VAX2-SERPINE1轴通过WNT/β-catenin信号调控结直肠癌细胞增殖和凋亡

The VAX2-SERPINE1 axis modulates colorectal cancer cell proliferation and apoptosis through WNT/beta-catenin signaling.

作者信息Jieming Zhang, Guangnan Liu, Siyang Peng, Yidong Chen, Yanci Xie, Yuting Lei, Jieke Wu, Xiaodong Huang, Xiangyang Wei, Linjie Hong, Ping Yang, Ying Peng, Weimei Tang, Xiaosheng Wu, Aimin Li, Side Liu, Xinpeng Shi, Jing Xiong, Jide Wang
PMID41691849
发布时间2026-04
DOI10.1016/j.tranon.2026.102703

实验完整度

包含体外细胞功能实验(增殖、凋亡、迁移)、机制验证(RNA-seq、ChIP、双荧光素酶、Co-IP等)及体内皮下移植瘤模型,证据层级独立且充分。

主要模型

人结直肠癌细胞系(HCT116、SW480、LoVo等) 人胃癌细胞系(AGS、HGC-27) BALB/c裸鼠皮下移植瘤模型 结直肠癌患者组织样本(71对新鲜样本、组织芯片)

重点核对

VAX2敲低或过表达的效率验证(mRNA<50%或>200%相对对照) 动物实验分组:BALB/c裸鼠随机分为5组,每组6只 Tiplaxtinin给药剂量:5mg/kg,每日口服,持续3周 细胞接种量:5×10^6细胞皮下注射 统计分析:所有实验重复三次,使用Student's t-test或ANOVA

摘要

转录因子(TFs)参与结直肠癌(CRC)。然而,VAX2在CRC发展中的功能和机制仍鲜为人知。在本研究中,我们观察到转录因子VAX2在CRC内部样本集、外部组织芯片和细胞系中频繁上调。高VAX2表达与肿瘤的侵袭性和AJCC分期显著相关。此外,VAX2表达的降低功能性地抑制CRC细胞增殖并促进凋亡,反之亦然。机制上,VAX2通过促进β-catenin的核积累参与WNT/β-catenin信号通路,并且VAX2特异性结合SERPINE1启动子并触发其转录。SERPINE1过表达显著逆转了VAX2敲低诱导的恶性行为抑制和β-catenin核积累。在体内,SERPINE1的敲低或其抑制剂Tiplaxtinin的口服给药均一致地减弱了VAX2增强的增殖能力。与TCGA-CRC分析一致,在新鲜CRC样本中可检测到VAX2与SERPINE1之间的正相关。因此,VAX2-SERPINE1轴参与CRC进展,并可作为抗CRC的潜在靶点。

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
VAX2在结直肠癌中的表达水平、临床相关性及其促进肿瘤进展的分子机制是什么?
核心机制
VAX2通过转录激活SERPINE1,促进β-catenin的核积累,从而激活WNT/β-catenin信号通路,进而促进CRC细胞增殖并抑制凋亡。
主要证据
通过TCGA和TMA分析发现VAX2上调且与恶性特征相关;细胞实验显示VAX2影响增殖和凋亡;机制实验(RNA-seq、ChIP、双荧光素酶)验证VAX2直接结合SERPINE1启动子并激活转录;体内实验证实SERPINE1敲低或Tiplaxtinin处理可减弱VAX2诱导的肿瘤生长。
研究意义
本研究揭示了VAX2-SERPINE1轴在CRC进展中的新机制,并提示VAX2可作为CRC的潜在预后生物标志物和治疗靶点。

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

VAX2表达与临床相关性分析

评估VAX2在CRC组织和细胞系中的表达水平及其与临床病理特征和预后的关系。

通过TCGA数据库分析VAX2表达和生存预后;使用Western blot和IHC检测CRC细胞系及临床样本(13对和TMA)中VAX2表达;统计分析表达与肿瘤分期和预后的相关性。

