转录因子SP1通过转录激活介导的CLEC7A上调驱动口腔鳞状细胞癌恶性进展和M2巨噬细胞极化

Transcription factor SP1 drives the malignant progression of oral squamous cell carcinoma and M2 macrophage polarization through transcription activation-mediated upregulation CLEC7A.

作者信息Zhen Xiao, Jiayi Li, Shuxia Fan, Yu Wang, Qingsong Jin
PMID40521051
发布时间2025-08
DOI10.1007/s10616-025-00787-7

实验完整度

高

包含临床样本、细胞系体外、共培养以及小鼠异种移植瘤体内等多个独立证据层级,并进行了功能和对机制的验证。

主要模型

口腔鳞状细胞癌(OSCC)细胞系SCC-4和SCC-25 人正常口腔角质形成细胞HOK 小鼠异种移植瘤模型(SCC-4细胞皮下注射裸鼠) 人单核细胞THP-1诱导的M0巨噬细胞

重点核对

OSCC组织和细胞系中CLEC7A和SP1的表达水平(RT-qPCR、western blot) CLEC7A敲低对OSCC细胞增殖、凋亡、迁移、侵袭及M2巨噬细胞极化的影响(集落形成、流式、Transwell) SP1与CLEC7A启动子结合及转录激活(ChIP、双荧光素酶报告基因) SP1敲低对体内肿瘤生长及M2巨噬细胞标志物的影响(裸鼠移植瘤、RT-qPCR、IHC)

摘要

口腔鳞状细胞癌(OSCC)是口腔最常见的恶性肿瘤。既往研究表明,C型凝集素域家族7A(CLEC7A)可能通过调节M2巨噬细胞极化影响人类癌症进展。然而,CLEC7A参与OSCC进展的分子机制尚不清楚。使用GEPIA数据库分析CLEC7A和特异性蛋白1(SP1)的表达,以及CLEC7A与M2型巨噬细胞标志物(CD163和MRC1)的关系。采用实时定量聚合酶链反应(RT-qPCR)检测CLEC7A和SP1水平。用Western blot检测CLEC7A、SP1、RHOA、RAC1、E-cadherin和Vimentin蛋白水平。采用集落形成、流式细胞术和Transwell实验检测细胞增殖、凋亡、迁移和侵袭。采用流式细胞术检测CD11b+CD86+阳性细胞比例。通过JASPAR预测SP1与CLEC7A启动子的结合,并使用染色质免疫沉淀(ChIP)和双荧光素酶报告基因实验进行验证。通过体内异种移植瘤模型检测SP1对OSCC肿瘤生长的生物学作用。CLEC7A和SP1在OSCC组织和细胞系中表达升高。此外,CLEC7A缺失可抑制OSCC细胞增殖、迁移、侵袭、M2型巨噬细胞极化,并诱导细胞凋亡,同时抑制体内肿瘤生长。在分子水平上,SP1是CLEC7A的转录因子,通过结合其启动子区域促进CLEC7A转录。SP1激活的CLEC7A可促进OSCC细胞恶性行为和M2巨噬细胞极化,为OSCC治疗提供了可能的治疗靶点。

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
SP1是否通过激活CLEC7A转录来促进OSCC进展和M2巨噬细胞极化?
核心机制
SP1作为转录因子直接结合CLEC7A启动子区域(-1454~-1444),促进其转录和表达,进而驱动OSCC细胞恶性行为和M2巨噬细胞极化。
主要证据
临床样本和细胞系中CLEC7A和SP1表达上调;CLEC7A敲低抑制细胞增殖、迁移、侵袭,促进凋亡,并减少M2极化;SP1敲低降低CLEC7A表达,抑制肿瘤生长;ChIP和双荧光素酶实验证实SP1直接结合CLEC7A启动子。
研究意义
为OSCC治疗提供了可能的治疗靶点(SP1/CLEC7A轴)。

