PRDM1敲低通过抑制ESM1转录调节PI3K/Akt信号,促进肾细胞癌中铁死亡和舒尼替尼敏感性

PRDM1 Knockdown Promotes Ferroptosis and Sunitinib Sensitivity by Modulating the PI3K/Akt Signaling Through Inhibition of ESM1 Transcription in Renal Cell Carcinoma.

作者信息Yi-Shuai Zhang, Xin-Qi Pei, Ji-Ping Sun, Chen-Hui Ma, Xin-Yang Wang, Xu-Dong Li
PMID41693648
发布时间2026-02-16
DOI10.1002/kjm2.70187

实验完整度

涉及体外细胞实验(铁死亡、药物敏感性)、分子机制(转录调控、信号通路)及体内异种移植模型,包含功能验证和机制验证,证据层级独立且充分。

主要模型

786-O细胞 ACHN细胞 裸鼠皮下异种移植模型

重点核对

PRDM1敲低效率及对GPX4表达的影响(western blot) 铁死亡指标(LDH、ROS、Fe2+、MDA)的检测 舒尼替尼处理浓度及细胞活力测定(CCK-8) PRDM1与ESM1结合的验证(荧光素酶报告基因和ChIP实验) PI3K/Akt通路磷酸化水平及LY294002处理的影响

摘要

肾细胞癌(RCC)是一种常见疾病,给公共卫生带来沉重负担。尽管化疗对晚期RCC患者有益,但舒尼替尼耐药导致预后不良。铁死亡也参与RCC的舒尼替尼耐药。含锌指结构域的PR结构域蛋白1(PRDM1)在许多类型的癌症中是一种肿瘤调节因子。然而,其在RCC中的生物学功能尚未见报道。本研究旨在探讨PRDM1在RCC铁死亡和舒尼替尼耐药中的作用,并探讨其潜在机制。采用生物信息学分析分析相关基因在RCC中的表达。构建PRDM1沉默和过表达细胞,在体外验证PRDM1在RCC中的作用。我们的结果显示,PRDM1在RCC组织和细胞系中表达显著上调。PRDM1敲低显著诱导RCC细胞铁死亡。此外,PRDM1敲低提高了RCC细胞系对舒尼替尼的敏感性。机制上,PRDM1直接结合ESM1并调节其转录。随后,ESM1过表达逆转了si-PRDM1对RCC细胞铁死亡和舒尼替尼敏感性的影响,而这些影响被PI3K抑制剂减弱。最后,PRDM1敲低在异种移植动物模型中表现出抗肿瘤作用。综上所述,我们的研究表明,PRDM1沉默通过抑制ESM1转录和调节PI3K/Akt信号促进RCC铁死亡和舒尼替尼敏感性。我们的发现为治疗性靶向RCC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
探究PRDM1在肾细胞癌铁死亡和舒尼替尼耐药中的作用及潜在机制。
核心机制
PRDM1直接结合并转录调控ESM1,通过ESM1介导的PI3K/Akt信号通路调节铁死亡和舒尼替尼敏感性。
主要证据
体外敲低PRDM1诱导铁死亡(LDH、ROS、Fe2+、MDA升高,GPX4降低),增强舒尼替尼敏感性(细胞活力降低、集落形成减少);机制上通过荧光素酶报告基因和ChIP证实PRDM1结合ESM1启动子,ESM1过表达逆转si-PRDM1效应,且LY294002阻断;体内异种移植模型验证敲低PRDM1抑制肿瘤生长。
研究意义
为治疗性靶向RCC提供了新见解,靶向PRDM1及其潜在效应分子可能为RCC抗癌治疗提供有前景的策略。

