WNT5A通过激活HDAC7/SNAIL信号通路促进食管鳞状细胞癌的转移

WNT5A promotes the metastasis of esophageal squamous cell carcinoma by activating the HDAC7/SNAIL signaling pathway.

作者信息Yingtong Feng, Zhiqiang Ma, Minghong Pan, Liqun Xu, Junjun Feng, Yimeng Zhang, Changjian Shao, Kai Guo, Hongtao Duan, Yujing Zhang, Yuxi Zhang, Jiao Zhang, Di Lu, Xiaoya Ren, Jing Han, Xiaofei Li, Xiaolong Yan
PMID35595735
发布时间2022-05
DOI10.1038/s41419-022-04901-x

实验完整度

研究包含患者样本IHC分析、细胞功能实验(划痕、Transwell)、Western blot、裸鼠尾静脉转移模型及抑制剂验证,多个证据层级且包含功能验证和机制验证。

主要模型

ESCC患者组织样本(145对) ESCC细胞系(EC109、KYSE450等) 裸鼠尾静脉肺转移模型

重点核对

ESCC患者样本的WNT5A/SNAIL表达水平与淋巴转移及预后的相关性(基于145对样本IHC) WNT5A过表达/敲低对ESCC细胞迁移、侵袭的影响(划痕实验、Transwell实验) WNT5A过表达/敲低对HDAC7和EMT标志物(SNAIL、E-cadherin)表达的影响(Western blot) HDAC7沉默对WNT5A诱导的ESCC细胞迁移、侵袭和肺转移的影响(体内外实验) HDAC7抑制剂(SAHA、TMP269)处理对WNT5A诱导的ESCC细胞迁移、侵袭的影响

摘要

食管鳞状细胞癌(ESCC)是全球最常见的癌症之一,具有高发病率和死亡率以及低生存率。然而,ESCC进展的详细分子机制仍不清楚。在这里,我们首先发现ESCC样本中的WNT5A和SNAIL表达显著高于相应的癌旁样本。基于145对ESCC样本的免疫组织化学(IHC)染色,高WNT5A和SNAIL表达水平与ESCC患者的淋巴转移和不良预后呈正相关。Spearman相关分析证实了WNT5A和SNAIL表达之间的强正相关,并且WNT5A和SNAIL共表达的ESCC患者预后最差。然后,我们验证了WNT5A的上调在体内和体外促进了ESCC细胞的转移,表明WNT5A可能是预防ESCC的一个有前景的治疗靶点。此外,WNT5A过表达通过组蛋白去乙酰化酶7(HDAC7)的上调诱导上皮-间质转化,而HDAC7沉默显著逆转了WNT5A诱导的SNAIL上调和ESCC细胞转移。另外,我们使用HDAC7抑制剂(SAHA和TMP269)进一步证实HDAC7参与WNT5A介导的致癌作用。基于这些结果,HDAC7参与WNT5A介导的ESCC进展,靶向WNT5A和HDAC7的方法可能是ESCC的潜在治疗策略。

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
WNT5A在食管鳞状细胞癌(ESCC)进展和转移中的作用及其分子机制尚不清楚,本研究旨在探讨WNT5A是否通过HDAC7/SNAIL信号通路促进ESCC转移,并评估其作为治疗靶点的潜力。
核心机制
WNT5A通过上调HDAC7表达,进而促进SNAIL表达并抑制E-cadherin,诱导上皮-间质转化(EMT),从而促进ESCC细胞的迁移、侵袭和转移。
主要证据
临床样本IHC显示WNT5A和SNAIL高表达与ESCC患者淋巴转移及不良预后相关;体外实验表明WNT5A过表达促进ESCC细胞迁移和侵袭,而HDAC7沉默或抑制剂(SAHA/TMP269)逆转WNT5A诱导的SNAIL上调及细胞迁移侵袭;裸鼠尾静脉转移模型证实WNT5A促进肺转移,HDAC7沉默可减弱此效应。
研究意义
研究表明WNT5A和HDAC7可能是ESCC的潜在治疗靶点,靶向WNT5A/HDAC7/SNAIL信号通路可能为ESCC治疗提供新策略。

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

评估WNT5A和SNAIL在食管鳞癌组织中的表达及临床意义

检测ESCC和癌旁组织中WNT5A和SNAIL的表达差异,并分析其与患者临床病理特征(淋巴转移、TNM分期)及预后的相关性。

对145对ESCC组织和癌旁组织进行IHC染色,评分并分组,进行Kaplan-Meier生存分析和Cox回归分析,以及Spearman相关性分析。

2

验证WNT5A对ESCC细胞EMT和转移的影响

确定WNT5A过表达或敲低是否影响ESCC细胞中EMT标志物的表达以及细胞的迁移、侵袭和体内转移能力。

使用LV-WNT5A和LV-WNT5A-RNAi慢病毒感染EC109/KYSE450及KYSE30细胞,Western blot检测EMT标志物,划痕和Transwell实验检测迁移侵袭,裸鼠尾静脉注射评估肺转移。

