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项目文章 | TMT标记定量蛋白组学助力重庆医科大学喜登医学一区TOP期刊EBioMedicine

前言

 

肿瘤转移是造成死亡的重要原因。最近的研究表明转移灶数目有限的寡灶型转移在接受针对性治疗后可实现长期存活。本篇由欧易/鹿明合作客户重庆医科大学jianzhou、jianyu wang、H.Rosie Xing发表于EBioMedicine的题为“Sec23a mediates miR-200c augmented oligometastatic to polymetastatic progression”的研究,该研究采用TMT标记定量蛋白组学对人黑色素瘤癌细胞系研究。发现的Sec23a是寡灶型向多灶型转移进展的抑制因子。一方面为预防寡灶型转移至多灶型转移的治疗提供了新的理论框架。另一方面sec23a可作为寡灶型转移疾病患者的有利预后标志物。

 

 

 

中文标题:Sec23a介导miR-200c增强的寡灶型转移至多灶型转移进展

研究对象:人黑色素瘤癌细胞系

发表期刊:EBioMedicine

影响因子:5.736

合作单位:重庆医科大学

运用欧易/鹿明生物技术:TMT标记定量蛋白质组学(由鹿明生物提供技术支持

 

研究背景

 

肿瘤转移是造成死亡的重要原因。转移患者往往采用全身化疗、靶向治疗或激素治疗等姑息性治疗,而非具有治愈机会的外科治疗。

 

Weichselbaum和 Hellman于1995年首次提出临床寡灶型转移肿瘤的假说,他们认为在某些转移性肿瘤的临床进展中,存在以有限数量的转移灶或受累器官为标志的寡灶转移(全身累积转移灶数目<5)状态,寡灶转移状态反映体内肿瘤细胞生物学行为并不活跃,属于局限性原发灶与广泛性转移之间的过渡阶段,对所有已知转移灶进行消融治疗能够延长无病生存甚至治愈患者。

 

随着临床观察和研究的深入,越来越多的寡灶型转移肿瘤的病例被人们发现,且通过手术切除和 SBRT(立体定向全身放疗)在针对寡灶型转移肿瘤的治疗上获得了显著成效,寡灶转移的概念也越来越受到重视。然而从寡灶型向多灶型转化往往是治疗失败的原因,相应的机制尚不明确。

 

研究思路

 

 

 

研究结果

 

1.体内和体外实验证明多灶型细胞系转移能力高于寡灶型细胞系

 

作者通过从小鼠肺中分离M14细胞,建立了稳定的肺源性多灶型细胞模型和寡灶型细胞模型。体外transwell、 colony formation实验表明多灶型细胞系迁移、侵袭和转移定植能力更强(图1a-f)。体内小鼠尾静脉注射肿瘤细胞实验表明注射多灶型细胞系的小鼠肺部和胸腔的转移灶更多,且体重更轻(图1g-i)。

 

图1 | 体内和体外实验证明多灶型细胞系转移能力高于寡灶型细胞系

 

2.体内和体外实验证实miR-200c过表达和抑制Sec23a水平可显著增强寡灶型细胞系转移能力

 

作者检测了miR-200c和Sec23a的表达水平,发现miR-200c在多灶型细胞系中显著上调,而Sec23a在多灶型细胞系中丰度显著下调(图2)。

图2 | miR-200c在多灶型细胞系中丰度显著上调;Sec23a在多灶型细胞系中丰度显著下调 

 

继而在寡灶型细胞系中建立miR-200c过表达和干扰Sec23a表达的细胞进行功能研究(图3)。结果发现其可提高细胞的迁移和侵袭能力,且体内实验中肺转移更明显。

图3 | 体内和体外实验证实miR-200c过表达和抑制Sec23a水平可显著增强寡灶型细胞系转移能力

 

3.MiR-200c过表达和Sec23a干扰引起分泌蛋白的显著变化

 

先前的研究报道Sec23a负责分泌许多参与不同生理过程的细胞外基质成分,因此本研究中假设miR-200c的过表达和Sec23a的下调可能会改变寡灶型细胞的蛋白质分泌功能,从而促进低转移到高转移的转变。蛋白质组学TMT技术共鉴定到3585种蛋白质,其中1510种为分泌蛋白(图4)。结果发现了分泌蛋白的显著变化,并用RT-PCR和western blot对关键蛋白进行了验证。

图4 | miR-200c过表达和Sec23a干扰引起分泌蛋白的显著变化

 

4.miR-200c过表达寡灶型细胞系中进一步过表达Sec23a会使转移能力回落

 

考虑到Sec23a是miR-200c的靶基因,miR-200c促进转移的潜在机制可能是其对Sec23a的抑制所介导。为了确认Sec23a在功能上处于miR-200c的下游,作者设计了回复实验(图5)。结果表明miR-200c过表达的寡灶型细胞系中进一步过表达Sec23a会使转移能力回落。

图5 | miR-200c过表达寡灶型细胞系中进一步过表达Sec23a会使转移能力回落

 

实验结论

 

该团队应用TMT标记定量蛋白质组学研究表明Sec23a可作为寡灶型转移患者有利预后的生物标志物;并发现Sec23a是寡灶型向多灶型转移进展的抑制因子,为预防寡灶型至多灶型转移的治疗提供了新的理论框架。

 

 

小鹿推荐

 

本研究从人黑色素瘤癌细胞系M14建立了一对同源肺转移来源的寡灶型和多灶型细胞系。使用这两种细胞系,鉴定出Sec23a通过其分泌蛋白组抑制miR-200c增强的寡灶型至多灶型转移发展。

 

(1)miR-200c过表达且干扰Sec23a会加速寡灶向多灶型转移的发展。

(2)Sec23a在miR-200c下游起作用。

(3)分泌蛋白质谱分析表明Sec23a依赖性分泌蛋白组可通过改变肿瘤微环境影响转移性定植。

(4)TCGA数据库生存分析显示Sec23a是皮肤黑色素瘤的有利预后标志物,与本研究结果相一致。

 

本研究发现的Sec23a是寡灶型向多灶型转移进展的抑制因子具有重要临床意义。一方面为预防寡灶型转移至多灶型转移的治疗提供了新的理论框架。另一方面sec23a可作为寡灶型转移疾病患者的有利预后标志物。

 

 

部分参考文献

 

Zhiwei, Sun, Shixia, et al. Sec23a mediates miR-200c augmented oligometastatic to polymetastatic progression.[J]. EBioMedicine, 2018.

 

 

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END

文章来源于鹿明生物