LINC00330/CCL2轴介导的ESCC TAM重编程影响肿瘤进展

LINC00330/CCL2 axis-mediated ESCC TAM reprogramming affects tumor progression.

作者信息Lijun Zhao, Gengchao Wang, Haonan Qi, Lili Yu, Huilong Yin, Ruili Sun, Hongfei Wang, Xiaofei Zhu, Angang Yang
PMID38769475
发布时间2024-05
DOI10.1186/s11658-024-00592-8

实验完整度

包含临床样本分析、体外细胞功能实验(增殖、侵袭、凋亡、EMT)、体内异种移植瘤模型,以及细胞共培养、RNA pulldown、RIP等机制验证,证据层级相互独立。

主要模型

ESCC临床肿瘤组织及配对癌旁组织 ESCC细胞系(Kyse450、EC109等) THP-1来源的巨噬细胞(M0、M1、M2) BALB/c裸鼠皮下异种移植瘤模型

重点核对

LINC00330过表达或敲低后ESCC细胞增殖、侵袭、凋亡和EMT的变化 LINC00330表达与M2 TAM浸润的负相关性 LINC00330过表达或敲低后CCL2蛋白表达及下游信号通路(如JAK/STAT3、ERK1/2、AKT/mTORC1)的变化 LINC00330与CCL2蛋白的相互作用(通过RNA pulldown和RIP验证) CCL2过表达或敲低对LINC00330介导的TAM重编程和ESCC细胞功能的影响

摘要

背景:肿瘤相关巨噬细胞(TAMs)显著影响食管鳞状细胞癌(ESCC)的进展、转移和复发。ESCC中长链非编码RNA(lncRNAs)的异常表达已被证实,但lncRNAs在ESCC进展过程中TAM重编程中的作用仍 largely 未被探索。方法:通过将差异表达lncRNAs与免疫相关lncRNAs相交并进行免疫细胞浸润分析,鉴定了ESCC TAM相关lncRNAs。使用TCGA数据库和临床样本检测了LINC00330的表达谱和临床相关性。构建了LINC00330过表达和干扰序列,以评估LINC00330对ESCC进展的影响。利用单细胞测序数据、CIBERSORTx和GEPIA分析ESCC肿瘤微环境中的免疫细胞浸润,并评估LINC00330与TAM浸润的相关性。进行了ESCC-巨噬细胞共培养实验,以研究LINC00330对TAM重编程的影响及其对ESCC进展的后续效应。通过转录组测序、亚细胞定位分析、RNA pulldown、银染色、RNA免疫沉淀等实验证实了LINC00330与C-C基序趋化因子配体2(CCL2)之间的相互作用。结果:LINC00330在ESCC组织中显著下调,并与患者不良预后密切相关。LINC00330过表达抑制ESCC进展,包括体内外增殖、侵袭、上皮-间质转化和致瘤性。LINC00330促进TAM重编程,LINC00330介导的TAM重编程抑制ESCC进展。LINC00330与CCL2蛋白结合,抑制CCL2及下游信号通路的表达。CCL2对LINC00330介导的TAM重编程和ESCC进展至关重要。结论:LINC00330通过自分泌方式破坏CCL2/CCR2轴及其下游信号通路,并通过旁分泌方式阻碍CCL2介导的TAM重编程,从而抑制ESCC进展。LINC00330/CCL2轴介导的TAM重编程新机制可能为ESCC患者提供靶向和免疫联合治疗的潜在策略。

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
LINC00330如何通过调控TAM重编程影响ESCC的进展?
核心机制
LINC00330通过结合CCL2蛋白抑制其表达和下游信号通路(CCL2/CCR2轴及JAK/STAT3、ERK1/2、AKT/mTORC1),并通过自分泌方式抑制ESCC进展,同时通过旁分泌方式阻碍CCL2介导的TAM向M2型极化,促进TAM向M1型重编程。
主要证据
体外实验显示LINC00330过表达抑制ESCC细胞增殖、侵袭、EMT并促进凋亡;体内异种移植瘤实验证实其抑制肿瘤生长;共培养实验证明LINC00330介导的TAM重编程抑制ESCC进展;RNA pulldown和RIP实验证实LINC00330与CCL2蛋白直接结合。
研究意义
揭示了LINC00330/CCL2轴介导TAM重编程的新机制,为ESCC的靶向治疗和免疫联合治疗提供了潜在策略。

