PICH缺陷限制MYC诱导的B细胞淋巴瘤的进展

PICH deficiency limits the progression of MYC-induced B-cell lymphoma

作者信息María Castejón-Griñán, Eliene Albers, Lucía Simón-Carrasco, Paula Aguilera, Mauro Sbroggio, David Pladevall-Morera, Andreas Ingham, Ernest Lim, Alba Guillen-Benitez, Elena Pietrini, Michael Lisby, Ian D Hickson, Andres J Lopez-Contreras
PMID38253636
发布时间2024-01-23
DOI10.1038/s41408-024-00979-y

实验完整度

包含体外细胞系实验、体内小鼠模型(Eμ-Myc、Pich条件敲除)以及患者样本(组织芯片)等多层次验证,且有功能验证(增殖、凋亡)和机制验证(染色体不稳定性)。

主要模型

Eμ-Myc转基因小鼠 Pich条件敲除小鼠 Raji和Ramos人伯基特淋巴瘤细胞系 人伯基特淋巴瘤组织芯片

重点核对

Pich杂合缺失(Pich+/-)雌性小鼠中MYC诱导的淋巴瘤发生延迟,中位生存期从15周延长至21周 成年小鼠中通过他莫昔芬诱导Pich条件性敲除,中位生存期从21周延长至35.5周 Pich缺失导致肿瘤细胞凋亡增加(cleaved caspase-3阳性细胞增多)和核面积增大 Pich敲低的人BL细胞系(Raji和Ramos)增殖能力下降、细胞活力降低、凋亡增加 Pich缺失导致染色体不稳定性,包括DNA桥、双核和多核、微核形成频率增加

摘要

Plk1相互作用检查点解旋酶(PICH)是一种DNA转位酶,参与解开后期超细DNA桥,因此对维护染色体分离和稳定性至关重要。PICH在多种人类癌症中过表达,特别是在由MYC易位引起的伯基特淋巴瘤等淋巴瘤中。为了研究PICH在癌症发生和发展中的相关性,我们将新型PICH缺陷小鼠模型与Eμ-Myc转基因小鼠模型相结合,后者能重现B细胞淋巴瘤的发展。我们观察到,在Pich杂合雌性小鼠中,PICH缺陷延迟了MYC诱导的淋巴瘤的发生。此外,利用Pich条件敲除小鼠模型,我们发现成年小鼠中Pich的缺失提高了Eμ-Myc转基因小鼠的存活率。值得注意的是,我们证明在健康成年小鼠中Pich缺失耐受性良好,支持将PICH作为抗癌治疗的合适靶点。最后,我们在两株人伯基特淋巴瘤细胞系中证实了这些发现,并发现癌细胞的死亡伴随染色体不稳定性。基于这些发现,我们提出PICH作为伯基特淋巴瘤以及其他PICH过表达癌症的潜在治疗靶点。

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
PICH在MYC诱导的B细胞淋巴瘤发生和进展中的作用,以及PICH是否可作为治疗靶点。
核心机制
PICH通过解决后期超细DNA桥(UFBs)来维持染色体稳定性,PICH缺失导致染色体不稳定性增加,进而诱导肿瘤细胞凋亡,抑制肿瘤进展。
主要证据
在Eμ-Myc小鼠模型中,Pich杂合缺失或条件性缺失延长了小鼠生存期;在人伯基特淋巴瘤细胞系中,PICH敲低导致增殖下降、凋亡增加和染色体不稳定性(DNA桥、双核、微核)上升;PICH表达在BL中显著升高。
研究意义
作者提出PICH可作为伯基特淋巴瘤以及其他PICH过表达癌症的潜在治疗靶点,并正在开发PICH抑制剂。

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

PICH表达分析

评估PICH在人类癌症和正常组织中的表达差异,特别是在伯基特淋巴瘤中的表达水平。

利用TCGA、CCLE、DepMap数据库分析PICH mRNA表达;通过蛋白质印迹检测BL细胞系中PICH蛋白水平;通过免疫组化检测临床样本和Eμ-Myc小鼠脾脏肿瘤中PICH表达。

