FOXL2+癌症相关成纤维细胞通过TGFβ/Smad信号传导促进上皮性卵巢癌发展

FOXL2 + cancer-associated fibroblasts enhances epithelial ovarian cancer development via TGFβ/Smad signaling.

作者信息Lei Zhao, Jingqi Nie, Jinming Wang, Dongliang Li, Xuewei Hao
PMID41436983
发布时间2025-12-23
DOI10.1186/s12885-025-15364-6

实验完整度

包含患者样本临床相关性分析、原代CAFs分离与体外细胞功能实验、体内异种移植模型,以及蛋白互作和机制验证(SUMO化、泛素化、ChIP)。

主要模型

原代CAFs A2780和CoC1细胞系 BALB/c裸鼠异种移植模型 HUVECs管形成实验

重点核对

原代CAFs分离自10例患者EOC组织,经胶原酶/透明质酸酶消化,培养于含20% FBS的DMEM/F12培养基 A2780和CoC1细胞购自ATCC,培养于含10% FBS的DMEM/F12或DMEM培养基 体内实验使用25只BALB/c裸鼠,随机分为5组(n=5/组),皮下注射CAFs和A2780细胞混合物(3.2×10^7:8×10^6) SB431542给药剂量:10 mg/kg,溶于20% DMSO/80%玉米油,每周3次,持续4周,自接种后第2天开始 体外实验至少3个技术重复,体内实验每组5只小鼠

摘要

背景 FOXL2是卵巢发育的关键调控因子,与卵巢疾病相关,但其在上皮性卵巢癌(EOC)中的作用尚不清楚。EOC的进展由癌症相关成纤维细胞(CAFs)驱动,我们的数据显示,EOC中表达FOXL2的CAFs与不良预后相关(高级别、淋巴转移、晚期)。 方法与结果 通过胶原酶/透明质酸酶消化法从10例患者的EOC组织中分离原代CAFs。实验使用这些CAFs和A2780细胞,体外实验设3个重复,体内研究每组5只小鼠。String分析预测FOXL2-SUMO1存在强相互作用,通过Ni2+ NTA pull-down验证,表明SUMO1是FOXL2的主要修饰因子(高于SUMO2/3,p < 0.001)。UBC9增强了FOXL2的SUMO化(表明UBC9依赖性),且SUMO化通过减少泛素化稳定FOXL2。CAFs中SUMO化的FOXL2促进EOC细胞增殖、侵袭和迁移。FOXL2+CAFs通过分泌TGF-β激活TGF-β/Smad信号,抑制剂SB431542可减少A2780细胞和FOXL2+CAFs诱导的体内肿瘤生长。 结论 我们的结果综合表明,FOXL2的SUMO化可以维持CAFs中FOXL2的稳定性,从而加速卵巢癌的肿瘤发生。 临床试验编号 不适用。 补充信息 在线版本包含补充材料,可在10.1186/s12885-025-15364-6获取。 关键词 关键词:FOXL2,SUMO化,癌症相关成纤维细胞,TGFβ/Smad信号,卵巢癌

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
FOXL2 SUMO化是否通过稳定CAFs中FOXL2蛋白,激活TGF-β/Smad信号,从而促进上皮性卵巢癌进展?
核心机制
FOXL2在K25/K87位点发生SUMO化(主要依赖SUMO1和UBC9),减少泛素-蛋白酶体途径介导的降解,从而稳定FOXL2蛋白;稳定的FOXL2促进TGF-β1分泌,激活癌细胞中TGF-β/Smad信号,诱导EMT、迁移、侵袭和血管生成,加速肿瘤生长。
主要证据
通过Ni2+-NTA pull-down证实SUMO1为主要修饰;K25R/K87R突变降低SUMO化并降低FOXL2蛋白稳定性;IP实验显示突变体泛素化增加;FOXL2-WT CAFs的条件培养基促进CoC1和A2780细胞迁移、侵袭和血管生成;异种移植实验显示FOXL2-WT CAFs组肿瘤体积和重量显著增加,SB431542可逆转。
研究意义
FOXL2+CAFs比例与卵巢癌患者不良预后相关,SUMO化介导的FOXL2稳定性可作为潜在治疗靶点,为靶向肿瘤基质的治疗策略提供依据。

