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
细胞系选择、siRNA序列、转染试剂及浓度、细胞密度
阅读提示:Materials and Methods: Cell culture, synchronization, and transfection
基因表达分析
qPCR引物序列、TRIzol提取、逆转录条件、qPCR循环参数
阅读提示:Materials and Methods: RNA extraction and quantitative real-time PCR analysis
转录组测序与分析
PD-L1沉默效率、差异表达基因筛选标准、TCGA数据分析流程
阅读提示:Materials and Methods: RNA-seq analysis (Results section)
免疫组织化学
组织切片处理、抗原修复方式、一抗稀释度、评分标准
阅读提示:Materials and Methods: Immunohistochemistry (IHC) assay
细胞功能实验
细胞接种密度、培养时间、染色方法、统计比较
阅读提示:Materials and Methods: Cell proliferation and colony formation assays, Transwell assay, Wound healing assay; Figure legends 3 and 6
通路机制验证
抗体信息、蛋白上样量、电泳条件、封闭条件、显色方法
阅读提示:Materials and Methods: Western blotting analysis; Results section 'PD-L1 influences NT5E expression via the MAPK/ERK pathway'