HDLBP通过抑制Trim71依赖的RAF1降解促进肝细胞癌增殖和索拉非尼耐药

HDLBP Promotes Hepatocellular Carcinoma Proliferation and Sorafenib Resistance by Suppressing Trim71-dependent RAF1 Degradation

作者信息Jingsheng Yuan, Tao Lv, Jian Yang, Zhenru Wu, Lvnan Yan, Jiayin Yang, Yujun Shi, Li Jiang
PMID36244648
发布时间2023
DOI10.1016/j.jcmgh.2022.10.005

实验完整度

包含多重证据层级:临床样本与数据库分析、体外细胞功能实验(CCK-8、克隆形成)、体内异种移植瘤模型、机制研究(CoIP、质谱、泛素化及蛋白稳定性实验)。

主要模型

HCC细胞系(Huh7、HepG2、Hep3B、SNU387等) 索拉非尼耐药HCC细胞系(Huh7-SR、HepG2-SR) 异种移植瘤裸鼠模型(BALB/c nude mice) HCC患者组织样本(队列1和队列2)

重点核对

HDLBP在HCC组织及细胞系中的表达水平 HDLBP调控HCC细胞增殖和索拉非尼敏感性的功能验证 HDLBP对RAF1蛋白稳定性及泛素化的影响 TRIM71作为E3连接酶介导RAF1降解的验证 体内异种移植瘤模型中HDLBP对肿瘤生长和索拉非尼反应的影响

摘要

背景与目的:异常代谢靶点对肝细胞癌(HCC)进展的贡献及其相关调控机制是颇具吸引力的研究领域。高密度脂蛋白结合蛋白(HDLBP)是一种重要的转运蛋白,可保护细胞免受过量胆固醇积累的影响,但很少有研究确定HDLBP在HCC进展中的作用。方法:在HCC组织和已发表数据集中测定HDLBP表达。通过一系列功能实验检测HDLBP在体外和体内的生物学作用。结果:综合分析证实,与癌旁肝组织相比,HCC中HDLBP表达显著升高。敲低或过表达HDLBP分别显著抑制或增强了HCC的增殖和索拉非尼耐药。随后,质谱筛选确定RAF1是HDLBP的潜在下游靶点。机制上,当RAF1被HDLBP稳定后,MEKK1持续诱导RAF1Ser259依赖的MAPK信号传导。同时,HDLBP通过与TRIM71 E3连接酶竞争性结合RAF1,并通过泛素-蛋白酶体途径抑制RAF1降解。结论:我们的研究揭示HDLBP是稳定RAF1蛋白并维持其活性的重要介质,从而导致HCC进展和索拉非尼耐药。因此,HDLBP可能代表HCC的潜在生物标志物和未来的治疗靶点。

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
HDLBP在肝细胞癌进展和索拉非尼耐药中的生物学作用及其分子机制是什么?
核心机制
HDLBP通过竞争性抑制TRIM71 E3连接酶与RAF1的结合,抑制RAF1经泛素-蛋白酶体途径的降解,从而稳定RAF1蛋白;同时,稳定的RAF1被MEKK1在Ser259位点持续磷酸化,激活MAPK信号通路,促进HCC增殖和索拉非尼耐药。
主要证据
免疫印迹、CoIP、质谱分析、泛素化实验、CHX追踪实验、体内异种移植瘤模型以及临床样本IHC分析等结果支持。
研究意义
HDLBP是稳定RAF1蛋白并维持其活性的重要介质,可导致HCC进展和索拉非尼耐药,可能作为HCC的潜在生物标志物和未来的治疗靶点。

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

HDLBP表达水平分析

明确HDLBP在HCC中的表达情况及其与预后的关系。

利用TCGA、ICGC、GEO数据库及临床组织样本,通过qRT-PCR、免疫印迹和IHC等方法检测HDLBP的表达水平,并进行生存分析。

2

HDLBP对HCC细胞增殖和索拉非尼耐药的功能验证

验证HDLBP在体外对HCC细胞增殖和索拉非尼敏感性的影响。

在HCC细胞系中过表达或敲低HDLBP,通过CCK-8、克隆形成和克隆原存活实验检测细胞增殖和索拉非尼敏感性。

3

体内异种移植瘤模型验证HDLBP功能

验证HDLBP在体内对肿瘤生长和索拉非尼反应的影响。

将稳定敲低或过表达HDLBP的HCC细胞皮下接种裸鼠,定期测量肿瘤体积和重量,并通过IHC检测相关标志物。

4

鉴定HDLBP相互作用蛋白及下游靶点

寻找并验证HDLBP的下游靶点及相互作用蛋白。

通过CoIP结合LC-MS/MS质谱分析鉴定与HDLBP结合的蛋白,并利用CoIP、GST pull-down、免疫荧光等实验验证HDLBP与RAF1的相互作用。

