剪接因子FUS通过上调MDM2促进PIT1谱系PitNETs的进展

Splicing factor FUS facilitates the progression of PIT1-lineage PitNETs by upregulating MDM2.

作者信息Xu Wang, Jiang Li, Chenggang Jiang, Chengkai Zhang, Linhao Yuan, Tieqiang Zhang, Yuqi Liu, Shunchang Ma, Peng Kang, Deling Li, Xiudong Guan, Jian Chen, Wang Jia
PMID41510173
发布时间2026-01-01
DOI10.7150/thno.124068

实验完整度

包含临床样本分析、细胞功能实验、转录组与RIP-seq、小基因剪接实验、裸鼠异种移植模型及ASO体内治疗验证等多层次证据,并明确功能与机制验证。

主要模型

GH3细胞(大鼠生长激素腺瘤细胞系) MMQ细胞(大鼠泌乳素腺瘤细胞系) 患者来源的原代PIT1谱系PitNET细胞 BALB/c裸鼠异种移植瘤模型

重点核对

FUS表达水平:采用IHC和qPCR检测,在PIT1谱系PitNETs中上调。 FUS敲低效率:使用两种独立siRNA(siFUS-1和siFUS-2)转染GH3和MMQ细胞,处理48小时。 FUS调控MDM2剪接:通过RIP-qPCR验证FUS直接结合MDM2前体mRNA;小基因剪接实验确认外显子3包含。 ASO治疗条件:ASO2以100 nM处理48小时,显著抑制细胞增殖并诱导凋亡。 体内实验设计:裸鼠皮下注射GH3或MMQ细胞,ASO通过瘤内注射(5 nmol ASO与Lipo2000复合物),每72小时一次。

摘要

背景:剪接因子在mRNA加工中发挥关键作用,并与肿瘤进展相关。剪接因子的异常表达与垂体神经内分泌肿瘤(PitNETs)的侵袭性和分泌谱密切相关。本研究探讨了剪接因子在PIT1谱系PitNET进展中的参与,并评估了靶向剪接过程作为治疗方法的可行性。方法:从中国国家脑肿瘤登记中心(NBTRC)获得PitNET亚型的统计数据,并对本研究收集的40例临床样本进行基因表达分析。利用转录组分析和RNA免疫沉淀测序(RIP-seq)检测FUS介导的选择性剪接,并鉴定PitNET细胞中的mRNA结合位点。采用小基因剪接实验确认特定的外显子和内含子区域。此外,进行Annexin V/PI实验和JC-1染色以评估细胞凋亡。结果:剪接因子FUS在PIT1谱系PitNETs中表达升高,并与增殖能力增加和凋亡水平降低相关。转录组测序显示,FUS敲低导致广泛的外显子跳跃并激活p53通路。除RIP-seq分析外,这些发现表明FUS有助于外显子3的包含,从而产生全长MDM2,MDM2是p53的公认负调节因子。专门设计靶向前体mRNA上结合序列的反义寡核苷酸(ASOs)有效破坏了FUS介导的剪接过程,从而阻碍了PitNETs的进展。结论:我们的研究阐明了FUS作为剪接因子在PitNETs中的关键功能。此外,我们证明了靶向与MDM2相关的剪接机制可以恢复p53水平,从而阻碍PitNETs的进展。这一发现为PIT1谱系PitNETs的临床管理提供了一种潜在的新策略。

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
剪接因子FUS在PIT1谱系PitNETs进展中的作用及其作为治疗靶点的可行性。
核心机制
FUS通过直接结合MDM2前体mRNA促进外显子3包含,产生全长MDM2,MDM2通过泛素-蛋白酶体途径降解p53,从而抑制p53介导的凋亡,促进肿瘤进展。
主要证据
临床样本分析显示FUS高表达与预后不良相关;FUS敲低抑制细胞增殖和异种移植瘤生长,激活p53通路;RIP-seq和突变实验证实FUS直接结合MDM2前体mRNA并调控剪接;ASO介导的外显子3跳跃恢复p53功能,抑制肿瘤生长。
研究意义
靶向FUS介导的MDM2剪接(ASO策略)可恢复p53水平,为PIT1谱系PitNETs提供一种潜在的新型治疗策略。

