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.2012年7月至8月;205(7-8):377-90.
doi:10.1016/j.cancergen.2012.05.001。

富马酸水合酶缺失的HLRCC肾癌细胞株UOK268:肿瘤Warburg效应模型

附属公司

富马酸水合酶缺失的HLRCC肾癌细胞株UOK268:肿瘤Warburg效应模型

杨友峰等。 癌症基因. 2012年7月至8月.

摘要

能量放松调节和改变/适应代谢在肿瘤细胞中的作用是理解癌症的一个越来越重要的问题。遗传性平滑肌瘤病和肾细胞癌(HLRCC)是一种侵袭性肾癌,其特征是富马酸水合酶(FH)的种系突变,然后是剩余野生型等位基因的体细胞丢失,与其他肾癌相比,它是一种高转移性和致命性恶性肿瘤。正常三羧酸(TCA)循环的内在损失可能有助于肿瘤的发生,这是由于所需的必要代谢改变和对糖酵解衍生能量的强制依赖,模仿了Warburg效应。因此,在建立这些肿瘤的临床前细胞模型以研究能量代谢解除调节以及开发TCA循环酶缺乏癌症的新靶向治疗方法方面有着巨大的实用价值。在这里,我们描述了一种新的永生化细胞系UOK268,它来源于患者的原发性HLRCC相关肾癌。这是第一个模拟TCA周期基因丢失的原代肾细胞系,为我们之前描述的转移衍生HLRCC相关细胞系UOK262提供了一个完美的伙伴细胞系。我们发现了一种新的生殖系FH错义突变,p.His192Asp,以及随后UOK268杂合性的丢失。UOK268细胞系表达突变FH蛋白,该蛋白定位于线粒体,但几乎失去了所有催化活性。UOK268细胞严重损害了氧化磷酸化并增加了糖酵解通量。人类线粒体聚焦cDNA微阵列(hMitChip3)基因芯片数据的灵巧性途径分析证实,参与脂质代谢、凋亡和能量生成/糖酵解等几个重要途径的基因的mRNA表达模式发生了改变。UOK268提供了一种独特的原代细胞系模型,证明了强制的、不可逆的Warburg效应,并与UOK622结合,提供了一个独特的体外临床前模型,用于研究人类癌症中的Warburk效应生物能量学。

PubMed免责声明

利益冲突声明

潜在利益冲突的披露

没有披露潜在的利益冲突。

数字

图1
图1。UOK268细胞系的形态、遗传和功能描述
(A) 手术切除患者左侧肾肿瘤组织的HLRCC肾癌的苏木精-伊红(H&E)染色(1X)和(B)组织的H&E染色,放大60倍,以显示与非典型HLRCC病理形态一致:大细胞核,核仁占优势,核周清除不典型。(C)基因组DNA突变分析显示,UOK268肿瘤细胞中只保留了种系突变等位基因。(D) UOK268、UOK622和HK-2细胞裂解液中HIF1α蛋白水平的Western Blot分析。β–ACTIN的表达水平被用作负荷控制。(E) 通过Alexa-Fflu®-488标记鼠抗人FH单克隆抗体,突变FH蛋白主要定位于UOK268细胞的线粒体。这几乎与Alexa Fluor®-594标记的信号完全重叠,Alexa Fluor®-594标记的是针对人线粒体蛋白SOD2的初级兔多克隆抗体。(F) 安体外通过NADP-苹果酸酶偶联试验对UOK268肿瘤细胞裂解液中的突变FH酶活性进行检测,如Tong等人[12]所示,测量了UOK2568和对照细胞的基础细胞呼吸速率(耗氧率,OCR)(这里我们使用786-O wt细胞作为阳性对照,UOK622作为阴性对照)。OCR标准化并显示为fMoles/min/cell。
图2
图2。正常肾细胞株HK-2和UOK268之间90个差异表达基因的热图和层次聚类
与HK-2细胞系相比,聚类显示UOK268细胞系中(A)上调基因和(B)下调基因。颜色贴图与折叠变化相对应。
图3
图3。qRT-PCR评价UOK268与HK-2的有丝分裂转录异常
(A) 选择hMitChip3 cDNA微阵列结果中的六个基因,使用qRT-PCR进行重新评估,并将所得折叠变化与微阵列结果进行比较。选择的基因代表了在显著性范围内的一系列折叠变化,3个上调(RHOT2型,PCK2系列,以及胶水1)和3个下调(LDHA公司,OGDH公司中密度H2). 显示每个基因/转录物的hMitChip3 cDNA微阵列折叠变化(红色上调,绿色下调),图表显示UOK268相对于HK-2的平均实时RT-PCR折叠变化(δCT)。学生t检验用于产生p值。(B) Western Blot分析UOK268、HK-2、UOK256和262FH+(再表达野生型富马酸水合酶)细胞裂解液中PCK2、HK1、HADHA和FH蛋白的水平。β–ACTIN的表达水平被用作负荷控制。(C) 定量RT-PCR结果比较PCK2系列香港1UOK268、HK-2、UOK2562和262FH+之间的基因。
图4
图4。线粒体功能障碍的自适应Ingenuity图显示UOK262和正常肾细胞系HK-2的基因转录差异
线粒体功能障碍途径由Ingenuity®Pathways Analysis软件确定(https://analysisingenuity.com)与正常肾细胞系HK-2相比,UOK262的生物功能发生了最显著的改变。UOK268中上调的基因转录物以绿色突出显示,下调的以红色突出显示。此图通过删除不包含明显失调转录物的途径方面进行了调整。
图5
图5。肾癌细胞系UOK268与正常肾上皮细胞系HK-2中基因失调的代谢途径
通过结合hMitChip3 cDNA微阵列结果和已知通路数据的Ingenuity分析中突出显示的功能和通路,对UOK268中能量代谢通路的影响进行了建模。显示每个基因/转录物的hMitChip3 cDNA微阵列折叠变化(红色上调,绿色下调)。

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工具书类

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