ITCH E3泛素蛋白连接酶上调通过促进叉头盒蛋白P1降解促进子宫内膜癌

Upregulation of itchy E3 ubiquitin protein ligase contributes to endometrial cancer through promoting forkhead box P1 degradation.

作者信息Yong-Hong Zhang, Hai-Yang Yu, Chun-Fang Li, Jian-Chao Li
PMID42022035
发布时间2026-03-03
DOI10.25259/Cytojournal_51_2024

实验完整度

中

包含临床组织样本mRNA/蛋白检测、数据库生存分析、细胞功能实验(增殖、凋亡、迁移)及分子机制验证(IP、ChIP),但缺乏动物模型和体内功能验证。

主要模型

HEC-1A细胞 KLE细胞 子宫内膜癌组织样本 Human Protein Atlas数据库队列

重点核对

组织样本来源:47例EC患者,I/II期,未接受术前化疗或放疗 细胞系:HEC-1A和KLE细胞,经STR鉴定 ITCH过表达剂量:0、0.5、1、2 μg质粒 FOXP1过表达剂量:0、0.5、1 μg质粒 BrdU标记浓度及孵育时间:10 μM,8小时

摘要

目的:子宫内膜癌是影响女性生殖系统的最常见癌症之一,起源于子宫上皮,对绝经后女性构成重大健康负担。作为E3泛素连接酶,ITCH在多种实体癌的进展中发挥关键作用,但其在子宫内膜癌中的功能仍不清楚。本研究旨在探讨ITCH在子宫内膜癌发生过程中的作用。材料与方法:采用定量聚合酶链反应检测47对子宫内膜癌组织和癌旁非肿瘤组织中ITCH的信使RNA水平。采用免疫组织化学法检测47例子宫内膜癌患者福尔马林固定石蜡包埋的子宫内膜癌组织和癌旁非肿瘤组织中ITCH的蛋白水平。从Human Protein Atlas数据库获取541例子宫内膜癌患者ITCH和FOXP1的RNA水平及预后信息。采用染色质免疫沉淀实验研究FOXP1与KRAS原癌基因GTPase启动子之间的相互作用。结果:ITCH mRNA和蛋白水平在子宫内膜癌组织中均上调。ITCH表达较低的患者总生存期较长。在子宫内膜癌组织样本中,ITCH蛋白水平与FOXP1蛋白水平呈负相关。ITCH在子宫内膜癌细胞中与FOXP1相互作用,并促进其泛素化和随后的降解。FOXP1通过结合KRAS启动子区域抑制子宫内膜癌细胞中KRAS的表达。ITCH过表达抑制FOXP1-KRAS轴,导致子宫内膜癌细胞增殖增加和凋亡减少。结论:ITCH在子宫内膜癌中作为癌基因发挥作用,通过诱导FOXP1降解和上调KRAS表达促进癌变。

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
ITCH在子宫内膜癌发生发展中的作用及其分子机制是什么?
核心机制
ITCH作为E3泛素连接酶,与FOXP1相互作用并促进其泛素化降解,进而解除FOXP1对KRAS的转录抑制,上调KRAS表达,从而促进子宫内膜癌进展。
主要证据
在47例EC组织中发现ITCH mRNA和蛋白上调,与FOXP1蛋白负相关;HPA数据库显示ITCH高表达与较差预后相关;细胞实验证实ITCH促进FOXP1降解,FOXP1直接结合KRAS启动子抑制其表达,ITCH过表达增加增殖、减少凋亡。
研究意义
首次揭示ITCH通过FOXP1/KRAS轴在子宫内膜癌中发挥癌基因作用,提示ITCH可能作为子宫内膜癌的诊断和预后生物标志物及治疗靶点。