2

VAX2对CRC细胞恶性行为的体外功能验证

明确VAX2对CRC细胞增殖、凋亡和迁移的影响。

在LoVo细胞中过表达VAX2,在HCT116和SW480细胞中敲低VAX2,通过克隆形成、EdU、流式凋亡和Transwell实验检测细胞功能变化。

3

VAX2参与WNT/β-catenin信号通路机制研究

探究VAX2调控WNT/β-catenin信号通路的机制。

对VAX2敲低细胞进行RNA-seq,KEGG和GSEA富集分析;检测β-catenin核积累、与LEF1结合、下游靶基因表达及TOP/FOPflash报告基因活性。

4

VAX2转录激活SERPINE1的机制验证

验证VAX2是否直接结合SERPINE1启动子并激活其转录。

RNA-seq筛选下游靶基因,ChIP验证VAX2结合SERPINE1启动子,双荧光素酶报告基因检测启动子活性及突变体影响。

5

SERPINE1在VAX2介导的体外表型中的挽救实验

验证SERPINE1是否是VAX2功能的关键下游介质。

在VAX2敲低细胞中过表达SERPINE1,检测增殖、凋亡、β-catenin核积累及下游靶基因表达。

6

体内验证SERPINE1在VAX2促进肿瘤生长中的作用

验证SERPINE1对VAX2诱导的体内肿瘤生长的影响。

使用LoVo细胞构建裸鼠皮下移植瘤模型,分别进行SERPINE1敲低或口服Tiplaxtinin处理,检测肿瘤体积、重量、增殖指标(PCNA)及β-catenin核积累。

7

VAX2与SERPINE1在临床样本中的相关性验证

验证VAX2与SERPINE1在CRC患者中的表达相关性。

在71对CRC和正常组织中通过qRT-PCR检测VAX2和SERPINE1表达,并进行相关性和预后分析。

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Procell--
DMEM培养基Procell--
胎牛血清Biological Industries--
青霉素-链霉素Sigma-Aldrich--
替普拉替宁MedChemExpressS7922
TRIzol试剂Accurate BiologyAG21101
SYBR Green PCR试剂盒Accurate BiologyAG11702
逆转录试剂盒Accurate BiologyAG11705
RIPA裂解液----
BCA试剂盒Thermo Fisher Scientific23227
硝酸纤维素膜Merck MilliporeISEQ00010
化学发光底物YEASEN36208ES76
结晶紫SolarbioG1062
EdU染色试剂盒RibobioC10310
Annexin V-YSFluor™ 647/PI凋亡检测试剂盒YeaSen--
Transwell小室BD Biosciences353097
Lipofectamine 3000转染试剂Invitrogen Life Technologies--
pcDNA3.1载体Kidan Biosciences--
pGL3质粒Kidan Biosciences--

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
细胞培养和转染
细胞系来源和培养基、FBS浓度、转染试剂及效率标准(mRNA<50%或>200%)
阅读提示:Materials and methods 中的“Cell lines, antibodies and reagents”和“Plasmid construction, siRNA and lentivirus packaging”
体外功能实验
克隆形成实验中的细胞接种密度、培养时间(14天);EdU实验中的EdU浓度(50 μM)和孵育时间(2小时);凋亡检测中转染后检测时间(48小时);Transwell实验中的细胞数、迁移时间(24-72小时)
阅读提示:Materials and methods 中的“Colony formation”、“5-ethynyl-20-deoxyuridine (EdU) staining assay”、“Detection of apoptotic cells by flow cytometry”、“Transwell migration assay”
机制验证实验
ChIP实验中的抗体(抗VAX2)、预测结合位点(位于启动子-1172至-1141 bp);双荧光素酶报告基因实验中报告质粒(WT和MUT)及转染时间(48小时)
阅读提示:Materials and methods 中的“Chromatin immunoprecipitation (ChIP)”和“Dual luciferase assay”
体内动物实验
小鼠品系(BALB/c裸鼠)、年龄(4-6周)、细胞接种量(5×10^6)、分组(5组,每组6只)、Tiplaxtinin剂量(5mg/kg)和给药方式(口服,每日,持续3周)
阅读提示:Materials and methods 中的“Animal models”
临床样本分析
临床样本收集标准(距肿瘤边缘>5 cm)、71对样本、组织芯片(99例CRC和79例正常组织)的来源和染色条件
阅读提示:Materials and methods 中的“Clinical samples”和“Tissue microarrays (TMA) and immunohistochemistry (IHC)”