TRIP13诱导的NUSAP1上调通过EMT和PI3K/AKT/mTOR通路促进肾透明细胞癌进展

TRIP13-induced NUSAP1 upregulation promotes CcRCC progression through EMT and PI3K/AKT/mTOR pathway.

作者信息Xiaolong Chen, Qing Wang, Zhiqiang Zhu, Zheng Peng, Kunyuan Huang, Guanyun Deng, Kehua Jiang, Kun Chen, Fa Sun
PMID40790482
发布时间2025-08-11
DOI10.1186/s12967-025-06761-3

实验完整度

该研究包含多个独立证据层级:TCGA/GEO/CPTAC生物信息学分析、体外细胞功能实验(增殖、凋亡、迁移、侵袭)、机制研究(Co-IP、Western blot、拯救实验)以及体内裸鼠异种移植模型,明确进行了功能验证和机制验证。

主要模型

786O细胞 OSRC2细胞 BALB/c裸鼠异种移植模型 临床肾透明细胞癌组织样本

重点核对

TRIP13和NUSAP1的表达及敲低/过表达效率需通过RT-qPCR和Western blot验证 PI3K/AKT/mTOR通路磷酸化水平的检测(p-PI3K、p-AKT、p-mTOR) 异种移植实验中细胞注射数量(1×10^7 cells)及5周观察时间 免疫检查点相关基因(PDCD1、CTLA4等)的表达分析 EMT标志物(E-cadherin、N-cadherin、Vimentin)的表达变化

摘要

背景:肾透明细胞癌(ccRCC)是肾细胞癌最常见的亚型,给诊断和治疗带来了重大挑战。尽管近年来靶向治疗和免疫检查点抑制剂取得了进展,但耐药性仍然是转移性ccRCC的主要障碍。作为AAA+ATP酶超家族的成员,TRIP13已被认为与多种癌症的肿瘤发生有关。然而,其在ccRCC中的具体作用和潜在机制尚未完全阐明。本研究旨在探讨TRIP13在ccRCC进展中的功能作用、机制及其作为治疗靶点的潜力。方法:通过生物信息学分析评估TRIP13在ccRCC患者中的表达、预后意义、临床相关性和致癌作用。在体外,使用CCK-8、集落形成、EdU、流式细胞术、伤口愈合和Transwell实验评估细胞活力、周期进展、凋亡和迁移/侵袭。通过裸鼠异种移植模型评估体内肿瘤形成潜力。通过Western blotting、免疫共沉淀和RT-qPCR分析蛋白质表达和相互作用。结果:我们证明TRIP13在ccRCC组织中显著上调,并与不良预后、晚期肿瘤分级和转移相关。此外,我们揭示了TRIP13表达与免疫细胞浸润、免疫检查点和耐药性之间的相互依赖关系。功能实验表明,TRIP13在体外促进ccRCC细胞增殖、迁移和侵袭,并在体内促进肿瘤形成。机制上,TRIP13激活PI3K/AKT/mTOR通路,并通过上调NUSAP1增强细胞增殖、迁移、侵袭和上皮间质转化(EMT)过程。结论:TRIP13在ccRCC中上调,可能作为患者生存和治疗反应的新型预后生物标志物。此外,TRIP13通过PI3K/AKT/mTOR通路增强ccRCC细胞增殖、侵袭和EMT,而其表达与免疫细胞浸润和免疫检查点调节密切相关,为ccRCC的免疫治疗方法提供了新的见解。

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
TRIP13在肾透明细胞癌(ccRCC)进展中的具体作用和潜在分子机制是什么?
核心机制
TRIP13通过上调NUSAP1表达,激活PI3K/AKT/mTOR信号通路,从而促进ccRCC细胞的增殖、迁移、侵袭和EMT过程。
主要证据
体外细胞功能实验(CCK-8、集落形成、EdU、流式凋亡检测、Transwell等)显示TRIP13促进增殖、迁移和侵袭;Co-IP和Western blot证实TRIP13与NUSAP1相互作用并激活PI3K/AKT/mTOR通路;体内裸鼠异种移植模型进一步验证了TRIP13的促肿瘤作用。
研究意义
TRIP13可能作为ccRCC的新型预后生物标志物和治疗靶点,其表达与免疫细胞浸润和免疫检查点调节相关,为ccRCC的免疫治疗策略提供了新的见解。

