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.2018年4月26日；8(1):6611.
doi:10.1038/s41598-018-24903-0。

小分子组蛋白脱甲基酶抑制剂JIB-04通过抑制Wnt/β-连环蛋白信号通路选择性靶向大肠癌干细胞

Min Seong Kim女士 1 2, Hye In Cho公司 1 2, Hee Jung Yoon先生 三, 叶贤安 三, Eun Jung公园 三, 颜华金 4 5, Yeun Kyu Jang先生 6 7
附属公司

小分子组蛋白脱甲基酶抑制剂JIB-04通过抑制Wnt/β-连环蛋白信号通路选择性靶向大肠癌干细胞

Min Seong Kim女士等。 科学代表. .

摘要

尽管建议使用几种表观遗传调控药物来靶向肿瘤干细胞（CSC），但仍有必要进一步鉴定抗CSC药物。在这里，我们发现JIB-04，一种组蛋白去甲基化酶的泛选择性抑制剂，被鉴定为一种选择性靶向结肠直肠癌干细胞的小分子。我们的数据表明，JIB-04能够降低三种不同结直肠癌细胞系中结直肠癌CSC的自我更新和干细胞。JIB-04显著减弱体外CSC瘤圈形成、生长/复发、侵袭和迁移。此外，JIB-04处理的结直肠癌细胞在体内显示出降低的致瘤活性。RNA序列分析表明，JIB-04影响了多种肿瘤相关信号通路，尤其是Wnt/β-catenin信号通路，对结直肠癌细胞的增殖和维持至关重要。qRT-PCR和TOP/FOP闪光荧光素酶分析表明，JIB-04下调与结肠CSC功能相关的Wnt/β-catenin调节靶基因的表达。总的来说，尽管JIB-04的浓度比盐霉素低，但其作用等同于或大于盐霉素，盐霉素是一种已知的抗大肠杆菌CSC药物。我们的结果强烈表明，JIB-04是一种很有希望的大肠癌治疗候选药物。

PubMed免责声明

利益冲突声明

一些作者可能拥有与JIB-04靶向肿瘤干细胞相关的专利。

数字

图1
图1
JIB-04对细胞活力和细胞周期的影响。(A类)不同剂量JIB-04或10处理后培养细胞的存活率 24μM盐霉素 hr.DMSO处理细胞的细胞活力设为1（n = 3). (B)DMSO（对照）或JIB-04治疗24天后三种结直肠癌细胞系的细胞周期分布的代表性直方图 细胞用碘化丙啶染色以检测其DNA含量。(D类)代表细胞周期阶段G中相对细胞数量的条形图1、S和G2/M*第页<0.05时**第页<0.01, ***第页<0.001，与DMSO相比。
图2
图2
JIB-04降低了结肠CSC的自我更新能力。(A类)大肠癌细胞经递增剂量JIB-04或10处理后CD133 mRNA表达水平 24μM盐霉素 CD133的mRNA水平被标准化为GAPDH的水平。DMSO处理细胞的表达水平设为1（n = 3). (B)CD133蛋白在大肠癌细胞中的表达 24小时的µM JIB-04 westernblot分析证实h。GAPDH被用作负荷控制。(C类)二甲基亚砜处理的结直肠癌细胞的克隆增殖（对照），2 µM JIB-04或10 µM盐霉素。细胞被结晶紫染色（n = 3). (D类)从面板C中量化包含菌落的区域*第页<0.05时**第页<0.01, ***第页<0.001，与DMSO相比。
图3
图3
JIB-04对肿瘤起始能力和肿瘤球生长/复发的影响。(A类)来自DMSO培养细胞的肿瘤球的相位对比图像（对照），2 µM JIB-04或10 µM盐霉素24 小时(B)通过CCK分析测量球形起始细胞的百分比。DMSO处理的细胞数量设为100（n = 3). (C类)DMSO治疗后原发性肿瘤球的相位对比图（对照），2 微米JIB-04，10 µM JIB-04或10 µM盐霉素2天。(D类)通过CCK分析测定原发性肿瘤球的活性。DMSO处理的细胞数量设为100（n = 3). (E类)未经药物治疗12天的原发肿瘤球形成的继发肿瘤球的相位对比图像。(F类)通过CCK分析测定继发性肿瘤球的活性*第页<0.05时**第页<0.01, ***第页<0.001，与DMSO相比。
图4
图4
JIB-04降低结肠CSC的致瘤活性体内. (A类——F类)向BALB/c裸鼠皮下注射指定数量的HCT116细胞（左；2 µM JIB-04处理细胞，右侧；车辆处理细胞）(A类和D类). 在注射HCT116细胞后的指定天数测量肿瘤大小(B和E类). 条形图反映了平均值 ± 注射后27天肿瘤发展的SD体积(C类和F类). (G公司)接种1 × 105肿瘤细胞。（n） = 5) *第页<0.05时**第页<0.01, ***第页<0.001，与DMSO相比。
图5
图5
JIB-04抑制结肠CSC的细胞侵袭和迁移。(A类)使用二甲基亚砜（DMSO）2处理后，通过跨阱分析研究细胞迁移 µM JIB-04或10 24μM盐霉素 h（n = 3). (B)用二甲基亚砜（DMSO）2治疗后，在涂有Matrigel的跨孔中检测其侵袭能力 µM JIB-04或10 µM盐霉素24 小时（n = 3). (C类)二甲基亚砜治疗后E-cadherin、vimentin和N-cadherin的mRNA表达，2 µM JIB-04或10 24μM盐霉素 h.将目标基因的mRNA水平归一化为GAPDH的mRNA。DMSO处理细胞的表达水平设为1（n = 3). (D类)二甲基亚砜治疗后E-cadherin、EpCAM和vimentin的蛋白表达，2 µM JIB-04或10 24μM盐霉素 h.GAPDH用作加载控制*第页<0.05时**第页<0.01, ***第页<0.001，与DMSO相比。
图6
图6
JIB-04处理后HCT116细胞的转录组分析。(A类)KEGG途径富集分析。原始p值通过修改的Fisher精确检验计算。显示了差异表达基因之间的通路富集分数（−Log10 P值）。(B)2之间差异基因表达的散点图 µM JIB-04处理和DMSO处理。(C类)Wnt/β-catenin信号通路相关基因在2 µM JIB-04处理和DMSO处理。
图7
图7
JIB-04抑制结直肠癌细胞中的β-catenin信号通路。(A类)DMSO治疗后与CSCs相关的β-catenin靶基因mRNA表达水平，2 µM JIB-04或10 24μM盐霉素 h.将目标基因的mRNA水平归一化为GAPDH的mRNA。DMSO处理细胞的表达水平设为1（n = 3). (B)二甲基亚砜或2处理后LGR5和CD44的蛋白表达 24μM JIB-04 h.GAPDH用作加载控制。(C类)二甲基亚砜治疗后β-catenin启动子活性的TOP闪光报告法，2 µM JIB-04或10 24μM盐霉素 h.用TOP或FOP flash质粒和肾素荧光素酶质粒转染细胞。测量萤光素酶活性48 转染h后恢复正常。DMSO处理细胞的荧光素酶活性设为1（n = 3). (D类)二甲基亚砜或二甲基亚砜处理后组蛋白甲基化水平的蛋白质印迹分析 24小时的µM JIB-04 h.H3用作负荷控制*第页<0.05时**第页<0.01, ***第页<0.001，与DMSO相比。
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