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

临床样本表达分析

明确ITCH和FOXP1在子宫内膜癌组织与癌旁组织中的表达差异及临床相关性

收集47例EC患者的癌组织和癌旁组织,通过RT-qPCR检测mRNA水平,通过免疫组化检测蛋白水平,并分析其相关性。

2

数据库生存分析

在更大队列中验证ITCH表达与患者预后的关联

从Human Protein Atlas数据库获取541例EC患者的ITCH和FOXP1 RNA水平及预后信息,进行生存分析和相关性分析。

3

分子机制验证:ITCH与FOXP1相互作用

验证ITCH是否直接与FOXP1相互作用并促进其泛素化降解

通过免疫沉淀(IP)检测ITCH WW结构域与FOXP1结合;通过免疫荧光观察共定位;通过泛素化实验检测ITCH促进FOXP1泛素化及其剂量依赖性降解。

4

转录调控验证:FOXP1抑制KRAS

验证FOXP1是否通过结合KRAS启动子抑制其表达

在HEC-1A和KLE细胞中过表达FOXP1,检测KRAS蛋白和mRNA水平;通过ChIP-qPCR检测FOXP1与KRAS启动子的结合。

5

功能验证:ITCH对细胞增殖、凋亡和迁移的影响

验证ITCH过表达对子宫内膜癌细胞增殖、凋亡和迁移的影响

在HEC-1A和KLE细胞中过表达ITCH,检测蛋白水平变化;通过BrdU染色、MTT实验、流式细胞术和划痕实验评估增殖、活力、凋亡和迁移。

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
二甲苯Sigma-AldrichXX0060
乙醇Sigma-Aldrich493511
蛋白酶KThermo Fisher Scientific17916
兔抗ITCH多克隆抗体Abcamab108515
兔抗FOXP1多克隆抗体Abcamab134055
HRP偶联山羊抗兔二抗Abcamab6721
DAB底物试剂盒Abcamab64238
DMEM培养基Thermo Fisher Scientific11965092
胎牛血清Thermo Fisher ScientificA5670801
青霉素-链霉素Thermo Fisher Scientific15070063
DAPI染色----
BrdUSigma-Aldrich2750
小鼠BrdU抗体Sigma-Aldrich2750
Alexa Fluor 594标记山羊抗小鼠IgGAbcamab150116
含DAPI的抗荧光淬灭封片剂Vector LaboratoriesH-1200-10
MTTSigma-Aldrich475989
二甲基亚砜Sigma-AldrichD8418
Multiskan FC酶标仪Thermo Fisher Scientific--
胰蛋白酶Thermo Fisher Scientific25200056
Annexin V-FITC偶联物Abcamab14085
碘化丙啶溶液Abcamab14085
FACSCanto II流式细胞仪BD Biosciences--
十二烷基硫酸钠Sigma-Aldrich7910-OP
Triton X-100Sigma-AldrichT8787
氯化钠Sigma-AldrichS3014
蛋白A/G Sepharose磁珠Sigma-AldrichLSKMAGAG
氯化锂Sigma-AldrichL9650
脱氧胆酸Sigma-AldrichD2510
SYBR Green RT-PCR预混液Thermo Fisher Scientific4309155
抗泛素抗体Abcamab32058
抗Flag抗体Sigma-AldrichF1804
Pierce BCA蛋白定量试剂盒Thermo Fisher Scientific23227
RIPA裂解液Thermo Fisher Scientific89901
SDS-PAGE凝胶Thermo Fisher ScientificNP0322BOX
PVDF膜Mannheim03010040001
增强化学发光检测系统Thermo Fisher Scientific32106
化学发光成像仪GenScriptL00817C
兔抗β-actin多克隆抗体Abcamab8227
Trizol试剂Invitrogen15596018CN
ND-1000分光光度计NanoDrop Technologies--
高容量cDNA逆转录试剂盒Thermo Fisher Scientific4368814
SYBR Green RT-PCR预混液Thermo Fisher Scientific4309155
六孔板Thermo Fisher Scientific140675
磷酸盐缓冲液Thermo Fisher Scientific10010023
显微镜(DMi8)Leica--

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
组织样本采集
患者临床特征(分期、年龄、BMI)、样本配对数、组织处理(液氮速冻)、RNA提取方法
阅读提示:MATERIAL AND METHODS - Patients and samples collection
免疫组织化学
抗体浓度(ITCH 1:300,FOXP1 1:500)、抗原修复(Proteinase K预处理)、H-score评分方法
阅读提示:MATERIAL AND METHODS - IHC, Figure 1
细胞培养
细胞系(HEC-1A,KLE)来源、培养基成分(DMEM+10%FBS+双抗)、培养条件(37°C, 5% CO2)、STR鉴定
阅读提示:MATERIAL AND METHODS - Cell culture
分子机制实验
质粒转染剂量、IP抗体(抗Flag、抗泛素)、ChIP实验条件、引物序列
阅读提示:MATERIAL AND METHODS - Immunoprecipitation, Chromatin immunoprecipitation, Figure 3, Figure 4
功能实验
BrdU浓度(10 μM)及孵育时间(8h)、MTT细胞密度(2×10^3)、凋亡检测染色比例、划痕实验时间内膜融合测量
阅读提示:MATERIAL AND METHODS - BrdU staining, Cell proliferation assay, Cell apoptosis analysis, Wound-healing assay, Figure 5
数据库分析
HPA数据库数据版本、样本量(541例)、生存分析分组方式、相关性分析方法
阅读提示:MATERIAL AND METHODS - Database, Figure 2