通过TIMP1/FAK/PI3K/AKT信号通路重新利用高三尖杉酯碱治疗甲状腺癌

Repurposing homoharringtonine for thyroid cancer treatment through TIMP1/FAK/PI3K/AKT signaling pathway.

作者信息Chuang Xi, Guoqiang Zhang, Nan Sun, Mengyue Liu, Nianting Ju, Chentian Shen, Hongjun Song, Quanyong Luo, Zhongling Qiu
PMID38770133
期刊iScience
发布时间2024-04-26
DOI10.1016/j.isci.2024.109829

实验完整度

文献包含体外细胞实验(增殖、凋亡、迁移、侵袭)、蛋白质组学、体内异种移植瘤模型及临床组织样本分析,并进行功能验证(过表达、敲低、回复)和机制验证(通路抑制)。

主要模型

人甲状腺癌细胞系TPC-1 人甲状腺癌细胞系8505C 人甲状腺癌细胞系BCPAP 人甲状腺癌细胞系FTC-133 BALB/c裸鼠皮下异种移植瘤模型

重点核对

HHT处理浓度:TPC-1为20nM,8505C为50nM;处理时间48小时 TIMP1过表达和敲低构建方法(oeTIMP1、siTIMP1)及验证 体内实验:TPC-1细胞(5×10^6)皮下注射,HHT剂量1mg/kg灌胃每日一次,共14天 FAK抑制剂GSK2256098和PI3K抑制剂LY294002的使用浓度及处理时间

摘要

植物药学;分子生物学;细胞生物学;癌症

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
HHT对甲状腺癌是否具有抗肿瘤作用及其潜在的分子机制是什么?
核心机制
HHT通过下调TIMP1表达,失活FAK/PI3K/AKT信号通路,从而抑制甲状腺癌进展。
主要证据
体外实验显示HHT抑制甲状腺癌细胞增殖、侵袭、迁移并诱导凋亡;蛋白质组学发现TIMP1下调;过表达TIMP1逆转HHT的抗肿瘤作用,敲低则增强;体内异种移植瘤模型证实HHT抑制肿瘤生长且依赖TIMP1下调。
研究意义
该研究为HHT在甲状腺癌治疗中的再利用提供了理论依据和潜在治疗策略。

