CEACAM6通过调控ENO1稳定性调节膀胱癌细胞糖酵解代谢

CEACAM6 regulates glycolytic metabolism in bladder cancer cell by controlling ENO1 stability.

作者信息Pu Wang, Changchang Li, Yangyang Xu, Saleh Altuwaijri, Yuanjie Niu, Yang Zhao, Ning Jiang
PMID41382193
发布时间2025-12-11
DOI10.1186/s40001-025-03659-0

实验完整度

高

包含体外细胞实验(CCK-8、Transwell、克隆形成、划痕)、分子机制实验(Co-IP、免疫荧光、泛素化)、代谢检测(葡萄糖摄取、ATP、乳酸)及体内裸鼠移植瘤模型,多个独立证据层级。

主要模型

膀胱癌细胞系EJ、5637、T24 人正常膀胱上皮细胞SV-HUC-1 雄性裸鼠皮下移植瘤模型

重点核对

细胞系:EJ、5637、T24、SV-HUC-1 CEACAM6敲低或过表达效率验证 ENO1抑制剂AP-III-a4浓度:1.25、2.5、5、10μM MG132处理:10μM,8小时 皮下注射EJ细胞1×10^6个/只,生长22天

摘要

背景:膀胱癌(BCa)是全球最常见的癌症之一,主要发生在男性中。癌胚抗原相关细胞粘附分子6(CEACAM6)在促进癌症侵袭和转移中的作用是众所周知的。尽管如此,CEACAM6促进BCa进展的确切调控机制仍知之甚少,这正是本研究的重点。方法:我们的研究通过构建CEACAM6过表达/敲低的BCa细胞系来评估CEACAM6的功能意义。我们评估了CEACAM6的调节如何影响细胞增殖,并在体外和体内对BCa进展的影响。此外,还探讨了CEACAM6对糖酵解活性的影响。通过共定位、共免疫沉淀、泛素化研究和救援实验来理解CEACAM6与α-烯醇化酶1(ENO1)之间的分子相互作用。结果:我们的数据表明,高CEACAM6表达促进BCa细胞的增殖、侵袭、迁移和克隆形成能力。此外,CEACAM6与ENO1结合并维持其稳定性,导致BCa细胞糖酵解活性增强以及侵袭性和增殖能力增强。结论:我们的研究表明CEACAM6通过ENO1-AKT/mTOR轴调节糖酵解。这些结果为先前未探索的驱动BCa进展的分子机制提供了新的证据。

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
CEACAM6在膀胱癌进展中的作用及具体分子机制是什么?
核心机制
CEACAM6通过直接结合ENO1(其35-142氨基酸区域介导),抑制ENO1泛素化降解,稳定其蛋白水平,进而增强糖酵解活性,激活AKT/mTOR信号通路,促进膀胱癌细胞增殖、迁移和侵袭。
主要证据
通过免疫共沉淀和免疫荧光验证CEACAM6与ENO1的相互作用;CHX追踪实验证明CEACAM6稳定ENO1蛋白;泛素化实验显示过表达CEACAM6减少ENO1泛素化;糖酵解指标检测显示CEACAM6过表达增加葡萄糖摄取、ATP含量和乳酸产生;Western blot显示p-AKT和p-mTOR水平升高;救援实验证实ENO1回补可逆转CEACAM6敲低的效果;裸鼠移植瘤实验显示CEACAM6敲低减少肿瘤生长。
研究意义
该研究揭示了CEACAM6调控膀胱癌糖酵解的新机制,提示CEACAM6可能作为膀胱癌预后预测的辅助生物标志物,并提出了靶向CEACAM6-ENO1相互作用或联合使用糖酵解抑制剂和AKT/mTOR抑制剂治疗膀胱癌的潜在策略。