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

临床样本分析与FUS表达验证

评估FUS在PIT1谱系PitNETs中的表达及其与临床特征的相关性。

对115例PitNET样本和10例正常垂体样本进行RNA-seq,分析剪接因子表达;对30例PIT1谱系样本进行IHC和统计学分析。

2

细胞增殖和凋亡功能实验

验证FUS敲低对PIT1谱系细胞增殖、凋亡和激素分泌的影响。

在GH3和MMQ细胞中转染siRNA敲低FUS,进行CCK-8、EdU、流式细胞术(Annexin V/PI、JC-1、细胞周期)和ELISA检测。

3

转录组与剪接分析

揭示FUS敲低后基因表达和剪接事件的全基因组变化。

对GH3和MMQ细胞进行RNA-seq,使用rMATS分析剪接事件,GSEA分析通路富集。

4

RIP-seq鉴定FUS结合靶标

鉴定FUS直接结合的RNA区域和靶基因。

在GH3和MMQ细胞中进行RNA免疫沉淀测序(RIP-seq),分析FUS结合位点及富集序列。

5

验证MDM2剪接调控

确认FUS通过直接结合调控MDM2外显子3的包含。

通过RT-PCR、qPCR、RNA FISH、RIP-qPCR和小基因剪接实验验证FUS对MDM2外显子3剪接的调控,并构建FUS功能域突变体分析结合特异性。

6

体内异种移植瘤实验

评估FUS敲低或过表达对肿瘤生长的影响以及ASO的治疗效果。

将GH3或MMQ细胞稳定转染shNC/shFUS或FUS过表达后皮下注射裸鼠,测量肿瘤体积和重量,进行IHC分析;ASO治疗通过瘤内注射进行。

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
Ham's F-12K培养基Thermo Fisher Scientific--
DMEM/F-12培养基Gibco--
胎牛血清Thermo Fisher Scientific--
马血清Thermo Fisher Scientific--
B-27添加剂Thermo Fisher Scientific--
N-2添加剂Thermo Fisher Scientific--
表皮生长因子PeproTech--
碱性成纤维细胞生长因子PeproTech--
GlutaMAX添加剂Thermo Fisher Scientific--
脂质体2000转染试剂Thermo Fisher Scientific--
小干扰RNAGenePharma--
X-tremeGEN HP转染试剂Roche--
Taq Pro通用SYBR qPCR预混液Vazyme--
2× Taq预混液VazymeP222-03-AA
探针法预混液VazymeQN114-01
CCK-8检测试剂盒Beyotime--
Cell-Light EdU Apollo567体外检测试剂盒RiboBio--
碘化丙啶BD Biosciences--
Annexin V-FITC/PI试剂盒BD Biosciences--
JC-1试剂盒Beyotime--
Fortessa流式细胞仪BD--
蛋白A/G磁珠Thermo Fisher Scientific--
抗FUS抗体Proteintech11570-1-AP
抗Ki67抗体Proteintech28074-1-AP
抗MDM2抗体Cell Signaling Technology2524S
抗P53抗体Cell Signaling Technology51541S
抗BAX抗体Proteintech50599-2-Ig
抗泛素抗体Cell Signaling Technology3936S
抗FLAG抗体Cell Signaling Technology8146S
对照IgGAbcamab172730
抗FUS抗体Proteintech11570-1-AP
抗MDM2抗体Cell Signaling Technology2524S
抗P53抗体Cell Signaling Technology51541S
抗BAX抗体Proteintech50599-2-Ig
抗GAPDH抗体Proteintech10494-1-AP
抗FLAG抗体Cell Signaling Technology8146S
抗鬼笔环肽抗体Abcamab176757
抗FUS抗体Proteintech11570-1-AP
抗SC-35抗体Abcamab11826
EZ-Magna RIP试剂盒Merck Millipore17-701
抗FUS抗体Proteintech11570-1-AP
MOE修饰的反义寡核苷酸Beijing DIA-UP Biotechnology Co, Ltd--

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、培养基成分、血清浓度
阅读提示:Methods 'Cell culture'
FUS敲低
siRNA序列、转染试剂、浓度、处理时间
阅读提示:Methods 'Vector construction and transfection'
细胞增殖检测
CCK-8检测时间点、EdU试剂盒
阅读提示:Methods 'Cell proliferation assays'
细胞凋亡检测
Annexin V/PI染色、JC-1染色步骤
阅读提示:Methods 'Flow cytometry'
转录组分析
测序平台、差异表达阈值、剪接事件筛选参数
阅读提示:Methods 'RNA sequencing and bioinformatics analysis'
RIP-seq
抗体、磁珠、洗涤次数、蛋白酶K处理
阅读提示:Methods 'RNA immunoprecipitation (RIP) assay'
小基因剪接实验
载体构建、转染试剂、处理时间
阅读提示:Methods 'Minigene assay'
动物实验
小鼠品系、年龄、细胞注射数量、ASO剂量和处理频率
阅读提示:Methods 'Nude mouse xenograft model'