GREM1是膀胱癌进展和预后的潜在生物标志物

GREM1 is a potential biomarker for the progression and prognosis of bladder cancer.

作者信息Peng-Cheng Jiang, Li-Zhe Xu, Jin-Zhuo Ning, Fan Cheng
PMID37605239
发布时间2023-08-22
DOI10.1186/s12957-023-03128-0

实验完整度

高

包括TCGA数据库分析、临床组织样本检测、体外细胞功能实验(增殖、凋亡、迁移、侵袭)及机制验证(PI3K/AKT通路),多个证据层级并含功能验证。

主要模型

T24人膀胱癌细胞系 5637人膀胱癌细胞系 膀胱癌组织样本 TCGA膀胱癌数据队列

重点核对

GREM1敲低效率:T24中mRNA抑制93%,5637中抑制85%,蛋白水平显著降低(图3A、B) 细胞增殖实验:CCK-8检测,细胞接种密度1×10^3细胞/孔,处理0, 24, 48, 72小时 细胞凋亡实验:Annexin V/PI染色,细胞密度5×10^5细胞/mL,孵育30分钟 迁移和侵袭实验:Transwell小室,8 μm孔径膜,有或无基质胶,细胞接种后培养,结晶紫染色计数 机制验证:Western blot检测p-PI3K、p-AKT水平,GREM1敲低后显著降低

摘要

背景:Gremlin-1(GREM1)是一种与肿瘤生长密切相关的蛋白质,尽管其在膀胱癌(BCa)中的功能目前尚不清楚。我们的首要目标是研究GREM1在BCa中的治疗潜力。方法:收集BCa组织样本,使用Western blot分析和免疫荧光染色检测GREM1的表达。通过TCGA(癌症基因组图谱)数据库分析GREM1表达与临床病理学和预后的关联。通过qRT-PCR、Western blot分析、CCK-8、细胞凋亡、伤口愈合和Transwell实验进行功能研究。通过Western blot分析评估GREM1与下游PI3K/AKT信号通路之间的相互作用。结果:GREM1在BCa组织中高表达,并且与不良预后相关。稳定敲低GREM1显著抑制BCa细胞(T24和5637)的增殖、凋亡、迁移、侵袭以及上皮-间质转化(EMT)能力。GREM1通过PI3K/AKT信号通路促进BCa的进展。结论:研究结果表明GREM1在BCa中具有促进进展的作用,为BCa靶向治疗提供了新的生物标志物。

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
GREM1在膀胱癌中的表达及其对癌细胞生物学行为的影响和潜在分子机制。
核心机制
GREM1通过激活PI3K/AKT信号通路促进膀胱癌的进展。
主要证据
TCGA数据库和临床样本显示GREM1在膀胱癌组织中高表达;体外实验敲低GREM1抑制细胞增殖、迁移、侵袭和EMT,促进凋亡;Western blot显示p-PI3K和p-AKT水平降低。
研究意义
GREM1可作为膀胱癌预后的新型临床生物标志物,并为转移性膀胱癌提供潜在治疗靶点。

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

分析GREM1表达特征

比较膀胱癌组织和癌旁组织中GREM1的表达水平,并分析其与临床病理特征和预后的关系。

使用TCGA数据库分析GREM1在多种癌症中的表达,并在膀胱癌组织和配对癌旁组织中进行免疫组化和Western blot验证。

2

构建GREM1敲低细胞模型

建立GREM1稳定敲低的膀胱癌细胞系,用于后续功能研究。

使用慢病毒载体(shGREM1和shNC)感染T24和5637细胞,通过嘌呤霉素筛选获得稳定转染细胞系,并通过qRT-PCR和Western blot验证敲低效率。

3

细胞功能实验

评估GREM1敲低对膀胱癌细胞增殖、凋亡、迁移、侵袭和EMT的影响。

使用CCK-8实验检测细胞活力,流式细胞术检测凋亡,划痕实验和Transwell实验检测迁移和侵袭,Western blot检测EMT相关蛋白。

4

机制验证

验证GREM1是否通过PI3K/AKT信号通路发挥作用。

通过Western blot检测GREM1敲低后PI3K和AKT的磷酸化水平,并利用KEGG通路富集分析预测相关通路。

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HyClone--
胎牛血清Hangzhou Sijiqing Biological Engineering Materials Company--
青霉素/链霉素Gibco--
嘌呤霉素----
TRIzol试剂Invitrogen--
Takara逆转录试剂盒Takara Biotechnology--
SYBR Green预混液Yeasen--
RIPA裂解液----
BCA蛋白定量试剂盒Invitrogen--
PVDF膜----
GREM1抗体AbmartPK12868
E-钙黏蛋白抗体AbclonalA20798
N-钙黏蛋白抗体AbclonalA19083
波形蛋白抗体AbclonalA19607
磷酸化PI3K抗体CST17366
PI3K抗体AbmartT40064
磷酸化AKT抗体CST4060
AKT抗体Proteintech60203
GAPDH抗体AbclonalAC001
ChemiDoc Touch化学发光成像系统Bio-Rad--
GREM1抗体AbmartPK12868
DAB显色液----
辣根过氧化物酶标记IgG----
Olympus BX53显微镜Olympus--
Olympus IX71显微镜Olympus--
CCK-8检测试剂盒Biosharp--
酶标仪Perkin Elmer--
Annexin V/PI凋亡检测试剂盒Elabscience--
流式细胞仪Beckman Coulter--
Transwell板Corning--
基质胶BD Science--
GraphPad Prism 8GraphPad Software--

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
膀胱癌组织和配对癌旁组织的来源,样本量(28对),组织采集和保存条件。
阅读提示:Materials and methods 部分 'Tissue specimens'
细胞培养
T24和5637细胞系来源,培养基(RPMI-1640),血清浓度(10%),CO2浓度(5%),温度(37℃)。
阅读提示:Materials and methods 部分 'Cell lines and culture'
细胞转染
shGREM1和shNC慢病毒来源,细胞接种密度(1×10^6细胞/孔),转染条件,嘌呤霉素筛选浓度(2 μg/mL)。
阅读提示:Materials and methods 部分 'Cell transfection'
细胞增殖实验
细胞接种密度(1×10^3细胞/孔),检测时间点(0, 24, 48, 72小时),CCK-8试剂孵育时间(2小时),波长(450 nm)。
阅读提示:Materials and methods 部分 'CCK-8 cell proliferation assay'
细胞凋亡实验
Annexin V/PI染色步骤,细胞密度(5×10^5细胞/mL),染色时间(30分钟),流式细胞仪型号。
阅读提示:Materials and methods 部分 'Cell apoptosis assay'
迁移和侵袭实验
Transwell板孔径(8 μm),有无基质胶覆盖,细胞处理时间(48小时),染色条件(0.2%结晶紫30分钟),计数视野数(5个)。
阅读提示:Materials and methods 部分 'Cell migration and invasion assays'
机制验证
PI3K/AKT通路相关蛋白(p-PI3K、PI3K、p-AKT、AKT)的抗体信息及稀释比例。
阅读提示:Materials and methods 部分 'Western blot analysis'
生信分析
TCGA数据获取,差异表达阈值(|log2FC|>1,调整p<0.05),生存分析方法和相关分析。
阅读提示:Materials and methods 部分 'Bioinformatic analysis'