PLXNC1作为结直肠癌共识分子亚型4的新型生物标志物的鉴定

Identification of PLXNC1 as a novel biomarker for consensus molecular subtype 4 in colorectal cancer.

作者信息Weiqi Wang, Mingxuan Zhou, Tiegang Li, Wenqiang Gan, Silin Lv, Zheng Yan, Yufang Hou, Zifan Zeng, Liu Yang, Fang Zhang, Wenyi Zhao, Min Yang
PMID42004227
期刊Genes Dis
发布时间2025-12-11
DOI10.1016/j.gendis.2025.101974

实验完整度

包含多个独立证据层级:公共数据库分析、组织样本验证、体外细胞功能实验、动物模型(皮下和肝转移模型)及机制研究(RNA-seq和免疫共培养)。

主要模型

结肠癌细胞系(LoVo、SW480、HCT116) 小鼠皮下移植瘤模型 小鼠肝转移模型 患者组织样本(TMA)

重点核对

PLXNC1表达水平(mRNA和蛋白)在CRC组织和细胞系中的变化 PLXNC1敲低或过表达对细胞增殖、迁移和侵袭的影响 PLXNC1对体内肿瘤生长和肝转移的影响 PLXNC1对CD8+ T细胞杀伤功能的影响 PLXNC1与CMS4亚型的关联性

摘要

结直肠癌(CRC)是一种高度异质性的恶性肿瘤,分为四种共识分子亚型(CMS),其中CMS4被认为是最差的CRC类型。通过转录组数据,CMS分类尚未转化为临床实践;因此,鉴定能够识别CRC亚群的新型生物标志物势在必行。通过生物信息学分析和免疫组织化学验证,我们发现PLXNC1 mRNA和蛋白表达在CRC组织中显著上调。发现高PLXNC1与侵袭性和不良预后显著相关,因此被确认为CRC的独立预后因素。基于PLXNC1表达,CMS4 CRC可与其他亚型区分。通过去卷积算法通过批量RNA测序和单细胞RNA测序数据研究了肿瘤微环境。具有高PLXNC1表达的CRC表现出明显的间充质表型,伴随基质成分的高浸润、血管生成、补体激活和免疫抑制微环境。通过体外CRC细胞的增殖、迁移和侵袭实验评估了PLXNC1的功能。建立了CRC的皮下肿瘤模型和肝转移模型,以探讨PLXNC1在体内的作用。结合RNA测序分析,PLXNC1通过调节上皮-间质转化和免疫逃逸促进CRC生长和转移。敲低PLXNC1减少了CMS4相关表型。体外共培养和体内实验表明,PLXNC1可以损害CD8+ T细胞的细胞毒性,从而促进CRC细胞的免疫逃逸。我们证明PLXNC1可能预测CRC的不良预后,表现出促癌作用,并加速CRC进展中的肿瘤免疫逃逸。我们的研究揭示了CMS4 CRC的新型生物标志物,并提示PLXNC1作为预后指标和高风险CRC的潜在药物靶点。

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
PLXNC1是否可作为CMS4 CRC的生物标志物,并阐明其在CRC进展和免疫逃逸中的作用。
核心机制
PLXNC1通过促进上皮-间质转化(EMT)和免疫逃逸来驱动CRC进展。
主要证据
PLXNC1在CRC组织中高表达,与不良预后相关;体外敲低抑制细胞增殖、迁移和侵袭,过表达则增强;体内敲低抑制肿瘤生长和肝转移;并与CMS4表型相关。
研究意义
PLXNC1可作为CMS4 CRC的新型生物标志物,并为高风险CRC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

