全泛癌分析确定IGFL1为致癌生物标志物和免疫治疗靶点,并在膀胱癌中进行实验验证

Comprehensive Pan-Cancer Analysis Identifies IGFL1 as an Oncogenic Biomarker and Immunotherapeutic Target with Experimental Validation in Bladder Cancer.

作者信息Zongjian Liang, Yu An, Jie He, Zhiqiang Zhu, Kehua Jiang, Kun Chen, Fa Sun
PMID40688459
发布时间2025-07-15
DOI10.2147/IJGM.S517611

实验完整度

包含生物信息学泛癌分析、临床组织样本验证、细胞功能实验(增殖、迁移、EMT)、机制验证(JAK2/STAT3通路及ML115回复实验)和体内异种移植模型实验,多个独立证据层级且含功能与机制验证。

主要模型

5637和ScaBER膀胱癌细胞系 MB49小鼠膀胱癌细胞系 BALB/c裸鼠和C57小鼠异种移植模型 30例膀胱癌患者肿瘤及配对癌旁组织

重点核对

IGFL1在5637和ScaBER细胞中的敲低和过表达效率 siRNA-1#序列及转染浓度 ML115浓度(10 μM)及处理时间 体内实验中5637细胞注射量(3.75×10^6个细胞/只)和鼠龄(5周龄BALB/c裸鼠、8周龄C57小鼠) 分组及样本量(每组4只)

摘要

背景:IGFL1是胰岛素样生长因子家族的成员,在肿瘤发生中可能发挥作用。本研究旨在探讨IGFL1在多种癌症中的表达及其预后和免疫学意义,并在膀胱癌(BLCA)中进行实验验证。方法:分析TCGA、GTEx和TIMER2.0的数据,以评估IGFL1在癌症中的表达及其与预后、免疫亚型、免疫浸润和肿瘤相关基因组特征的关系。还评估了药物敏感性数据。鉴于BLCA的高突变负荷、有限的治疗选择以及在泛癌分析中观察到的强IGFL1失调,我们选择它进行实验验证。进行了体外和体内实验,以验证IGFL1在BLCA中的致癌作用并探索其潜在机制。结果:IGFL1在10种肿瘤类型中显著过表达,并与BLCA的晚期和高级别相关。IGFL1高表达与OV、SARC、HNSC、PAAD、UCEC、KIRC和BLCA的不良预后相关。IGFL1表达与几种癌症的肿瘤微环境特征相关。在BLCA组织中,IGFL1水平显著升高。在5637和ScaBER细胞中敲低IGFL1可减少增殖、迁移和上皮-间质转化(EMT)相关蛋白的表达;过表达则产生相反效果。在体内,IGFL1沉默抑制了异种移植肿瘤的生长,降低了Ki67表达,增加了凋亡,并增强了CD4⁺和CD8⁺ T细胞的浸润。机制分析提示IGFL1的作用是通过JAK2/STAT3信号通路介导的。结论:IGFL1在多种癌症中促进肿瘤进展和免疫调节,尤其是在BLCA中。其通过JAK2/STAT3轴介导的致癌和免疫抑制功能支持其作为预后生物标志物和治疗靶点的潜力。

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
IGFL1在多种癌症中的表达、预后和免疫学意义如何,以及在膀胱癌中是否发挥致癌作用及其潜在机制。
核心机制
IGFL1通过激活JAK2/STAT3信号通路促进膀胱癌细胞的增殖、迁移和上皮-间质转化(EMT),并可能通过抑制CD4+和CD8+ T细胞浸润参与免疫调节。
主要证据
基于TCGA、GTEx和TIMER2.0的泛癌分析显示IGFL1在多种肿瘤中高表达并与不良预后相关;在5637和ScaBER细胞中敲低IGFL1抑制增殖、迁移和EMT,过表达则相反;体内实验中敲低IGFL1抑制异种移植瘤生长并增加CD4+和CD8+ T细胞浸润,过表达则促进肿瘤生长并减少T细胞浸润;Western blot显示IGFL1影响JAK2/STAT3磷酸化,且STAT3激活剂ML115可回复IGFL1敲低引起的增殖和迁移抑制。
研究意义
IGFL1可能作为多种癌症(尤其是膀胱癌)的预后生物标志物和免疫治疗靶点,其调控可能增强肿瘤细胞对现有药物的敏感性。