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

筛选ESCC TAM相关lncRNAs

识别与ESCC中TAM浸润相关的lncRNAs

对TCGA和GEO数据集进行差异表达分析,并与免疫相关lncRNAs取交集,通过ImmLnc分析免疫细胞浸润相关性,筛选出与TAM浸润显著相关的lncRNAs。

2

验证LINC00330表达和临床相关性

评估LINC00330在ESCC中的表达水平及其与预后的关系

利用TCGA、GEO数据库及22对临床样本,通过RT-PCR检测LINC00330表达,并使用Kaplan-Meier分析进行生存分析。

3

评估LINC00330对ESCC细胞功能的影响

探究LINC00330在体外对ESCC细胞增殖、侵袭、凋亡和EMT的影响

构建LINC00330过表达和敲低质粒,转染或感染ESCC细胞系(Kyse450、EC109),通过CCK-8、Transwell、流式细胞术、RT-PCR和Western blot检测细胞功能变化。

4

评估LINC00330在体内的作用

验证LINC00330对体内肿瘤生长的影响

将稳定过表达或敲低LINC00330的Kyse450细胞皮下注射到BALB/c裸鼠,监测肿瘤体积和重量。

5

分析LINC00330与TAM浸润的相关性

评估LINC00330表达与ESCC肿瘤微环境中TAM浸润的关系

利用单细胞测序数据(PRJNA777911)、CIBERSORTx和GEPIA分析免疫细胞浸润,并通过RT-PCR检测临床样本和鼠肿瘤组织中TAM标志物。

6

验证LINC00330对TAM重编程的影响

探究LINC00330是否影响巨噬细胞极化

用过表达或敲低LINC00330的ESCC细胞条件培养基处理M0、M1和M2巨噬细胞,或在巨噬细胞中直接过表达/敲低LINC00330,检测M1/M2标志物表达。

7

探究LINC00330与CCL2的相互作用机制

揭示LINC00330调控CCL2表达和下游信号通路的分子机制

通过转录组测序、亚细胞定位、RNA pulldown、银染色、RIP、WB和RT-PCR等实验,验证LINC00330与CCL2蛋白的相互作用及其对下游信号通路的影响。

8

验证CCL2在LINC00330介导的TAM重编程和ESCC进展中的作用

确认CCL2是LINC00330发挥功能的关键下游分子

在LINC00330过表达或敲低的ESCC细胞中,再过表达或敲低CCL2,检测对巨噬细胞极化和ESCC细胞增殖、侵袭、EMT的影响。

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Solarbio31800-500
DMEM培养基Solarbio12100
胎牛血清Gibco10270-106
青霉素-链霉素NCM BiotechC100C5
THP-1专用培养基ProserCM-023
佛波醇12-豆蔻酸酯13-乙酸酯SelleckchemS7791
干扰素-γProteintechAF-345-05-20
白介素-4ProteintechAF-214-14-5
Lipofectamine2000转染试剂Invitrogen--
PEI转染试剂Polysciences23966-1
慢病毒浓缩试剂盒BIOMIGABW-V2001
聚凝胺HANBIO20207023
嘌呤霉素HANBIOHB-PU-500
CCK-8试剂盒BimakeB34304
0.1%结晶紫溶液SolarbioG1062
TRIzol试剂VazymeR401-01
NanoDrop 2000分光光度计AllshengNano-100
HiScript III第一链cDNA合成试剂盒VazymeR312-02
HiScript II Q RT SuperMixVazymeR223-01
HiScript Universal SYBR qPCR Master MixVazymeQ511-02
Pikorea196实时荧光定量PCR检测系统Thermo Fisher Scientific--
细胞裂解液SolarbioR0020
BCA蛋白定量试剂盒SolarbioPC0020
蛋白上样缓冲液New Saimei Biotechnology, Inc.WB2001
PVDF膜MilliporeIPVH00010
封闭液BeyotimeP0252
增强化学发光试剂盒KemixKE0101
Amersham Imager 680成像仪US GE--
APC-CD86抗体ProteintechAPC-65165
PE-CD163抗体ProteintechPE-65169
凋亡分析试剂盒ElabscienceE-CK-A211
BD FACS CaliburTM流式细胞仪BD Biosciences342975
NE-PER™ 核和胞质提取试剂Thermo Scientific78833
PCR扩增试剂盒TakaraR011
T7 RNA聚合酶Roche10881775001
GeneJET RNA纯化试剂盒Thermo ScientificK0731
Pierce RNA 3'末端生物素标记试剂盒Thermo Scientific20163
Pierce™磁性RNA-蛋白质Pull-Down试剂盒Thermo Scientific20164
Pierce™质谱兼容银染试剂盒Thermo Scientific24600
Magna RIP试剂盒Millipore17-700
蛋白酶KSigma-Aldrich70663