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

临床样本与数据库分析

探究CEACAM6在膀胱癌组织中的表达水平及与预后的关系。

利用TCGA数据库分析CEACAM6表达,并通过IHC染色验证10例膀胱癌组织和5例正常膀胱组织中的CEACAM6表达。

2

细胞系选择与CEACAM6表达验证

筛选合适的膀胱癌细胞系进行后续功能实验。

Western blot检测多种膀胱癌细胞系及正常膀胱上皮细胞中CEACAM6蛋白表达水平。

3

体外细胞功能实验

评估CEACAM6表达变化对膀胱癌细胞增殖、迁移和克隆形成能力的影响。

在EJ、5637细胞中敲低CEACAM6,在T24细胞中过表达CEACAM6,然后进行CCK-8、Transwell迁移、划痕愈合和克隆形成实验。

4

糖酵解代谢指标检测

探究CEACAM6对膀胱癌细胞糖酵解活性的影响。

检测CEACAM6过表达或敲低细胞中的葡萄糖摄取、ATP含量和乳酸产生。

5

信号通路检测与ENO1抑制实验

验证CEACAM6是否通过AKT/mTOR通路发挥作用,并利用ENO1抑制剂验证ENO1的作用。

Western blot检测AKT、p-AKT、mTOR、p-mTOR蛋白水平;使用ENO1抑制剂AP-III-a4处理EJ细胞和CEACAM6过表达的T24细胞,检测相关蛋白变化。

6

蛋白相互作用与稳定性分析

验证CEACAM6与ENO1的相互作用及其对ENO1蛋白稳定性的影响。

Co-IP验证蛋白相互作用,免疫荧光观察共定位,CHX追踪实验分析蛋白稳定性,泛素化实验检测泛素化水平,并鉴定CEACAM6结合ENO1的功能区域。

7

救援实验

验证CEACAM6通过ENO1发挥功能,确立因果链。

在CEACAM6敲低的EJ细胞中过表达ENO1,在CEACAM6过表达的T24细胞中敲低ENO1,然后检测细胞增殖、糖酵解指标和AKT/mTOR通路蛋白水平。

8

体内动物实验

验证CEACAM6在体内对膀胱癌生长的影响。

将敲低CEACAM6的EJ细胞和对照细胞皮下注射到裸鼠,观察肿瘤生长,并检测肿瘤组织中的CEACAM6和Ki-67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GibcoC11875500BT
F-12K培养基PricellaPM150810
胎牛血清Pricella1642200
青霉素-链霉素PricellaPB180120
Lipofectamine 2000转染试剂Invitrogen11668-019
AP-III-a4 (ENO1抑制剂)MCEHY-15858
MG132 (蛋白酶体抑制剂)MCEHY-13259
RIPA裂解液BeyotimeP0013B
PVDF膜MilliporeIPVH00010
HRP标记抗兔IgGProteintechSA00001-2
HRP标记抗鼠IgGProteintechB900620
Lab-Tek II腔室玻片Thermo Fisher Scientific154941
抗CEACAM6抗体AffinityDF8029
抗Ki-67抗体AffinityAF0198
抗AKT抗体AffinityAF6259
抗磷酸化AKT抗体AffinityAF3263
抗mTOR抗体AffinityAF7803
抗磷酸化mTOR抗体AffinityAF3308
CheKine葡萄糖检测试剂盒AbbkineKTB1300
CheKine ATP检测试剂盒AbbkineKTB1016
乳酸检测试剂盒SolarbioBC2235

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
细胞系来源(ATCC)及培养条件:培养基、血清浓度、抗生素、温度、CO2浓度
阅读提示:见Methods: Cell lines and culture conditions
基因操作
shRNA序列、慢病毒滴度(1×10^8 TU/mL)、转染体积(20μL)、质粒转染量(2μg/10^6细胞)及转染试剂
阅读提示:见Methods: Transfection and antagonist
药物处理
AP-III-a4浓度(0-10μM)、处理时间(24h);MG132浓度(10μM)、处理时间(8h)
阅读提示:见Methods: Transfection and antagonist
体外功能实验
CCK-8检测每孔细胞数(3000)、检测时间点(24-96h)及孵育条件;Transwell上室细胞数(25000)、孵育时间(48h);克隆形成每孔细胞数(500)、培养天数(10天)
阅读提示:见Methods: CCK8 assay, Transwell migration assay, Clone formation assay
蛋白稳定性实验
CHX浓度(10μg/mL)及处理时间点(0、4、8、24h)
阅读提示:见Results: CEACAM6 interacts with ENO1 and regulates its stability 及图4C-D
体内动物实验
小鼠品系(BALB/c裸鼠)、性别(雄性)、周龄(5周)、细胞注射量(1×10^6个/只)、肿瘤生长时间(22天)、各组动物数(n=5)
阅读提示:见Methods: Animal studies 及图6A-C