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

临床样本分析

确定FOXL2阳性CAFs与卵巢癌患者临床病理特征及预后的相关性

收集30例卵巢癌患者手术组织样本,通过双重免疫荧光染色检测FOXL2和α-SMA共表达,计算FOXL2+CAFs比例,并与肿瘤分级、淋巴转移、分期及总生存期进行相关性分析

2

原代CAFs分离与鉴定

从EOC患者组织中分离并鉴定CAFs,用于后续功能实验

采用胶原酶/透明质酸酶消化法从10例EOC组织中分离原代成纤维细胞,用α-SMA免疫荧光鉴定CAFs纯度

3

FOXL2 SUMO化位点鉴定

验证FOXL2的SUMO化位点及SUMO1和UBC9依赖性

通过SUMOplot预测SUMO化位点,构建K25R、K87R、K114R、K150R和4KR突变体,进行体外SUMO化实验确认关键位点;使用String分析预测SUMO1-4与FOXL2的相互作用,并通过Ni2+-NTA pull-down验证主要修饰为SUMO1;UBC9敲低或过表达实验确认UBC9的必要性

4

FOXL2稳定性与泛素化分析

确定SUMO化对FOXL2蛋白稳定性的影响及其机制

在HEK-293T细胞中过表达HA-FOXL2-WT或2KR突变体,用CHX追踪蛋白半衰期,并用MG132和氯喹处理确定降解途径;通过IP检测泛素化水平

5

体外功能实验

评估FOXL2 SUMO化对卵巢癌细胞增殖、迁移、侵袭和血管生成能力的影响

用CAFs条件培养基处理CoC1和A2780细胞,进行集落形成、Transwell迁移/侵袭和HUVECs管形成实验,比较FOXL2-WT和2KR突变组的效果

6

TGF-β/Smad信号通路激活验证

确定FOXL2+CAFs是否通过分泌TGF-β激活Smad信号,影响EMT和迁移

ELISA检测CAFs培养上清TGF-β1浓度;Western blot检测CoC1和A2780细胞中p-Smad2/3水平;ChIP验证FOXL2直接结合TGF-β启动子;使用SB431542抑制信号后检测迁移和EMT标志物