生物信息学分析

评估PLXNC1在CRC中的表达和预后价值

使用Oncomine、TCGA、GEO等数据库分析PLXNC1表达,并评估其与预后的关系。

2

体外功能实验

验证PLXNC1对CRC细胞恶性表型的影响

在CRC细胞系中敲低或过表达PLXNC1,检测增殖、迁移和侵袭能力。

3

体内动物模型

验证PLXNC1对肿瘤生长和转移的影响

使用皮下肿瘤模型和肝转移模型,评估PLXNC1敲低对肿瘤生长和肝转移的影响。

4

机制探索

阐明PLXNC1促进CRC进展的分子机制

通过RNA-seq分析差异表达基因和通路,并验证EMT和免疫相关标志物表达。

5

免疫共培养实验

验证PLXNC1对CD8+ T细胞杀伤功能的影响

将SL4细胞与CD8+ T细胞共培养,检测CD8+ T细胞活化标志物和细胞毒性因子表达。

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
F12K培养基Gibco--
F12培养基Gibco--
胎牛血清Gibco--
青霉素-链霉素Gibco--
jetPRIME Polyplus转染试剂盒Polyplus Transfection Inc.--
RNA组织/细胞快速提取试剂盒Shandong Sparkjade Biotechnology Co., Ltd.--
SPARKscript ll RT Plus逆转录试剂盒Shandong Sparkjade Biotechnology Co., Ltd.--
SPARKscript II SYBR一步法qRT-PCR试剂盒Shandong Sparkjade Biotechnology Co., Ltd.--
CCK-8试剂DOJINDO--
酶标仪PerkinElmer--
Transwell小室Corning--
基质胶----
结晶紫----
显微镜Nikon--
E-Click EdU细胞增殖成像检测试剂盒Elabscience Biotechnology Co., Ltd.E-CK-A377
Hoechst 33342----
共聚焦显微镜Leica--
E-钙粘蛋白抗体Santa Cruz Biotechnologysc-8426
波形蛋白抗体BosterBM0135
二抗Boster--
一抗----
二抗BosterBST19013894
二抗BosterBST20023895
裂解缓冲液Cwbio--
蛋白酶抑制剂混合物Roche--
BCA蛋白定量试剂盒Pierce Biotechnology--
硝酸纤维素膜Bio-Rad--
SNAIL抗体Proteintech13099-1-AP
波形蛋白抗体Proteintech10366-1-AP
E-钙粘蛋白抗体Proteintech20874-1-AP
GAPDH抗体Cell Signaling#5174
二抗SudgenS8002
ImageQuant LAS 4000发光图像分析仪GE--
C57BL/6小鼠Vital River Laboratory Animal Technology--
SL4细胞系----
DMEM培养基Gibco--
MRI扫描仪BrukerPharmaScan 70/16 US
D-荧光素Caliper Life Sciences--
IVIS光谱CT系统Caliper Life Sciences--
Illumina NovaSeq 6000测序仪Illumina--
EasySep小鼠CD8+ T细胞分选试剂盒Stem Cell Technologies19853
CD3εBD Bioscience553058
CD28BD Bioscience553295
重组小鼠IL-2ProteintechEg0456
IFN-γ ELISA试剂盒QuantiCytoEMC102a
CD16/32抗体Proteintech65057-1-Ig
APC抗小鼠CD25BioLegend101909
PE抗小鼠CTLA4BioLegend106305
PE抗小鼠Tim-3BioLegend134003

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
细胞系来源(LoVo、SW480、HCT116)及培养条件(培养基种类、血清浓度)
阅读提示:Methods - Cell culture and siRNA transfections
siRNA转染
siRNA序列(表S1)、转染浓度(50 nM)、转染试剂及时间(48小时)
阅读提示:Methods - Cell culture and siRNA transfections
体外功能实验
细胞接种密度、检测时间点、基质胶的使用(迁移/侵袭)
阅读提示:Methods - Cell viability, Transwell, and proliferation assays
动物实验
小鼠品系、年龄、性别、细胞系、接种细胞数量、部位(皮下/脾内)、观察时间点
阅读提示:Methods - Animal studies
免疫共培养
CD8+ T细胞分离方法、活化条件(CD3e、CD28、IL-2浓度)及共培养比例和时间
阅读提示:Methods - CD8+ T cell isolation and co-culture