MYBL2-GTSE1轴通过调控PI3K/AKT依赖性糖酵解重编程促进喉鳞状细胞癌进展

The MYBL2-GTSE1 axis promotes laryngeal squamous cell carcinoma progression by regulating PI3K/AKT-dependent glycolytic reprogramming.

作者信息Yiyin Liang, Cansi Wang, Tianjiao Ren, Bo Zhang, Yaqi Liu, Rong Fu, Juan Feng
PMID41866755
发布时间2026-12-31
DOI10.1080/15384047.2026.2648193

实验完整度

包含临床组织样本分析、体外细胞功能实验、代谢分析、转录调控验证及体内异种移植模型,并进行了功能回复实验。

主要模型

LSCC细胞系AMC-HN-8 LSCC细胞系TU138 BALB/c裸鼠异种移植模型 临床LSCC组织及组织微阵列

重点核对

MYBL2敲低在AMC-HN-8和TU138细胞中的效率及功能表型 MYBL2对GTSE1启动子的直接结合及转录激活 GTSE1敲低或PI3K抑制剂LY294002对MYBL2诱导功能的逆转作用 体内实验中MYBL2过表达和GTSE1敲低对肿瘤生长的影响

摘要

背景:喉鳞状细胞癌(LSCC)是一种常见的头颈部恶性肿瘤,预后较差。MYBL2作为一种致癌转录因子,在LSCC糖酵解重编程中的作用尚不清楚。方法:我们整合了RNA测序与公共数据库(TCGA、GEO)及组织微阵列,评估MYBL2的表达及其临床意义。通过ChIP-qPCR和荧光素酶报告实验验证转录调控。使用Western blot和Seahorse分析(ECAR/OCR)检测信号通路和代谢谱。通过体外功能实验和雌性BALB/c裸鼠体内异种移植模型评估生物学功能。结果:MYBL2在LSCC组织中显著过表达,并与不良预后相关。机制上,MYBL2直接激活GTSE1转录。这种调控刺激PI3K/AKT信号,上调关键糖酵解蛋白(PKM2、HK2、GLUT1、LDHA),从而驱动以糖酵解升高(ECAR)和线粒体呼吸抑制(OCR)为特征的代谢重编程。功能上,MYBL2过表达增强了LSCC细胞的增殖、迁移和侵袭,并促进了体内肿瘤生长。重要的是,这些致癌效应被GTSE1敲低或PI3K抑制剂LY294002有效逆转,验证了该通路的 functional 意义。结论:MYBL2-GTSE1轴通过PI3K/AKT介导的代谢重编程促进LSCC进展,代表一个有前景的治疗靶点。

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
MYBL2在LSCC中是否通过调控糖酵解重编程促进肿瘤进展,以及GTSE1和PI3K/AKT通路在此过程中的作用。
核心机制
MYBL2作为转录因子直接结合GTSE1启动子并激活其转录,GTSE1上调进而激活PI3K/AKT信号通路,导致下游糖酵解关键酶PKM2、HK2、GLUT1和LDHA表达增加,促进糖酵解并抑制氧化磷酸化。
主要证据
通过TCGA及RNA-seq分析发现MYBL2高表达并与不良预后相关;ChIP-qPCR和双荧光素酶报告实验证实MYBL2直接调控GTSE1;体外功能实验显示MYBL2敲低抑制增殖、迁移、侵袭并诱导凋亡,过表达则相反;Seahorse实验显示MYBL2敲低降低ECAR、增加OCR;体内异种移植实验证实MYBL2过表达促进肿瘤生长,而GTSE1敲低逆转此效应。
研究意义
该研究揭示MYBL2-GTSE1轴是LSCC中糖酵解重编程的重要驱动因素,并提示该轴可作为LSCC的潜在治疗靶点。