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

生物信息学分析TRIP13表达与临床相关性

评估TRIP13在ccRCC中的表达水平及其与临床病理特征和预后的关联。

利用TCGA-KIRC、GEO(GSE40435, GSE66270, GSE14762)和CPTAC数据库分析TRIP13表达;通过ROC曲线评估诊断价值;Kaplan-Meier分析生存预后;分析TRIP13与EMT标志物、免疫浸润和药物敏感性的相关性。

2

临床样本验证TRIP13表达

在临床ccRCC组织样本中验证TRIP13的mRNA和蛋白表达水平。

通过Western blot和qPCR检测10对匹配组织中的蛋白和21对组织中的mRNA表达,并使用免疫组化检测TRIP13及EMT标志物的表达。

3

体外细胞功能实验

研究TRIP13对ccRCC细胞增殖、凋亡、迁移和侵袭的影响。

在786O和OSRC2细胞中通过siRNA敲低或过表达TRIP13,进行CCK-8、集落形成、EdU、流式凋亡、伤口愈合和Transwell实验。

4

机制验证:TRIP13与NUSAP1相互作用及通路激活

验证TRIP13是否通过NUSAP1激活PI3K/AKT/mTOR信号通路。

通过STRING数据库预测和免疫沉淀结合质谱鉴定相互作用蛋白;Co-IP验证TRIP13和NUSAP1相互作用;Western blot检测PI3K/AKT/mTOR磷酸化水平及EMT标志物变化。

5

体内肿瘤形成实验

验证TRIP13在体内对ccRCC肿瘤生长的作用。

将不同处理的786O细胞皮下注射到BALB/c裸鼠,5周后测量肿瘤体积和重量,并通过H&E和免疫组化检测相关蛋白表达。

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Gibco--
胎牛血清----
MolPure®细胞/组织总RNA提取试剂盒Yeasen--
Hifair® III第一链cDNA合成预混液Yeasen--
Hieff® qPCR SYBR Green预混液Yeasen--
CFX Connect™实时荧光定量PCR仪Bio-Rad--
RIPA裂解液SolarbioR0020
ProtLytic蛋白酶和磷酸酶抑制剂混合物NcmbioP002
BCA蛋白定量试剂盒SolarbioPC0022
CCK-8试剂盒ApexbioK2268
BeyoClick™ EdU-555细胞增殖检测试剂盒BeyotimeC0075S
结晶紫SolarbioG1062
Transwell小室Corning--
Annexin V-EGFP凋亡检测试剂盒KeygentecKGA1101-10
免疫共沉淀试剂盒elabscienceEA-IP-K007M
徕卡生物显微镜Leica--
奥林巴斯IX51显微镜Olympus--

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
样本获取与细胞培养
细胞株来源(ATCC),培养基配方(RPMI 1640 + 10% FBS),培养条件
阅读提示:Materials and methods - Human RCC tissues and cell lines
表达检测
qPCR内参基因(GAPDH),Western blot抗体信息(见补充表S2)
阅读提示:Materials and methods - RT-PCR, Western blotting (wb)
基因操作
siRNA序列(si-TRIP13#1/#2/#3),shRNA序列,过表达质粒(pCMV-TRIP13-Flag, pCMV-NUSAP1-Myc),转染试剂(Lipofectamine 3000)
阅读提示:Materials and methods - Plasmids, lentivirus construction and infection
细胞功能实验
细胞接种密度,检测时间点(如CCK-8在0,24,48,72,96h),培养基中FBS浓度(如划痕实验1% FBS)
阅读提示:Materials and methods - CCK-8 assays, colony-formation assay and edu assays; Transwell assays and wound healing assay
体内实验
动物品系(BALB/c裸鼠)、周龄(5周龄)、性别(雄性)、每组数量(4只)、细胞注射量(1×10^7 cells/200μL)
阅读提示:Materials and methods - Xenograft tumor model