撤回:沉默胱抑素SN消除甲状腺乳头状癌的癌症进展和干细胞特性

Retracted: Silencing of cystatin SN abrogates cancer progression and stem cell properties in papillary thyroid carcinoma.

作者信息Jiaojiao Ding, Xiaorong Wang, Junxi Gao, Tao Song
PMID34102026
发布时间2021-08
DOI10.1002/2211-5463.13221

实验完整度

包含临床样本表达分析、体外功能获得/缺失实验、体内异种移植模型,以及功能与机制验证。

主要模型

PTC细胞系TPC-1和KTC-1 正常甲状腺上皮细胞系Nthy-ori3-1 异种移植裸鼠模型

重点核对

CST1在PTC组织和细胞中的表达水平(qPCR和Western blot验证) CST1过表达和敲低载体转染效率 CCK-8和集落形成实验检测细胞增殖 Annexin V-FITC/PI双染检测细胞凋亡 体内肿瘤生长监测(体积和重量)

摘要

甲状腺乳头状癌(PTC)约占全球甲状腺癌总数的80%。尽管早期PTC的预后良好,但晚期PTC患者的5年生存率仍然很低。胱抑素SN(cystatin 1,CST1)促进多种癌症的进展,但其在调控PTC发病机制中的作用仍 largely unknown。在本研究中,我们通过实时定量PCR和western blot分析检测了PTC临床组织和细胞系中CST1的表达水平,并进行了功能获得和功能缺失实验,以检查CST1对PTC细胞生长、侵袭、迁移、上皮间质转化和干性的影响。使用体内荷瘤裸鼠模型评估了致瘤性。正如预期,与正常对照相比,PTC组织和细胞中观察到CST1上调(P < 0.05);此外,CST1水平较高的PTC患者预后不良(P < 0.05)。此外,CST1消融在体内和体外抑制了PTC细胞生长(P < 0.05)。沉默CST1还抑制了PTC细胞的运动性和上皮间质转化(P < 0.05),而CST1过表达对上述细胞功能有相反作用。值得注意的是,CST1上调促进了细胞球体形成(P < 0.05),并增加了PTC细胞中干性标志物的表达水平(P < 0.05)。总之,这些发现表明CST1作为致癌基因促进癌症发展并增强PTC细胞的癌症干细胞特性,增加了我们对PTC发病机制的理解,并可能有助于开发潜在的治疗策略。

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
CST1在甲状腺乳头状癌进展和干细胞特性中的调控作用是什么?
核心机制
CST1通过促进细胞增殖、运动性、EMT和干性,加速PTC细胞向PTC干细胞转化,从而促进PTC恶性进展。
主要证据
临床样本中CST1高表达且与不良预后相关;体外实验显示CST1敲低抑制细胞生长、诱导凋亡、抑制迁移和侵袭,过表达则相反;体内异种移植模型显示CST1促进肿瘤生长;干细胞特性相关标志物和球体形成实验证实CST1促进干性。
研究意义
该研究揭示了CST1作为致癌基因在PTC发病机制中的作用,可能作为PTC诊断和治疗的潜在靶点。

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

CST1在PTC组织和细胞系中的表达分析

验证CST1在PTC中的表达水平及其与预后的关系。

使用实时qPCR和western blot检测40对PTC组织和配对正常组织以及PTC细胞系(TPC-1、KTC-1、SW1736)和正常甲状腺上皮细胞系(Nthy-ori3-1)中CST1的表达;通过Kaplan-Meier生存分析评估预后。

2

CST1对PTC细胞增殖和致瘤性的影响

评估CST1对PTC细胞体外生长和体内肿瘤形成的影响。

构建CST1过表达和敲低载体转染TPC-1和KTC-1细胞,通过CCK-8和集落形成实验检测细胞增殖;通过异种移植裸鼠模型检测肿瘤生长。

3

CST1对PTC细胞凋亡的影响

检测CST1敲低是否诱导PTC细胞凋亡。

使用锥虫蓝染色评估细胞活力,Annexin V-FITC/PI双染检测细胞凋亡率,western blot检测凋亡相关蛋白cleaved caspase-3和Bax的表达。

