肥胖改变肾癌瘤周脂肪组织的适应性,通过诱导ADAM12和CYP1B1加剧肿瘤侵袭性

Obesity alters the fitness of peritumoral adipose tissue, exacerbating tumor invasiveness in renal cancer through the induction of ADAM12 and CYP1B1.

作者信息Sepehr Torabinejad, Caterina Miro, Annarita Nappi, Francesco Del Giudice, Annunziata Gaetana Cicatiello, Serena Sagliocchi, Lucia Acampora, Federica Restolfer, Melania Murolo, Emery Di Cicco, Federico Capone, Ciro Imbimbo, Monica Dentice, Felice Crocetto
PMID39806854
期刊Mol Oncol
发布时间2025-06
DOI10.1002/1878-0261.13782

实验完整度

包含患者样本分离培养、RNA测序、基因沉默功能实验、体外增殖迁移及体内异种移植等多层级验证。

主要模型

人肾细胞癌细胞系A498和786-O 人脂肪来源基质/干细胞分化成的脂肪细胞 NOD/SCID小鼠皮下异种移植模型 肾癌患者瘤周脂肪组织和肿瘤组织

重点核对

患者分组:按BMI分为瘦(18.5≤BMI<24.9)、超重(25≤BMI<29.9)和肥胖(BMI≥30) 基因沉默:使用三种shRNA分别靶向ADAM12和CYP1B1(shADAM12 #1-#3,shCYP1B1 #1-#3) 细胞处理:786-O细胞用50%条件培养基处理,A498细胞用100%条件培养基处理 体内模型:每只小鼠皮下共注射3×10^6个A498细胞和3×10^6个CAAs(shCTR、shADAM12或shCYP1B1) 统计显著性:P<0.05,三组比较用单因素或双因素ANOVA

摘要

肥胖加剧了许多类型癌症的风险和侵袭性。脂肪组织(AT)是肿瘤微环境(TME)中普遍存在的组成部分,并有助于癌症的发展和进展。癌症与脂肪细胞之间的相互通讯导致癌症相关脂肪细胞(CAAs)的产生,后者通过产生旁分泌代谢物、脂肪细胞因子和生长因子来促进肿瘤侵袭。干扰CAAs与癌细胞之间的串扰在预防肿瘤进展中具有关键意义。本研究旨在分析肾细胞癌(RCC)进展中瘤周AT在瘦、超重或肥胖患者中的贡献。通过从三组患者中分离人脂肪来源的基质/干细胞,并与RCC细胞进行条件培养基研究以及体内异种移植实验,我们发现三组患者的瘤周脂肪细胞表现出不同的基因表达谱。特别是,ADAM金属肽酶结构域12(ADAM12)和细胞色素P450家族1亚家族B成员1(CYP1B1)在肥胖中上调,它们的沉默降低了RCC细胞的侵袭性。总之,瘤周脂肪细胞中高表达的ADAM12和CYP1B1增强了肿瘤侵袭性,并可能作为RCC预后不良的指标。

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
肥胖如何通过改变肾细胞癌瘤周脂肪组织的基因表达谱促进肿瘤侵袭?
核心机制
肥胖上调瘤周脂肪细胞中ADAM12和CYP1B1的表达,通过改变脂肪细胞分泌谱(下调IL-2、IL-7、IL-12,上调IL-9、IL-1ra,降低PDGF-bb)促进RCC细胞增殖和迁移。
主要证据
RNA-seq发现ADAM12和CYP1B1在肥胖脂肪细胞中上调;shRNA沉默两者降低了786-O细胞球体大小和迁移能力,并显著抑制了体内异种移植肿瘤生长。
研究意义
ADAM12和CYP1B1可能作为RCC预后标志物,并提议干扰这两个基因或减少肥胖作为辅助治疗策略。

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

患者入组和样本分组

根据BMI将RCC患者分为瘦、超重和肥胖三组,获取瘤周脂肪组织和肿瘤组织。

从32名RCC患者手术中收集瘤周脂肪组织和肿瘤及健康肾组织,按BMI分为三组(每组n=10),并对肿瘤组织进行肿瘤抑制基因表达检测。

2

脂肪细胞分离和分化

从瘤周脂肪组织分离ASC并分化为成熟脂肪细胞,以模拟肿瘤微环境中的CAAs。

将脂肪组织剪碎、胶原酶消化后分离SVF,培养ASC至第三代,用脂肪生成培养基诱导分化15天,通过油红O染色验证成熟。

3

条件培养基处理RCC细胞

检测不同BMI来源脂肪细胞分泌因子对RCC细胞炎症基因表达的影响。

用不同脂肪细胞的条件培养基处理A498细胞48小时,检测IL6、CXCR4、SDF1、BAFFR的mRNA表达。

4

RNA-seq和差异表达分析

鉴定瘦、超重、肥胖脂肪细胞中差异表达基因,筛选与肿瘤相关通路相关的关键基因。

对三组(每组3个样本)分化脂肪细胞进行mRNA测序,筛选DEGs(|Log2FC|≥1.5,P<0.05),进行GO和通路富集,关注细胞外基质组织、血管生成、内皮细胞迁移通路,最终聚焦ADAM12和CYP1B1。