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
细胞培养与处理
细胞系来源和培养基配方(RPMI-1640或DMEM,10% FBS,1% 青霉素-链霉素),培养条件(37°C,5% CO2)
阅读提示:Methods: Clinical samples and cell lines
巨噬细胞极化
THP-1细胞分化条件(300 nM PMA 处理48小时),M1极化条件(20 ng/mL IFN-γ 处理48小时),M2极化条件(20 ng/mL IL-4 处理48小时)
阅读提示:Methods: Model of macrophage polarization
质粒构建与转染
LINC00330过表达质粒(pCMV6-LINC00330)和敲低质粒(pLKO.1-sh-LINC00330)的构建和序列,转染试剂(Lipofectamine2000或PEI),稳定细胞系筛选条件(1 μg/mL 嘌呤霉素处理1周)
阅读提示:Methods: Plasmid construction and cell transfection
细胞功能实验
CCK-8实验细胞密度(10^3细胞/孔),Transwell实验细胞数(4×10^4细胞/孔)和侵袭时间(28小时),凋亡检测试剂盒和染色时间(15分钟)
阅读提示:Methods: Cell proliferation and invasion, Flow cytometry
RNA提取与RT-PCR
RNA提取试剂(TRIzol),逆转录试剂盒(HiScript III 1st Strand cDNA Synthesis Kit, HiScript II Q RT SuperMix),qPCR Master Mix(HiScript Universal SYBR qPCR Master Mix),内参基因(GAPDH),相对定量方法(2^-ΔΔCt)
阅读提示:Methods: RNA extraction and real-time polymerase chain reaction
Western blot
蛋白裂解液和BCA定量试剂盒,SDS-PAGE凝胶浓度(12%),一抗信息(E-cadherin, Snail, Vimentin, N-cadherin, CCL2, CCR2, p-ERK1/2, p-AKT, p-STAT3, p-mTORC1, GAPDH)及稀释比例(未明确说明),二抗孵育时间和浓度(1/10,000)
阅读提示:Methods: Western blot analysis
流式细胞术
单细胞悬液制备,抗体(APC-CD86, PE-CD163)和同型对照,凋亡检测试剂盒(FITC/PI),上机仪器(BD FACS CaliburTM)
阅读提示:Methods: Flow cytometry
亚细胞定位
细胞数量(5×10^6),NE-PER试剂盒操作步骤,离心条件(约16,000×g),RNA提取和RT-PCR检测LINC00330和CCL2
阅读提示:Methods: Subcellular localization assay
RNA pulldown
RNA探针(生物素标记的正义和反义序列),磁珠(链霉亲和素偶联),细胞裂解液(EC109),洗脱和银染步骤
阅读提示:Methods: LINC00330 RNA pulldown, silver staining, and western blotting
RIP
细胞裂解液(100 μL),抗体(CCL2),蛋白酶K处理,RNA纯化和RT-PCR
阅读提示:Methods: RNA immunoprecipitation assay
体内异种移植瘤实验
小鼠品系和年龄(BALB/c, 6-8周龄),细胞注射量(5×10^6细胞/0.1mL),观察时间(4-6周),肿瘤体积计算公式(V=L×W^2×0.5)
阅读提示:Methods: Xenograft experiments
统计分析
实验重复次数(至少三次),数据表示方法(均值±SD),统计检验方法(t检验,ANOVA,Pearson相关性,Kaplan-Meier log-rank检验),显著性阈值(P<0.05)
阅读提示:Methods: Statistical analysis