4

CST1对PTC细胞侵袭、迁移和EMT的影响

评估CST1对PTC细胞运动性和EMT的影响。

使用Transwell侵袭实验和划痕愈合实验检测细胞侵袭和迁移能力;western blot检测EMT相关蛋白N-cadherin、Vimentin和MMP-9的表达。

5

CST1对PTC细胞干细胞特性的影响

验证CST1是否调节PTC细胞的干性。

通过实时qPCR和western blot检测干细胞标志物OCT4、SOX2、Nanog和ALDH1的表达,球体形成实验评估自我更新能力,并分析临床样本中CST1与这些标志物的相关性。

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
达尔伯克改良伊格尔培养基Gibco--
胎牛血清Gibco--
青霉素和链霉素Gibco--
Lipofectamine RNAiMAX转染试剂Invitrogen--
TRIzol试剂Thermo Fisher Scientific--
逆转录qPCR试剂盒Applied Biosystems--
Power SYBR Green qPCR SuperMix-UDG试剂盒Invitrogen--
RIPA裂解缓冲液Beyotime--
BCA蛋白定量试剂盒Gibco--
聚偏二氟乙烯膜Millipore--
抗CST1抗体Abcam--
抗β-actin抗体Abcam--
抗cleaved caspase-3抗体Abcam--
抗Bax抗体Abcam--
抗N-cadherin抗体Abcam--
抗vimentin抗体Abcam--
抗OCT4抗体Abcam--
抗SOX2抗体Abcam--
抗Nanog抗体Abcam--
抗ALDH1抗体Abcam--
山羊抗兔IgG二抗AbcamAb6721
增强化学发光试剂----
Image Quant LAS 4000C成像系统Thermo CE--
CCK-8试剂盒AbMole--
凋亡检测试剂盒Elabscience Biotechnology--
Annexin V-FITC----
碘化丙啶----
流式细胞仪BD Biosciences--
Matrigel基质胶Corning Incorporated--
显微镜Olympus--
MammoCult培养基Stem Cell Technologies--
增殖添加剂Stem Cell Technologies--
抗Ki67抗体Abcam--
SPSS 18.0软件IBM--

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
细胞系来源和培养条件:TPC-1、KTC-1、SW1736和Nthy-ori3-1,培养基DMEM+10%FBS,37°C,5%CO2
阅读提示:Materials and methods, Cell culture and vectors transfection
基因操作
CST1过表达载体(LV5-GFP)和siRNA序列(siCST1-#1和#2),转染试剂Lipofectamine RNAiMAX
阅读提示:Materials and methods, Cell culture and vectors transfection; Table 1
qPCR检测
RNA提取试剂TRIzol,逆转录试剂盒,引物序列(Table 2),内参β-actin,25μL反应体系
阅读提示:Materials and methods, Real-time qPCR; Table 2
Western blot
抗体稀释比例(CST1 1:1500, β-actin 1:2000等),二抗(Ab6721 1:2000),蛋白上样量和SDS-PAGE条件
阅读提示:Materials and methods, Western blot analysis
细胞增殖实验
CCK-8试剂盒,96孔板,450nm吸收值;集落形成实验:6孔板1000细胞/孔,培养2周,结晶紫染色
阅读提示:Materials and methods, Cell Counting Kit-8 assay and Colony formation assay
凋亡检测
Annexin V-FITC/PI双染,流式细胞仪型号,细胞密度2×10^6/mL
阅读提示:Materials and methods, Annexin V-FITC/PI double-staining assay
侵袭和迁移实验
Matrigel浓度20μg/well,Transwell小室,24小时;划痕实验:200μL枪头划痕,观察24小时
阅读提示:Materials and methods, Transwell invasion assay and Wound healing assay
成球实验
MammoCult培养基,添加增殖添加剂,培养10天
阅读提示:Materials and methods, Spheroid formation assay
动物实验
C57/BL小鼠,每组5只,皮下注射2×10^6细胞,肿瘤体积公式,30天处死
阅读提示:Materials and methods, Xenograft mouse models