2

Pich杂合小鼠肿瘤发生评估

评估Pich杂合缺陷对自发肿瘤形成和MYC诱导淋巴瘤发生的影响。

对Pich+/-和Pich+/+雌性小鼠进行长达150周的观察,记录自发肿瘤发生率和生存期;与Eμ-Myc小鼠杂交,比较肿瘤发生和生存期。

3

Pich条件性敲除小鼠在Eμ-Myc模型中的生存分析

研究成年小鼠中诱导性Pich缺失对MYC诱导淋巴瘤进展的影响。

使用他莫昔芬诱导UBC-Cre-ERT2介导的Pich缺失,在11周龄时开始处理,监测小鼠生存期并分析肿瘤组织中的Pich表达和基因重组。

4

Pich缺失对肿瘤细胞凋亡和染色体稳定的影响

研究Pich缺失对肿瘤细胞凋亡、核面积和DNA桥的影响。

通过免疫组化检测cleaved caspase-3评估凋亡;通过核面积分析评估多倍体;通过HE染色评估DNA桥。

5

健康成年小鼠Pich缺失的耐受性评估

评估在没有肿瘤的情况下,成年小鼠系统性Pich缺失的长期影响。

对11周龄的Pich+/Lox或PichLox/Lox小鼠进行他莫昔芬处理,监测长达135周的生存、自发肿瘤形成、体重和组织学变化。

6

人伯基特淋巴瘤细胞系中PICH敲低的功能研究

验证PICH在人BL细胞中的功能,包括增殖、活力和凋亡的影响。

使用慢病毒介导的shRNA敲低Raji和Ramos细胞中的PICH,通过细胞计数、MTT、Hoechst/To-Pro染色、Annexin V/PI染色和流式细胞术评估增殖、活力和凋亡;通过免疫荧光检测DNA桥、双核和多核、微核。

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
他莫昔芬Sigma-AldrichT5648
抗PICH抗体Cell Signaling Technology8886
γH2AX抗体MilliporeSigma05-636
cleaved caspase-3抗体Cell Signaling Technology9661
抗PICH抗体MyBiosourceMBS2519675
β-肌动蛋白抗体SigmaA5441
RIPA裂解液----
DC蛋白定量试剂盒Bio-Rad--
NuPAGE LDS样品缓冲液Novex--
RPMI培养基Life Technologies--
DMEM培养基----
胎牛血清Life Technologies--
青霉素/链霉素Life Technologies--
L-谷氨酰胺----
脂质体2000Invitrogen--
聚凝胺----
嘌呤霉素----
台盼蓝Sigma--
MTTSigma-Aldrich--
Hoechst 33342----
To-Pro-3----
Annexin V-FITC凋亡检测试剂盒Miltenyi Biotec--
碘化丙啶SigmaP4170
核糖核酸酶A----
Click-iT EdU试剂盒Life Technologies--
α-微管蛋白抗体SigmaT9026
Alexa Fluor山羊抗小鼠IgG 488Invitrogen--
AxioScan Z1Zeiss--
MetaXpress高内涵成像系统Molecular Devices--
GraphPad PrismGraphPad Software--

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
Pich杂合小鼠模型
Pich基因位于X染色体,仅雌性杂合小鼠可用;对照组和实验组小鼠遗传背景、年龄匹配。
阅读提示:Methods: Mice、Mouse genotyping;Results: 2.1 Pich deficiency in heterozygosity does not induce cancer
Eμ-Myc小鼠模型
Eμ-Myc转基因小鼠(Jax strain 002728)的遗传背景;各组小鼠的Pich基因型(Pich+/+、Pich+/-、PichLox等);肿瘤发生观察期及人道终点标准。
阅读提示:Methods: Mice;Results: 2.2 Pich deficiency in heterozygosity delays the onset of tumors in Eμ-Myc mice
他莫昔芬诱导Pich缺失
他莫昔芬给药方案:腹腔注射,剂量(文中未明确剂量)、频率(每24小时一次,连续5天,随后每周一次连续2周);小鼠年龄(11周龄);PichLox等位基因重组效率。
阅读提示:Methods: Mice;Results: 2.3 Pich deletion limits Myc-induced lymphoma progression
人伯基特淋巴瘤细胞系处理
Raji和Ramos细胞系的来源及培养条件(RPMI+10%FBS+1%P/S);shRNA序列;慢病毒感染时间、polybrene浓度、嘌呤霉素筛选浓度和时间。
阅读提示:Methods: Cell culture、Lentivirus synthesis、Cell Infection、Cell proliferation assay、Viability assays
染色体不稳定性检测
细胞固定和染色步骤;免疫荧光抗体浓度;高内涵成像参数;计数至少300个细胞(DNA桥)、500个细胞(双核/多核、微核)。
阅读提示:Methods: Immunofluorescence and microscopy;Results: PICH depletion causes chromosomal instability in human BL cells (Fig. 7)
统计方法
使用GraphPad Prism 8;未配对t检验或One-way ANOVA+Tukey检验;生存曲线采用log-rank检验;P值标注。
阅读提示:Methods: Statistical analysis