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

泛癌生物信息学分析

评估IGFL1在多种癌症中的表达差异、预后价值、免疫浸润和肿瘤异质性关联。

利用TCGA、GTEx、TIMER2.0、GEPIA2等数据库分析IGFL1表达、生存、免疫亚型、免疫细胞浸润、TMB、MSI等,并进行药物敏感性分析。

2

临床样本验证

验证IGFL1在膀胱癌组织中的表达水平。

收集30例膀胱癌患者的肿瘤组织和配对癌旁组织,其中16对用于Western blot检测IGFL1蛋白表达。

3

体外细胞功能实验

验证IGFL1对膀胱癌细胞增殖、迁移和EMT的影响。

在5637和ScaBER细胞中敲低或过表达IGFL1,通过CCK8、划痕实验、Transwell实验检测增殖和迁移,并通过Western blot检测EMT标志物。

4

机制验证

验证IGFL1是否通过JAK2/STAT3通路发挥作用。

通过Western blot检测JAK2和STAT3的磷酸化水平,并使用STAT3激活剂ML115进行回复实验。

5

体内异种移植实验

验证IGFL1在体内对肿瘤生长和免疫细胞浸润的影响。

将5637细胞(敲低IGFL1)皮下注射到BALB/c裸鼠,将MB49细胞(过表达IGFL1)皮下注射到C57小鼠,监测肿瘤生长,并通过IHC检测Ki67、CD4和CD8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
RPMI-1640培养基----
Ham's F-12K培养基----
DMEM培养基----
胎牛血清----
Lipofectamine 2000转染试剂盒Thermo Fisher Scientific--
PureLink RNA提取试剂盒Thermo Fisher Scientific--
第一链cDNA合成SuperMix试剂盒YEASON--
SYBR Green预混液YEASON--
IGFL1抗体HUABIOER61595
E-钙黏蛋白抗体CST3195S
N-钙黏蛋白抗体HUABIOER0503
波形蛋白抗体Diagbiodb30006
SLUG抗体Zenbio350136
STAT3抗体ZenbioR22785
磷酸化STAT3抗体Zenbio310019
JAK2抗体HUABIOM1501-8
磷酸化JAK2抗体HUABIOET1607-34
GAPDH抗体CST2118S
Ki-67抗体ZSGB-BIOZM-0166
CD4单克隆抗体CST25229T
CD8α单克隆抗体CST98951T
5637细胞系Wuhan Pricella Biotechnology Co., LtdCL002
ScaBER细胞系Wuhan Pricella Biotechnology Co., LtdCL0203
SVHUC细胞系Wuhan Pricella Biotechnology Co., LtdCL0222
MB49细胞系--TCMC794
ML115----

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
培养基类型(RPMI-1640、Ham's F-12K、DMEM)、FBS浓度(10%)、培养条件(37℃、5% CO2)
阅读提示:Materials and Methods: Cell Culture and Transfection
基因敲低/过表达
siRNA序列(siRNA-1#:5’-CAUGACUCCUUACCUGAUGCUTT-3’)、转染试剂(Lipofectamine 2000)、转染时间(48小时)
阅读提示:Materials and Methods: Cell Culture and Transfection
体外功能实验
CCK8检测波长(450 nm)、划痕实验血清饥饿时间(24小时)、Transwell上室细胞数与迁移时间
阅读提示:Materials and Methods: Functional Assays of IGFL1 in vitro
机制验证
ML115浓度(10 μM)、处理时间(文中未明确说明)
阅读提示:Results: IGFL1 Activates the JAK2/STAT3 Pathway and Figure 5J
体内实验
小鼠品系、年龄、性别、每组数量、细胞注射量(3.75×10^6个细胞/只)、肿瘤观察时间(4周或2周)
阅读提示:Materials and Methods: In vivo Experiments
临床样本验证
患者纳入和排除标准、配对组织来源(距肿瘤边缘≥2 cm)、样本量(30例,其中16对用于WB)
阅读提示:Materials and Methods: Patients