文献解读:经典肿瘤+转录因子研究策略

今天我们带来的是一篇转录因子在肿瘤中发挥重要作用的文章。众所周知,转录因子可以结合特异性序列,对下游基因起到或促进或抑制的作用,对肿瘤的发生,迁移,侵袭等生物学过程都有重要的影响。这篇文章是2020年2月28日发表在Oncogene(If=6.634)上。文章中的肿瘤研究思路非常清晰且经典,不仅是转录因子,研究其他肿瘤相关基因的小伙伴也可以参考这篇文章的思路,让我们一起来看一下。

           

1. SOX13在人大肠癌组织中过表达时预后不良

作者首先利用q-PCR分析了SOX家族在大肠癌中的表达谱。SOX13是上调最明显的,因此进行进一步的研究。然后,作者用q-PCR发现相比于正常结肠上皮组织、癌旁非肿瘤组织SOX13的表达水平在大肠癌组织中最高,且转移灶高于原发灶。免疫组化染色验证上述结果。临床队列分析显示SOX13高表达的患者比低表达患者的总生存期更短,复发率更高。结论:这些发现表明SOX13高表在大肠癌的进展中起关键作用,且预后不良。

           

2. SOX13促进大肠癌的迁移、侵袭和转移

作者检测了SOX13在大肠癌细胞系中的表达,发现SOX13在SW620细胞(高转移能力)中的表达高于在SW480细胞(低转移能力)中的表达。Transwell分析结果表明,SOX13上调显著增加SW480细胞的迁移和侵袭,而抑制SOX13显著降低SW620细胞的迁移和侵袭。此外,作者还做了裸鼠荷瘤实验、生存期分析和组织学分析,都证实上述结论。裸鼠脾脏注射两细胞系进行肝转移实验也观察到类似的结果。作者进行拯救实验,在SOX13高表达的SW480细胞中敲降SOX13。体外Transwell和体内转移实验结果表明,SOX13的敲除显著抑制了SOX13过表达细胞的迁移、侵袭和转移效应。作者还验证了SOX13过表达增加了大肠癌细胞的增殖和成瘤性。结论:SOX13促进大肠癌迁移和转移并且增加致瘤性。

           

3. SOX13直接作用靶基因SNAI2和MET引起EMT
上皮间质转化(EMT)被认为在癌症转移的早期阶段起着关键作用。免疫荧光和Wb结果显示,SOX13上调SW480细胞上皮标志物E-cadherin的表达,增加间质标志物vientin的表达,而下调SOX13则增加SW620细胞的E-cadherin表达,降低vientin的表达。此外,体内皮下和原位移植瘤的IHC染色结果显示,SOX13过表达抑制了E-cadherin的表达,诱导了vientin的表达,而SOX13的下调则相反。这就表明SOX13可诱导大肠癌细胞发生EMT。

为了确定SOX13促进大肠癌转移和EMT的分子调控因子,采用RT²Profiler PCR阵列检测SW480细胞mRNA表达谱的变化。SOX13的过表达后SNAI2和MET是最被上调表达的两个基因,q-PCR和Wb验证。此外,荧光素酶报告实验显示SOX13激活了SNAI2和MET启动子活性。ChIP分析证实SOX13在大肠癌细胞和组织中与SNAI2和MET启动子直接结合。结论:SNAI2和MET是SOX13的直接转录靶点并引起上皮间质转化

           

4. SOX13通过以下方式促进CRC的迁移、侵袭和转移

作者首先做了挽救实验,用Wb检测转染细胞中SNAI2和EMTt的表达。之后利用Transwell实验验证SNAI2和cMET低表显著降低了SOX13过表细胞的迁移和侵袭能力,而SNAI2和EMT高表在SOX13基因敲除细胞中作用相反。之后做了体内转移实验,动物成像结果显示SNAI2和EMT下调降低肿瘤转移同时延长了小鼠生存期。结论:在SOX13介导的促进大肠癌迁移、侵袭和转移中SNAI2和EMT起着至关重要的作用。

           

5. HGF通过JAK2/STAT3途径诱导SOX13表达

由于EMT被证明与SOX13介导的大肠癌转移有关,其特异性配体引起了作者的关注。作者发现HGF可以诱导SOX13的表达并且增强其启动子活性。作者利用定点突变表明STAT3结合位点的突变显著降低了HGF诱导的SW480细胞中SOX13启动子的活性。

随后作者使用STAT3抑制剂发现显著降低SOX13启动子活性,荧光素酶报告实验结果同上。作者通过筛选可以被HGF或STAT3通路激活的信号通路发现JAK2抑制剂处理显著抑制SOX13的表达以及响应HGF刺激STAT3磷酸化。ChIP结果还显示,JAK2抑制剂显著降低了STAT3与SOX13启动子的结合。

作者通过在SW480-HGF细胞中敲除SOX13进行了挽救实验,Transwell结果表明SOX13下调显著减弱了HGF介导的CRC细胞的迁移和侵袭。体内转移分析一致地表明,HGF上调增强转移并减少了裸鼠的总体生存。H&E染色显示,SOX13基因敲除可抑制HGF增强的裸鼠肺内大肠癌转移。

结论:HGF通过激活JAK2信号通路促进STAT3磷酸化,增强SOX13的表达。

           

6. 人大肠癌组织中SOX13的表达与HGF、SNAI2和c-met的表达呈正相关

作者进一步通过IHC染色发现SOX13的表达与HGF、SNAI2和c-met在人大肠癌组织中的表达呈正相关,与强侵袭性和不良预后相关。生存分析显示SOX13与HGF、SOX13与SNAI2表达或SOX13与c-met表达阳性的患者复发率最高,总生存期最短。

           

7. c-Met抑制剂抑制SOX13介导的大肠癌转移

作者用c-Met抑制剂处理过表达SOX13的细胞,显著抑制c-Met磷酸化和SOX13介导的CRC细胞迁移和侵袭,并且显著抑制SOX13的表达。体内转移实验进一步表明了c-Met抑制剂降低了转移率和升高了总体存活率。H&E染色结果同样验证上述结论。结论:c-Met抑制剂可以抑制SOX13的表达,抑制SOX13介导的大肠癌转移。

           

 

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