3

鉴定WNT5A下游调控的HDAC家族成员并验证HDAC7的作用

探究WNT5A过表达/敲低下调哪些HDAC家族成员的表达,并进一步验证HDAC7对ESCC细胞EMT、迁移和转移的影响。

Western blot检测WNT5A过表达/敲低后多个HDAC的表达,选择HDAC7进行后续实验;建立HDAC7过表达或敲低的稳定细胞系,检测EMT标志物和细胞迁移、侵袭、体内转移能力。

4

验证HDAC7在WNT5A介导的ESCC进展中的必要性

确定HDAC7敲低是否能逆转WNT5A过表达诱导的EMT、迁移和侵袭,从而证明HDAC7是WNT5A促进ESCC转移所必需的。

在WNT5A过表达的EC109细胞中敲低HDAC7(shHDAC7),Western blot检测EMT标志物,划痕和Transwell实验检测迁移和侵袭,同时进行裸鼠肺转移实验。

5

验证HDAC7抑制剂对WNT5A介导的ESCC进展的抑制作用

使用HDAC7抑制剂(SAHA和TMP269)进一步证实HDAC7参与WNT5A介导的ESCC进展,并评估其逆转WNT5A诱导的迁移和侵袭的能力。

将WNT5A过表达的EC109和KYSE450细胞分别用SAHA(1.25μM)或TMP269(20μM)处理48小时,Western blot检测EMT标志物,划痕和Transwell实验检测迁移和侵袭。

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
DMEM培养基Gibco--
RPMI 1640培养基Gibco--
胎牛血清Gibco--
青霉素-链霉素溶液Solarbio--
WNT5A慢病毒GeneChem--
HDAC7慢病毒GeneChem--
空载体慢病毒GeneChem--
抗WNT5A抗体Proteintech55184-1-AP
抗SNAIL抗体Dingguo BioXT4351
抗WNT5A抗体BIOSSbs-1948R
抗FLAG抗体Proteintech66008-3-Ig
抗HDAC7抗体CST#33418
抗SNAIL抗体Proteintech13099-1-AP
抗E-cadherin抗体CST#14472
抗SLUG抗体CST#9585
抗vimentin抗体Proteintech10366-1-AP
抗TWIST1抗体Proteintech25465-1-AP
抗HDAC1抗体CST#5356
抗HDAC2抗体CST#5113
抗HDAC3抗体CST#3949
抗HDAC4抗体Proteintech17449-1-AP
抗HDAC5抗体Proteintech16166-1-AP
抗HDAC6抗体Proteintech12834-1-AP
抗HDAC8抗体ElabscienceE-AB-14127
抗HDAC9抗体Proteintech67364-1-Ig
抗HDAC10抗体Proteintech24913-1-AP
抗HDAC11抗体ThermoPA5-79351
抗β-actin抗体CST#3700
HRP标记的抗IgG抗体Zhongshan Company--
Transwell小室Corning--
基质胶文中未明确说明--
小动物活体成像系统IVIS LuminaX5PerkinElmer--
SAHA(伏立诺他)文中未明确说明--
TMP269文中未明确说明--
SPSS统计软件SPSS--

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
临床样本分析
145对ESCC组织和癌旁组织的IHC染色评分标准、样本分组依据(高/低表达)、患者临床病理参数定义
阅读提示:Materials and methods中的Samples from patients with ESCC, tissue microarray, and immunohistochemistry;Results部分及Table 1
细胞培养与慢病毒感染
细胞系来源、培养基成分(DMEM/RPMI 1640、10% FBS、青霉素-链霉素100单位/ml)、慢病毒感染protocol
阅读提示:Materials and methods中的Cell culture and lentivirus infection
划痕实验
细胞铺板密度、划痕工具、PBS洗涤次数、培养基血清浓度(3% FBS)、观察时间(48小时)
阅读提示:Materials and methods中的Wound healing assay
Transwell实验
上室细胞数或浓度、Matrigel包被(侵袭)或未包被(迁移)、血清饥饿时间(24小时)、培养时间(24小时)、染色和计数方法
阅读提示:Materials and methods中的Transwell cell migration and invasion assays
裸鼠肺转移实验
小鼠品系(雄性裸鼠6-8周)、分组、细胞注射量(7×10^6 in 100 μL PBS)、尾静脉注射、观察时间(7周)、肺转移结节计数标准
阅读提示:Materials and methods中的Nude mouse lung metastasis assay
抑制剂处理
SAHA和TMP269的浓度(SAHA 1.25μM,TMP269 20μM)、处理时间(48小时)、细胞系(WNT5A过表达的EC109和KYSE450)
阅读提示:Results部分“Targeted inhibition of HDAC7 inhibits WNT5A-induced ESCC progression”及图6、图7图注