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

验证CLEC7A在OSCC中的表达

明确CLEC7A在OSCC组织和细胞系中的表达水平及其与M2巨噬细胞标志物的相关性。

利用GEPIA数据库分析CLEC7A表达,RT-qPCR和western blot检测临床样本和细胞系中CLEC7A表达,并分析与CD163、MRC1的相关性。

2

CLEC7A敲低对OSCC细胞功能的影响

确定CLEC7A缺失对OSCC细胞体外恶性行为和M2巨噬细胞极化的影响。

用shCLEC7A转染SCC-4和SCC-25细胞,检测增殖、凋亡、迁移、侵袭,并与THP-1-M0共培养检测M2标志物。

3

验证SP1对CLEC7A的转录调控

验证SP1是否直接结合CLEC7A启动子并激活其转录。

JASPAR预测结合位点,ChIP实验验证结合,双荧光素酶报告基因检测转录激活,并检测SP1敲低对CLEC7A表达的影响。

4

SP1过表达对OSCC细胞功能的影响

验证SP1过表达对OSCC细胞恶性行为和M2极化的促进作用。

过表达SP1后检测细胞增殖、凋亡、迁移、侵袭,并与THP-1-M0共培养检测M2标志物。

5

SP1敲低与CLEC7A过表达的挽救实验

确认SP1的功能依赖CLEC7A。

共转染shSP1和oeCLEC7A,检测细胞增殖、凋亡、迁移、侵袭及M2极化指标。

6

体内验证SP1敲低对肿瘤生长的影响

验证SP1敲低在体内对OSCC肿瘤生长和M2极化的抑制作用。

将shSP1或shNC转染的SCC-4细胞皮下注射至裸鼠,监测肿瘤生长,并检测肿瘤组织中CLEC7A、SP1、Ki67、CD206、ARG1表达。

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
角质形成细胞生长培养基ProcellCM-H382
DMEM/F12培养基Elisakits--
胎牛血清----
青霉素-链霉素----
氢化可的松Elisakits--
Trizol试剂Vazyme--
Maxima H Minus cDNA合成预混液试剂盒Invitrogen--
Power SYBR Green预混液Invitrogen--
ABI7900HT快速实时PCR系统Applied Biosystems--
RIPA裂解缓冲液CST--
PVDF膜----
抗CLEC7A抗体Abcamab140039
抗SP1抗体Abcamab231778
抗RHOA抗体CST2117
抗RAC1抗体CST4651
抗E-cadherin抗体CST3195
抗Vimentin抗体CST3932
抗GAPDH抗体Abcamab9485
ECL化学发光试剂Beyotime--
pLKO.1载体Addgene--
聚凝胺----
嘌呤霉素----
结晶紫----
Annexin V-FITCKeyGEN BioTECH--
碘化丙啶KeyGEN BioTECH--
FITC偶联抗人CD11b抗体Beyotime--
APC偶联抗人CD206抗体----
佛波醇肉豆蔻酸乙酸酯Sigma-Aldrich--
SimpleChIP酶法染色质免疫沉淀试剂盒Cell Signaling Technology9005
Gv238荧光素酶报告载体Genechem--
人正常口腔角质形成细胞ProcellCP-H382
SCC-25细胞系ProcellCL-0569
SCC-4细胞系ElisakitsCC-Y1750
THP-1细胞系ProcellCL-0233

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
临床样本
样本数量(58对)、来源(First Hospital of Qiqihar)、患者术前是否接受放化疗(未接受)
阅读提示:Materials and methods - Clinical samples and cell culture
细胞培养
细胞系(SCC-4、SCC-25、HOK、THP-1)及培养基、血清浓度、培养条件(37°C, 5% CO2)
阅读提示:Materials and methods - Clinical samples and cell culture
细胞转染
shRNA和过表达质粒、转染方法(慢病毒)、筛选浓度(4 μg/mL puromycin)
阅读提示:Materials and methods - Cell transfection
功能实验
集落形成(500细胞/孔,14天)、凋亡(Annexin V/PI)、迁移(5×10^4细胞)、侵袭(1×10^5细胞,matrigel)
阅读提示:Materials and methods - Colony formation assay, Flow cytometry for cell apoptosis, Transwell assay
巨噬细胞极化实验
THP-1分化(100 ng/mL PMA,24h)、共培养比例(1:1)、时间(8h)、检测指标(CD11b+CD206+、ARG1、IL-10)
阅读提示:Materials and methods - Flow cytometry
SP1-CLEC7A结合验证
JASPAR预测位点、ChIP抗体(anti-SP1)、双荧光素酶报告基因(启动子序列)
阅读提示:Materials and methods - Chromatin immunoprecipitation (ChIP), Dual-luciferase reporter assay
体内实验
小鼠品系(雄性裸鼠)、年龄(5-6周)、细胞数量(2×10^6)、每组数量(6只)、肿瘤测量时间点(5,10,15,20,25天)
阅读提示:Materials and methods - Mouse xenograft model