TPX2通过Wnt/β-catenin信号通路促进胃癌进展和血管生成

TPX2 promotes gastric cancer progression and angiogenesis via Wnt/β-catenin signaling.

作者信息Li Xu, Weibo Zhang
PMID41768250
发布时间2026-02-13
DOI10.3389/fonc.2026.1764583

实验完整度

研究包含多种独立证据层级:体外细胞功能实验(CCK-8、Transwell、血管形成)、分子机制验证(western blot、Top-Flash、分子对接)和体内裸鼠移植瘤模型,并进行了通路抑制剂回复实验。

主要模型

胃癌细胞系AGS和MKN-45 人脐静脉内皮细胞HUVECs BALB/c裸鼠皮下移植瘤模型 42例胃腺癌患者的癌及癌旁组织

重点核对

TPX2过表达质粒(OE-TPX2)和短发夹RNA(Sh-TPX2)及阴性对照(OE-NC和Sh-NC)的设计和验证 FH535(20 μmol/L)作为Wnt/β-catenin通路抑制剂的浓度和处理时间 AGS和MKN-45细胞系的来源和培养条件(高糖DMEM、10% FBS) 裸鼠移植瘤模型中Sh-NC和Sh-TPX2分组(每组5只),细胞接种量和时间(28天) 关键蛋白抗体(如TPX2、β-catenin、E-cadherin、VEGF等)的货号和稀释比例

摘要

背景:在胃癌(GC)病例中,胃腺癌(STAD)占大多数,超过95%。GC发生发展隐蔽且迅速;大多数病例在中晚期被发现,这对其预后产生不利影响。因此,深入研究GC进展的分子机制,并发现新的治疗靶点和潜在的生物标志物仍然是研究的前沿。方法:采用qRT-PCR和western blot技术明确Xklp2靶向蛋白(TPX2)在GC及癌旁非肿瘤组织中的表达。通过CCK-8实验和transwell实验检测TPX2过表达或敲低对GC细胞生物学特性的影响;同时,采用血管形成实验评估TPX2对GC血管形成的影响。此外,利用Top-Flash报告质粒检测TCF/LEF活性;通过western blot评估上皮间质转化(EMT)相关蛋白和Wnt/β-catenin通路相关蛋白的产生。建立裸鼠异种移植瘤模型,并通过病理染色检测肿瘤增殖和血管生成。结果:TPX2在GC组织和细胞中水平显著升高。当过表达时,TPX2促进这些细胞的活力、运动、侵袭、EMT和血管生成,同时激活Wnt/β-catenin通路;而敲低时,TPX2则引起相反的结果。此外,TPX2过表达增强了TCF/LEF转录活性,而Wnt/β-catenin通路抑制剂的加入部分减轻了TPX2过表达所促进的GC进展。这一现象进一步证实TPX2通过激活Wnt/β-catenin通路发挥致癌作用。敲低TPX2可减少裸鼠肿瘤体积和重量,抑制血管生成和增殖,并在体内抑制EMT。结论:通过激活Wnt/β-catenin通路,TPX2促进GC的迁移、侵袭和肿瘤血管生成,这些共同驱动GC的恶性进展。

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
TPX2在胃癌发生发展中的作用及潜在分子机制是否通过Wnt/β-catenin通路介导。
核心机制
TPX2通过激活Wnt/β-catenin通路,上调β-catenin、N-cadherin、Snail、Slug等表达,下调E-cadherin表达,进而促进GC细胞EMT、迁移、侵袭和肿瘤血管生成。
主要证据
主要证据包括:shRNA敲低TPX2在体内外抑制肿瘤生长和血管生成的实验结果,以及通路抑制剂FH535能部分逆转TPX2过表达效应的回复实验。
研究意义
研究阐明TPX2通过激活Wnt/β-catenin通路促进胃癌恶性进展的机制,为TPX2作为胃癌潜在治疗靶点提供了实验证据和理论基础。

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

临床样本及细胞系中TPX2表达分析

检测TPX2在胃癌组织和细胞系中的表达水平,为后续功能研究提供依据。

采用qRT-PCR和western blot检测42对胃腺癌组织及癌旁组织中TPX2 mRNA和蛋白表达;同时检测胃癌细胞系(MKN-45、AGS、HGC-27)和正常胃上皮细胞GES-1中TPX2的表达;结合数据库GEPIA和TCGA分析。

