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为探究肾癌发病机制,研究人员研究 MCM8 与肾癌进展关系,发现其促癌作用,为治疗提供新思路。
肾癌,作为泌尿系统中常见的恶性肿瘤,就像一个隐匿在人体深处的 “定时炸弹”。它在全球癌症发病率中占据着一定的比例,悄无声息地威胁着人们的健康。由于其特殊的解剖位置,早期症状不明显,很多患者确诊时病情已发展至中晚期。尽管手术是治疗局限性肾癌的主要手段,但术后仍有不少患者出现远处转移,预后情况并不乐观。近年来,随着基因分析和高通量测序技术的发展,寻找新的治疗靶点和分子靶向治疗成为了攻克肾癌的新方向。然而,耐药性问题又如同半路杀出的 “程咬金”,严重阻碍了治疗的进程。在这样的困境下,深入研究肾癌的发病机制,探寻新的治疗策略迫在眉睫。
南京医科大学第一附属医院的研究人员肩负重任,针对肾癌展开了深入研究。他们将目光聚焦于 MCM8 蛋白,试图揭开它与肾癌之间的神秘面纱。研究发现,MCM8 在肾癌组织中表达显著上调,并且与肾癌的病理分期密切相关。敲低 MCM8 不仅能抑制肾癌细胞的生长、迁移,还能促进细胞凋亡。在体内实验中,MCM8 沉默后,肿瘤生长明显受到抑制。进一步研究揭示,MCM8 通过与转录因子 NR4A1 相互作用,调节 E2F1 的转录,进而影响肾癌细胞的有氧糖酵解过程和细胞行为。这一研究成果发表在《Cell Biology and Toxicology》杂志上,为肾癌的治疗提供了新的潜在靶点和理论依据。
在这项研究中,研究人员运用了多种关键技术方法。他们使用组织微阵列(包含原发性人类肾癌组织和正常组织),通过免疫组化分析(IHC)检测 MCM8 等蛋白的表达;利用 qRT-PCR 和 Western blotting 技术分别从 mRNA 和蛋白水平检测基因表达变化;构建细胞模型进行转染实验,观察细胞表型变化;建立小鼠异种移植模型开展体内实验;还运用染色质免疫沉淀(ChIP)-qPCR、双荧光素酶报告基因实验等探究基因转录调控机制 。
研究结果如下:
- MCM8 在肾癌组织中高表达且与病理分期相关:通过对 67 例肾癌患者肿瘤样本和 10 例正常组织样本进行免疫组化分析,构建组织微阵列。结果显示,正常组织中 MCM8 均为低表达,而肾癌组织中 MCM8 高表达的比例显著增加,并且 MCM8 表达水平与肾癌的病理分期呈正相关。
- 敲低 MCM8 抑制肾癌细胞生长、促进凋亡并抑制迁移:利用慢病毒载体将 shMCM8 转染到 786-O 和 A498 肾癌细胞中,构建 MCM8 敲低模型。MTT 实验、集落形成实验、流式细胞术检测和 Transwell 实验、伤口愈合实验等表明,敲低 MCM8 后,细胞增殖受到抑制、凋亡增加、迁移能力下降。
- 敲低 MCM8 抑制体内肿瘤生长:将敲低 MCM8 的 786-O 细胞构建皮下异种移植模型,通过分析肿瘤生长曲线、测量肿瘤体积和重量、体内成像等发现,MCM8 敲低显著抑制了肿瘤生长,且 Ki-67 表达降低,说明细胞增殖减少。
- 敲低 MCM8 通过下调 E2F1 抑制肾癌发展:对比敲低 MCM8 前后 786-O 细胞的基因表达谱,发现 E2F1 的 mRNA 和蛋白水平均显著降低。相关性分析显示,MCM8 与 E2F1 在肾癌中呈正相关,且 E2F1 在肾癌组织中高表达,其上调与患者预后不良相关,表明 E2F1 是 MCM8 调节肾癌的关键辅助因子。
- MCM8 与 NR4A1 相互作用并影响 NR4A1 介导的 E2F1 转录:通过生物信息学预测和 ChIP 实验验证,NR4A1 是 E2F1 的潜在转录因子。双荧光素酶实验表明,MCM8 或 NR4A1 过表达可增强 E2F1 启动子活性,而敲低 MCM8 会降低 NR4A1 的核定位水平,且 Co-IP 实验证实 MCM8 与 NR4A1 存在物理相互作用,说明 MCM8 通过调节 NR4A1 的核定位影响 E2F1 转录。
- MCM8/E2F1 轴协同调节肾癌发展:构建 786-O 细胞模型,分别进行 MCM8 敲低、E2F1 敲低或 E2F1 过表达。细胞表型实验显示,E2F1 敲低抑制肾癌进展并增强 MCM8 敲低的抑制作用,而 E2F1 过表达促进细胞生长、运动并减少凋亡,部分缓解了 MCM8 敲低对癌细胞恶性表型的抑制。
- MCM8/E2F1 轴通过促进有氧糖酵解促进肾癌发展:检测发现敲低 MCM8 降低了肾癌细胞中 ATP、葡萄糖和乳酸水平,而过表达 E2F1 可部分逆转这种变化,且 MCM8/E2F1 与糖酵解相关酶 PKM2 和 HK2 呈正相关,表明 MCM8/E2F1 轴通过增强有氧糖酵解促进肾癌进展。
综上所述,该研究明确了 MCM8 在肾癌进展中的关键作用。MCM8 通过与 NR4A1 相互作用,促进 E2F1 转录,进而影响肾癌细胞的有氧糖酵解过程和细胞行为,最终推动肾癌的发展。这一发现不仅加深了人们对肾癌发病机制的理解,还为开发针对肾癌的靶向治疗策略提供了新的靶点和理论依据,有望为肾癌患者带来新的希望。
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