5

RAF1-MAPK信号通路激活机制研究

阐明HDLBP激活RAF1-MAPK信号通路的机制。

检测HDLBP对RAF1及其下游MEK、ERK磷酸化水平的影响,并利用RAS抑制剂、MEKK1敲低和RAF1位点突变体明确上游激酶和关键磷酸化位点。

6

HDLBP调控RAF1蛋白稳定性及泛素化机制研究

阐明HDLBP调控RAF1蛋白稳定性的具体机制。

利用CHX追踪实验检测RAF1蛋白半衰期,使用蛋白酶体抑制剂(MG132、lactacystin)和溶酶体抑制剂(chloroquine)处理,以及泛素化实验,验证HDLBP通过泛素-蛋白酶体途径抑制RAF1降解,并筛选鉴定E3连接酶TRIM71的作用。

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HyClone--
RPMI 1640培养基HyClone--
胎牛血清Gibco--
青霉素HyClone--
链霉素HyClone--
胶原酶/透明质酸酶消化STEMCELL Technologies--
索拉非尼Selleckchem--
MG132Selleckchem--
ARS853Selleckchem--
AMG510Selleckchem--
BAY293Selleckchem--
乳胞素MedChemExpress--
氯喹MedChemExpress--
Q Exactive HF-X质谱仪Novogene Co, Ltd.--
胰蛋白酶Promega--
免疫共沉淀试剂盒AbsinAbs955
抗HDLBP抗体Proteintech15406-1-AP
抗RAF1抗体Cell Signaling Technology53745
抗IgG抗体Cell Signaling Technology3900
抗β-actin抗体Proteintech66009-1-Ig
抗Lamin B1抗体Proteintech12987-1-AP
抗Flag抗体Proteintech20543-1-AP
抗HA抗体Proteintech51064-2-AP
抗His抗体Proteintech66005-1-Ig
抗Myc抗体Proteintech16286-1-AP
抗TRIM71抗体Proteintech55003-1-AP
抗NEDD4L抗体Proteintech13690-1-AP
抗磷酸化MEK抗体Cell Signaling Technology8727
抗MEK抗体Cell Signaling Technology9154
抗磷酸化ERK抗体Cell Signaling Technology4695
抗ERK抗体Cell Signaling Technology4377
抗MEKK1抗体Proteintech19970-1-AP
抗RAF1S338抗体Cell Signaling Technology9427
抗RAF1S259抗体Cell Signaling Technology9421
抗RAF1S621抗体Abcamab157201
抗RAF1Y341抗体Abcamab59223
抗RAF1S289/296抗体Cell Signaling Technology9431
抗RAF1抗体Santa Cruz Biotechnologysc-7267
抗Ki67抗体Proteintech27309-1-AP
GV141-Flag载体Genechem--
GV141-HA载体Genechem--
GV141-Myc载体Genechem--
GV141-His载体Genechem--
GV208载体GeneChem--
GV371载体GeneChem--
小于扰RNATsingke--
BALB/c裸鼠Byrness Weil Biotech Ltd--
SPSS 22.0统计软件IBM Corp--
GraphPad Prism 6.0绘图软件----

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
表达分析
HCC组织和细胞系中HDLBP的表达水平、样本来源和数据分析方法
阅读提示:Results 第一部分和 Methods 中 Clinical Samples、Database Data Source and Preprocessing
细胞功能实验
HDLBP过表达或敲低细胞的构建方法、细胞增殖和索拉非尼敏感性检测的实验条件
阅读提示:Methods 中 Cell Culture、Transfection、Lentivirus Construction and Infection、Cell Counting Kit-8、Colony Formation Assay and Clonogenic Cell Survival Assay
机制研究
CoIP、GST pull-down、CHX追踪、泛素化实验的关键条件和使用的抗体、抑制剂浓度
阅读提示:Methods 中 Coimmunoprecipitation、GST Pull-Down Assay、Immunoblot Analysis、Reagents
体内实验
动物模型构建、细胞接种数量、索拉非尼给药方案、肿瘤测量方法
阅读提示:Methods 中 Mouse Studies
质谱分析
质谱分析流程、软件和数据库搜索参数
阅读提示:Methods 中 Mass Spectrometry Analysis
临床样本分析
患者队列的纳入标准、治疗评估标准(mRECIST)和统计分析细节
阅读提示:Methods 中 Clinical Samples 和 Statistical Analysis,以及 Table 1