7

体内异种移植实验

验证FOXL2+CAFs对肿瘤生长的影响及TGF-β/Smad信号的关键作用

将BALB/c裸鼠随机分为5组,皮下注射A2780细胞和CAFs混合物,观察肿瘤体积和重量,并用SB431542抑制信号,通过免疫组化检测p-Smad2/3

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
10 mM柠檬酸盐缓冲液(pH 6.0)----
Triton X-100----
牛血清白蛋白(BSA)Solarbio--
兔抗FOXL2抗体(F0805)Sigma--
小鼠抗SMA抗体(A5228)Sigma--
Alexa Fluor594偶联抗兔IgGThermoFisher Scientific--
Alexa Fluor488偶联抗小鼠IgGThermoFisher Scientific--
Hoechst 33342ThermoFisher Scientific--
DMEM培养基----
F12/DMEM培养基----
胎牛血清(FBS)Gibco--
青霉素-链霉素----
谷氨酰胺Solaibao--
0.25%胰蛋白酶/EDTAGibco--
0.1%胶原酶IVSigma-Aldrich--
0.05%透明质酸酶Sigma-Aldrich--
DMEM/F12培养基Procell--
MG132Beyotime--
氯喹Shanghai Yuanye Biotechnology--
MycoAlert™支原体检测试剂盒Lonza--
pCMV-HA载体BioVector--
QuikChange Lightning定点诱变试剂盒Agilent--
Lipofectamine 3000试剂ThermoFisher Scientific--
Flag-UBC9、His-SUMO1、His-SUMO2、His-SUMO3质粒GenePharma--
IP裂解缓冲液ThermoFisher Scientific--
PVDF膜----
α-SUMO1抗体(67559-1-Ig)Proteintech--
α-UBC9抗体(10070-1-AP)Proteintech--
α-Vimentin抗体(10366-1-AP)Proteintech--
α-N-cadherin抗体(22018-1-AP)Proteintech--
α-E-cadherin抗体(20874-1-AP)Proteintech--
α-HA抗体(A02041)Abbkine--
α-His抗体(A02050)Abbkine--
α-Flag抗体(A02010)Abbkine--
α-FOXL2抗体(ab246511)Abcam--
α-Snail抗体(ab216347)Abcam--
α-Smad2/3抗体(D7G7)CST--
α-p-Smad2 (Ser465/467)/Smad3 (Ser423/425)抗体(D27F4)CST--
抗兔/小鼠IgG-HRP(MF095-01)Mei5 Biotechnology--
增强化学发光(ECL)试剂盒----
Tanon 5200Tanon--
Ni2+-NTA琼脂糖珠Qiagen--
α-泛素抗体(ARG54630)Arigo Biolaboratories--
Transwell板BD Biosciences--
结晶紫----
显微镜(Ti-s)Nikon--
Matrigel基质胶----
TGF-β1 ELISA试剂盒Jianglai Bio--
BALB/c裸鼠Vital River--
SB431542----
数字卡尺----
A2780细胞ATCC--
CoC1细胞ATCC--

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
临床样本分析
样本量(30例),患者分级、分期、淋巴转移等临床参数,FOXL2+CAFs比例计算方法,生存分析
阅读提示:Methods: Patient samples and determination of CAF expression; Results: Fig. 1
原代CAFs分离
消化酶种类和浓度,消化时间,培养基成分,CAFs鉴定标准(α-SMA阳性阈值和比例)
阅读提示:Methods: Isolation of primary CAFs
细胞培养
培养基(DMEM或F12/DMEM),血清浓度,谷氨酰胺浓度,支原体检测
阅读提示:Methods: Cell culture
质粒转染
转染试剂(Lipofectamine 3000),用量(1.5µL/well,24孔板),细胞融合度(70%)
阅读提示:Methods: Plasmid transfection and RNA transfection
SUMO化实验
质粒(HA-FOXL2-WT/突变体,His-SUMO1-4,Flag-UBC9),Ni2+-NTA pull-down条件
阅读提示:Methods: In vitro sumoylation assay
蛋白稳定性实验
CHX浓度(100 µg/ml),MG132浓度(10 µM),氯喹浓度(10 µM),处理时间
阅读提示:Methods: Cell culture; Results: Fig. 2D-E
体外功能实验
CM制备方法(转染CAFs 1×10^6细胞,培养24h),集落形成实验时长(2周),Transwell细胞数(1×10^5)和时长(48h),管形成实验细胞数(1×10^5)和时长(6h)
阅读提示:Methods: Collection of conditioned medium, Colony formation assay, Transwell assay, Tube formation assay
TGF-β/Smad信号验证
TGF-β1 ELISA试剂盒来源,Western blot抗体和稀释比,SB431542使用浓度(体外和体内不同)
阅读提示:Methods: ELISA assay, Western blotting; Results: Fig. 5
体内异种移植实验
小鼠品系(BALB/c裸鼠),周龄(6周),每组5只,细胞接种比例(CAFs:A2780 = 3.2×10^7:8×10^6),SB431542剂量(10 mg/kg),给药频率(3次/周)和时长(4周)
阅读提示:Methods: Xenograft model of ovarian cancer