2

体外功能实验:TCGA和GEPIA数据库分析TPX2表达

利用公开数据库验证TPX2在胃癌中的表达差异。

通过GEPIA和TCGA数据库分析TPX2在胃癌和正常组织中的表达。

3

体外功能实验:TPX2对胃癌细胞增殖、迁移和侵袭的影响

评估TPX2过表达和敲低对胃癌细胞生物学行为的影响。

利用OE-TPX2和Sh-TPX2转染AGS和MKN-45细胞,通过CCK-8实验检测细胞活力,Transwell实验检测迁移和侵袭能力。

4

机制验证:TPX2对Wnt/β-catenin通路及EMT的影响

探究TPX2是否通过调控Wnt/β-catenin通路影响EMT和细胞恶性行为。

通过Western blot检测EMT相关蛋白(E-cadherin, N-cadherin, Snail, Slug)及β-catenin蛋白表达;利用Top-Flash报告基因系统检测TCF/LEF转录活性;分子模拟对接分析TPX2与β-catenin的结合。

5

血管生成实验

评估TPX2对胃癌细胞诱导血管生成能力的影响。

收集过表达或敲低TPX2的胃癌细胞条件培养基,处理HUVECs,进行血管形成实验;ELISA检测VEGF分泌,qRT-PCR和Western blot检测VEGF及HIF-1α表达。

6

通路抑制剂回复实验

验证TPX2是否通过Wnt/β-catenin通路促进胃癌恶性表型。

使用Wnt/β-catenin通路抑制剂FH535(20 μmol/L)处理TPX2过表达的GC细胞,通过CCK-8、Transwell、Western blot和Top-Flash实验检测增殖、侵袭、EMT和TCF/LEF活性的变化。

7

体内实验:裸鼠移植瘤模型

验证TPX2敲低在体内对肿瘤生长和血管生成的影响。

将Sh-TPX2稳定转染的AGS细胞皮下接种于BALB/c裸鼠,定期测量肿瘤体积,4周后处死,称重,并通过HE染色、免疫组化和Western blot检测增殖、血管生成和EMT相关蛋白。

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。

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
临床样本检测
TPX2在胃癌组织和癌旁组织中的表达差异;样本量:42对;组织类型:胃腺癌(STAD)
阅读提示:Methods 2.1 和 Figure 1
细胞培养和转染
细胞系:AGS和MKN-45;培养基:高糖DMEM+10% FBS;转染试剂:Lipofectamine 3000;转染质粒:OE-TPX2, Sh-TPX2, OE-NC, Sh-NC
阅读提示:Methods 2.2
细胞增殖检测
CCK-8实验:细胞密度1.5×10^4/孔;检测时间:0, 1, 2, 3天
阅读提示:Methods 2.4 和 Figure 2D, 3D
细胞迁移和侵袭检测
Transwell实验:细胞密度2×10^5/mL;基质胶稀释比例1:6;侵袭实验孵育时间36小时;迁移实验无基质胶
阅读提示:Methods 2.5 和 Figures 2, 3
血管形成实验
条件培养基制备:无血清DMEM培养24小时;HUVECs细胞浓度5×10^3/孔;基质胶包被;共培养时间8小时
阅读提示:Methods 2.7 和 Figure 5E, 5F
Western blot
抗体:TPX2 (ab264124, 1:10000, Abcam), β-catenin (13-8400, 1:500, Invitrogen), E-cadherin (ab40772, 1:1000, Abcam), N-cadherin (ab18203, 1:1000, Abcam), Snail (MA5-14801, 1:1000, Invitrogen), Slug (PA5-20289, 1:1000, Invitrogen), VEGF (MA5-32038, 1:500, Invitrogen), HIF-1α (PA1-16601, 1:100, Invitrogen), GAPDH (ab181603, 1:10000, Abcam)
阅读提示:Methods 2.13 和 Figures 4, 5, 7
通路抑制剂实验
FH535浓度:20 μmol/L;处理时间:未明确说明
阅读提示:Methods 3.6 和 Figure 6
动物实验
小鼠品系:BALB/c裸鼠,4-5周龄,体重12-15g;分组:Sh-NC和Sh-TPX2(每组5只);细胞注射量:100 μL 2×10^7 cells/mL;观察时间:28天
阅读提示:Methods 2.10 和 Figure 7