5

基因沉默和条件培养基功能实验

验证ADAM12和CYP1B1在脂肪细胞中的功能,及其对RCC细胞增殖和迁移的影响。

用shRNA沉默脂肪细胞中ADAM12或CYP1B1,收集条件培养基,用于786-O细胞的3D球体形成实验和划痕实验。

6

体内异种移植模型验证

验证ADAM12和CYP1B1在脂肪细胞中的表达对RCC肿瘤生长的影响。

将A498细胞与转染shCTR、shADAM12或shCYP1B1的CAAs共注射到NOD/SCID小鼠皮下,监测肿瘤生长。

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(HiMedia)HiMedia Leading BioSciences CompanyAL007-500ML
青霉素/链霉素Gibco15070063
IV型胶原酶Gibco17104-019
胎牛血清Gibco--
70 μm细胞筛网Corning431751
RPMI 1640培养基HiMedia Leading BioSciences CompanyAL028
MycoAlert Plus检测试剂盒LonzaLT07-218
地塞米松Sigma-AldrichD4902
3-异丁基-1-甲基黄嘌呤Sigma-AldrichI7018
重组人胰岛素Sigma-AldrichI2643
油红OSigma-AldrichO0625
TRIzol试剂Life Technologies15596018
RNeasy MinElute纯化试剂盒Qiagen74204
基质胶BD Biosciences354234
Lipofectamine-3000转染试剂InvitrogenL3000015
EcoRI限制性内切酶New England BiolabsR0101
XhoI限制性内切酶New England BiolabsR0146
人磁珠Luminex检测试剂盒R&D SystemCUSTOM-LXSA-H-21
Luminex 200系统Bio-TechneLX200-XPON-RUO
超低吸附聚苯乙烯96孔板Corning7007
DAPI核酸染料InvitrogenD1306
抗ADAM12抗体(1G3)Santa Cruz Biotechnologysc-293225
抗CYP1B1抗体(G-4)Santa Cruz Biotechnologysc-374228
抗鼠IgG-HRP二抗Bio-Rad1706516
抗兔IgG-HRP二抗Bio-Rad1706515
抗β-肌动蛋白抗体Cell Signaling Technology8457S
抗GAPDH抗体ElabscienceE-AB-20059
Triton X-100Sigma-AldrichT8787
蛋白酶抑制剂混合物Sigma-AldrichP8340
β-甘油磷酸二钠Sigma-AldrichG5422
原钒酸钠Sigma-AldrichS6508
蛋白测定染料试剂Bio-Rad--
Immobilon-P转印膜MilliporeGE10600023
化学发光HRP底物MilliporeWBKLS0500
Chemidoc XRS+成像系统Bio-Rad--
SuperScript VILO MasterMix逆转录试剂Life Technologies11755-050
CFX Connect实时荧光定量PCR检测系统Bio-Rad1855201
SYBR Green荧光染料Bio-Rad1708882
NOD/SCID小鼠Jackson Laboratory--
异氟烷----
Leica DMi8显微镜Leica Microsystems--

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
患者分组
BMI分组标准:18.5≤BMI<24.9为瘦,25≤BMI<29.9为超重,BMI≥30为肥胖;各组患者数量(n=10)
阅读提示:见Materials and Methods 2.1节及Table 1
脂肪细胞分化
ASC传代次数(第3代)、分化起始汇合度(80%)、诱导培养基成分(1.0 μm地塞米松、0.5 mm IBMX、10.0 μg/mL胰岛素)、分化持续时间(15天)
阅读提示:见Materials and Methods 2.4节
基因沉默
shRNA靶向序列(三种),转染试剂Lipofectamine-3000,转染时的细胞状态(分化第7天),转染后培养时间(48小时)
阅读提示:见Materials and Methods 2.8节
条件培养基实验
CM浓度(球体实验25%,划痕实验50%),处理时间(球体测量至11天,划痕至6小时),对照(shCTR)
阅读提示:见Materials and Methods 2.10-2.11节及Figure legends 5和6
体内异种移植
小鼠品系(NOD/SCID),性别(雄性),年龄(6-8周),细胞注射数量(3×10^6 RCC + 3×10^6 CAA),肿瘤生长测量频率(每周两次),终止标准(2 cm^3)
阅读提示:见Materials and Methods 2.12节