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

表达分析

分析PRDM1在RCC组织和细胞系中的表达水平及其诊断价值

利用GEO数据集分析PRDM1表达,检测RCC细胞系中PRDM1 mRNA水平

2

体外铁死亡检测

验证PRDM1敲低对RCC细胞铁死亡的影响

siRNA敲低PRDM1后检测铁死亡相关指标

3

药物敏感性检测

验证PRDM1敲低对舒尼替尼敏感性的影响

敲低PRDM1后用舒尼替尼处理细胞,检测细胞活力和集落形成

4

靶基因验证

验证PRDM1是否直接靶向并调控ESM1转录

利用荧光素酶报告基因和ChIP实验验证结合,检测ESM1表达变化

5

机制验证

验证PRDM1/ESM1轴对PI3K/Akt通路的调控

过表达ESM1后检测PI3K/Akt磷酸化水平,并用LY294002抑制验证

6

回补实验

验证ESM1过表达是否通过PI3K/Akt通路逆转PRDM1敲低对铁死亡和舒尼替尼敏感性的影响

在si-PRDM1#2基础上共转染ESM1,并用LY294002处理,检测铁死亡和细胞功能指标

7

体内验证

验证PRDM1敲低在体内对肿瘤生长的影响

皮下接种sh-PRDM1或sh-con的ACHN细胞于裸鼠,测量肿瘤体积和重量,并检测相关蛋白

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
杜尔贝科改良伊格尔培养基Gibco11885084
胎牛血清GibcoA5256701
si-PRDM1#1/si-PRDM1#2GenePharmaA01001
脂质体2000Invitrogen11668019
Ferrostatin-1 (Fer-1)----
TRIzol试剂Invitrogen15596026CN
逆转录试剂盒ABclonal TechnologyRK20400
Brilliant SYBR Green预混液Bio-Rad Laboratories172-5120
LightCycler 480实时荧光定量PCR仪IIRoche Applied Science--
RIPA裂解液Beyotime BiotechnologyP0013B
PVDF膜----
封闭液Beyotime BiotechnologyP0023B
抗PRDM1抗体Cell Signaling Technology9115
抗GPX4抗体Cell Signaling Technology52455
抗OCT4抗体Cell Signaling Technology2750
抗SOX2抗体Cell Signaling Technology2748
抗ESM1抗体AbcamAB103590
抗磷酸化PI3K抗体Abcamab138364
抗PI3K抗体Abcamab131067
抗磷酸化Akt抗体Abcamab38449
抗Akt抗体Abcamab8805
抗β-肌动蛋白抗体Abcamab8227
二抗Abcamab6721
增强化学发光试剂Pierce32106
LDH细胞毒性检测试剂盒Beyotime BiotechnologyC0016
MDA检测试剂盒Beyotime BiotechnologyS0131S
亚铁离子比色检测试剂盒ElabscienceE-BC-K773-M
ROS检测试剂盒(含CM-H2DCFDA探针)Beyotime BiotechnologyS0035S
流式细胞仪Becton Dickinson--
CCK-8细胞增殖检测试剂盒Beyotime BiotechnologyC0037
酶标仪BioTek Instruments--
结晶紫Beyotime BiotechnologyY268090
双荧光素酶报告基因检测系统PromegaE1910
Pierce琼脂糖ChIP试剂盒Pierce26156
携带sh-PRDM1或sh-con的慢病毒----
抗Ki-67抗体Cell Signaling Technology34330
DAB底物溶液Beyotime BiotechnologyP0202
SPSS统计软件17.0版SPSS Inc.--
LY294002(PI3K抑制剂)----

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
细胞培养与转染
细胞系来源(786-O、ACHN、HK-2),培养条件(DMEM+10% FBS,37°C,5% CO2),转染试剂(siRNA浓度未明确,Lipofectamine 2000使用量未明确),转染时间72小时
阅读提示:Methods 2.2 Cell Culture and Transfections
铁死亡检测
LDH、ROS(CM-H2DCFDA)、Fe2+、MDA检测试剂盒及具体操作步骤未详细说明,Fer-1处理浓度(1μM)
阅读提示:Methods 2.5 Associated Indicators Measurement,Figure 2及Figure S1
舒尼替尼敏感性试验
舒尼替尼浓度系列(文中未明确列出具体浓度),处理时间(24小时),CCK-8检测时间
阅读提示:Figure 3、Figure 7及对应Results部分(3.3、3.7)
靶基因验证
荧光素酶质粒构建细节(pGL3-basic,野生型/突变型序列),ChIP实验条件(细胞数量1×10^7,超声循环10次,抗体用量),RT-PCR引物序列
阅读提示:Methods 2.8 Luciferase Reporter Assay, 2.9 ChIP Assay, Figure 4
机制验证
PI3K/Akt通路检测抗体(p-PI3K、PI3K、p-Akt、Akt),LY294002处理浓度(10μM)和时间(未明确),ESM1过表达质粒(pcDNA/ESM1)验证其效果
阅读提示:Methods 2.2、2.4,Figure 5、6、7
动物实验
裸鼠品系(BALB/c nu/nu,6周龄雌性),细胞接种量(3×10^6),每组动物数(n=5),肿瘤测量间隔(每7天),实验终点(5周),肿瘤体积计算公式
阅读提示:Methods 2.10 Animal Experiments, Figure 8
组织学分析
切片厚度(5μm),H&E染色步骤,IHC详细条件和抗体浓度(Ki-67、二抗)未明确,DAB显色时间
阅读提示:Methods 2.11 Histopathology Analysis Methods, Figure 8