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

临床样本和数据库筛选MYBL2表达及预后关联

评估MYBL2在LSCC中的表达水平及其与患者预后的关系

对20对LSCC肿瘤及癌旁组织进行RNA-seq,并结合TCGA和GSE59102数据集进行差异表达及单因素Cox回归分析;使用组织微阵列进行IHC染色验证。

2

细胞功能实验验证MYBL2的致癌作用

验证MYBL2对LSCC细胞增殖、迁移、侵袭和凋亡的影响

在AMC-HN-8和TU138细胞中敲低MYBL2,通过CCK-8、克隆形成、伤口愈合、Transwell和流式凋亡实验检测细胞功能。

3

代谢重编程分析

探究MYBL2对LSCC细胞糖酵解和线粒体呼吸的影响

通过Seahorse XF96分析ECAR和OCR,并用Western blot检测糖酵解蛋白表达。

4

机制研究:MYBL2直接激活GTSE1转录

验证MYBL2是否直接结合GTSE1启动子并调控其转录

通过ChIP-qPCR和双荧光素酶报告实验,检测MYBL2与GTSE1启动子的结合及其对转录活性的影响。

5

功能回复实验验证GTSE1的必要性

确定GTSE1是否为MYBL2致癌功能的关键介质

在MYBL2过表达的同时敲低GTSE1,通过CCK-8、伤口愈合和Transwell实验检测细胞增殖、迁移和侵袭能力的变化。

6

体内异种移植实验验证MYBL2-GTSE1轴的促肿瘤作用

在体内验证MYBL2-GTSE1轴对肿瘤生长的影响

在雌性BALB/c裸鼠皮下接种稳定转染的TU138细胞系(NC+shCtrl, MYBL2+shCtrl, NC+shGTSE1, MYBL2+shGTSE1),测量肿瘤体积和重量。

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
TRIzol试剂BeyotimeR0016
RevertAid第一链cDNA合成试剂盒Thermo Fisher ScientificK1621
Bestar SYBR Green 预混液DBI BioscienceDBI-2073
RIPA裂解液BeyotimeP0013B
蛋白酶和磷酸酶抑制剂混合物BeyotimeP1045
PVDF膜MerckIPVH00010
5%脱脂牛奶/TBSTBeyotimeST828
ECL发光液BeyotimeP0018S
结晶紫SolarbioG1062
CCK-8试剂BeyotimeC0038
基质胶BeyotimeC0383
Annexin V-APC/PI凋亡检测试剂盒ElabscienceE-CK-A217
星形孢菌素SelleckS1421
Seahorse XF96分析仪Agilent Technologies--
DAB显色剂Abcamab64238
抗MYBL2抗体Proteintech18896-1-AP
兔对照IgGAbclonalAC005
蛋白A琼脂糖珠BIO-RAD1614813
双荧光素酶报告检测试剂盒BeyotimeRG027
1640培养基BDBIOL1039-500
基质胶CorningBD356234
LY294002BeyotimeS1737
MK-2206SelleckS1078
二甲基亚砜BeyotimeY026158
嘌呤霉素BeyotimeST551

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(AMC-HN-8, TU138等)及培养条件,慢病毒感染MOI=30,嘌呤霉素筛选浓度及时间(14天),药物处理浓度和时间(LY294002 10 μM, MK-2206 5 μM, 24小时)。
阅读提示:参见Materials and methods中的Cell culture, lentiviral transduction, and drug treatment部分。
功能实验
细胞接种密度(CCK-8:5000细胞/孔;克隆形成:500细胞/孔;Transwell:5×10^4细胞),处理时间(CCK-8 5天,克隆形成8天,伤口愈合48小时,Transwell 24小时),凋亡检测细胞量(1×10^5)。
阅读提示:参见Materials and methods中的对应实验小节。
代谢分析
Seahorse分析仪型号,使用的试剂浓度(葡萄糖10 mM, 寡霉素1.5 μM, 2-DG 50 mM, FCCP 1.0 μM, 鱼藤酮/抗霉素A 0.5 μM),细胞数量归一化方式。
阅读提示:参见Materials and methods中的Measurement of ECAR and OCR部分。
转录调控验证
ChIP实验中的交联条件、裂解和超声条件,抗体使用(anti-MYBL2 1μg,IgG对照),双荧光素酶报告实验的转染量(pGL3-GTSE1启动子质粒,MYBL2过表达质粒,pRL-TK内参)及检测时间点(48小时)。
阅读提示:参见Materials and methods中的Chromatin immunoprecipitation assay和Dual-luciferase reporter assays部分。
体内动物实验
小鼠品系、性别、周龄和体重(雌性BALB/c裸鼠4-5周龄,18-22g),分组和样本量(4组,每组3只),注射细胞数(1×10^6),观察时间(21天),肿瘤体积测量频率(每3-4天)。
阅读提示:参见Materials and methods中的Animals study部分。