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

体外药效评估

评估HHT对甲状腺癌细胞活力、增殖、凋亡、迁移和侵袭的影响

使用CCK-8、克隆形成、流式细胞术、Transwell和 wound healing实验检测HHT处理后的TPC-1和8505C细胞。

2

蛋白质组学分析

鉴定HHT处理后的差异表达蛋白及富集通路

对HHT处理的TPC-1细胞进行TMT标记蛋白质组学分析,KEGG和GO分析。

3

TIMP1功能验证

验证TIMP1在HHT抗肿瘤作用中的功能角色

过表达和敲低TIMP1,检测细胞增殖、凋亡、迁移、侵袭及HHT作用的变化;进行敲低后回复实验。

4

机制通路验证

验证FAK/PI3K/AKT信号通路是否介导TIMP1对甲状腺癌进展的促进作用

使用FAK抑制剂GSK2256098和PI3K抑制剂LY294002处理TIMP1过表达细胞,观察细胞功能变化及通路蛋白磷酸化水平。

5

体内抗肿瘤评估

评估HHT在体内的抗肿瘤效果及TIMP1的作用

建立皮下异种移植瘤模型,给予HHT治疗,测量肿瘤体积和重量,并进行IHC和TUNEL染色。

6

临床样本分析

评估TIMP1在甲状腺癌组织中的表达及其与临床特征的相关性

使用TCGA数据库和免疫组化(IHC)分析甲状腺癌组织芯片中TIMP1表达,并统计分析其与临床病理特征的关系。

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
高三尖杉酯碱DC Chemicals (Shanghai, China)DC9650
GSK2256098SelleckS8523
LY294002SelleckS1105
Lipofectamine 2000Invitrogen11668030
TRIzol试剂Invitrogen15596026
CCK-8检测试剂盒BBI Life Sciences (Shanghai, China)E606335-0500
Annexin V-APC/7-AAD凋亡检测试剂盒Elabscience (Wuhan, China)E-CK-A218
Annexin V-APC/PI凋亡检测试剂盒Elabscience (Wuhan, China)E-CK-A217
TransScript All-in-One第一链cDNA合成预混液TransGen (Beijing, China)AT341
AceQ通用SYBR qPCR预混液Vazyme (Nanjing, China)Q511-03
一步法TUNEL凋亡检测试剂盒Beyotime (Shanghai, China)C1086
RPMI 1640培养基Gibco, USA--
胎牛血清Gibco, USA--
青霉素/链霉素----
RIPA裂解液----
PVDF膜----
牛血清白蛋白----
一抗----
二抗----
胰蛋白酶Promega, USA--
C18色谱柱----
Pierce™定量比色肽测定试剂盒Thermo Fisher Scientific--
Ultimate 3000系统Thermo Fisher Scientific--
XBridge C18色谱柱Waters Corporation, USA--
Orbitrap Fusion™与EASY-nLC 1100联用系统Thermo Fisher Scientific--
Attune NXT流式细胞仪Thermo Fisher Scientific, USA--
Transwell小室Corning, USA--
Matrigel基质胶Corning, USA--
BALB/c裸鼠Jihui Laboratory Animal (Shanghai, China)--
TPC-1细胞系Chinese Academy of Sciences--
BCPAP细胞系Chinese Academy of Sciences--
FTC-133细胞系Chinese Academy of Sciences--
8505C细胞系Chinese Academy of Sciences--
兔多克隆抗Bax抗体Proteintech50599-2-lg
兔多克隆抗Bcl2抗体Milliporeab1722
兔单克隆抗Cleaved caspase-3抗体Cell Signaling Technology9664T
兔多克隆抗E-cadherin抗体Proteintech20874-1-AP
兔多克隆抗N-cadherin抗体Proteintech22018-1-AP
兔多克隆抗NIS抗体Abcamab83816
兔单克隆抗TIMP1抗体Abcamab211926
兔多克隆抗FAK抗体Cell Signaling Technology3285
兔单克隆抗phospho-FAK抗体Cell Signaling Technology8556s
兔单克隆抗PI3K抗体Zen bioR22768
兔多克隆抗Phospho-PI3K抗体Cell Signaling Technology4228
兔单克隆抗AKT抗体Cell Signaling Technology4691
兔单克隆抗Phospho-AKT抗体Cell Signaling Technology4060S
兔多克隆抗Ki-67抗体Abcamab15580
兔单克隆抗GAPDH抗体Cell Signaling Technology5174
慢病毒Asia Vector Biotechnology (Shanghai, China)--
靶向TIMP1的siRNARiboBio (Guangzhou, China)--
靶向TIMP1的shRNAAsia Vector Biotechnology (Shanghai, China)--
pcDNA3.1-3×Flag-TIMP1Asia Vector Biotechnology (Shanghai, China)--

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
体外药物处理
HHT浓度与处理时间;细胞系选择
阅读提示:Methods: Cell Counting Kit-8 (CCK-8) assay; Figure 1B-C
TIMP1过表达/敲低
转染方法(慢病毒/siRNA)、转染试剂、筛选标记
阅读提示:Methods: Cell transfection; Figures 3-5
通路抑制实验
GSK2256098和LY294002的浓度及处理时间
阅读提示:Figure 7; Methods: Western blotting
异种移植瘤模型
细胞数量、注射部位、肿瘤建立时间、HHT剂量及给药途径
阅读提示:Methods: Animal experiments; Figure 6A
免疫组化评估
IHC评分标准(IRS)
阅读提示:Methods: Immunohistochemistry; Figure 8