这个11分的文章作图水准还不如5分文章？我也能投搞一下！

高分文章里面数据图片质量一定好吗？不一定。

今天就推荐一篇癌症干细胞方面的研究论文，发表在10分以上的杂志J Exp Clin Cancer Res上。图片水平嘛，赶不上4、5分的文章，不信？一起见识下。

文章是韩国的研究人员刚发表的，题目：TMPRSS4 promotes cancer stem-likeproperties in prostate cancer cells through upregulation of SOX2 by SLUG and TWIST1（TMPRSS4 通过SLUG和 TWIST1 上调 SOX2 来促进前列腺癌细胞中的癌症干细胞样特性）。

研究概述

这篇文章思路很简单，作者从癌症转移开始谈起，癌症转移中有一类癌症转移因子的蛋白，在癌症迁移和侵袭中发挥作用，并且还能够维持癌细胞的“自我更新”特性，SLUG就是一种转移因子，并且SLUG在多种癌细胞中高表达。除了SLUG蛋白以外，另外一种转录因子TWIST1也能够调控癌细胞的侵袭和转移，报道显示TMPRSS4能够促进癌细胞迁移侵袭，作者前期也证明TMPRSS4能够通过上调SLUG激活MAPKs信号通路。因此作者思考，TMPRSS4或许能通过多种细胞功能影响癌症进展中的侵袭性。而这篇文章作者通过数据证明TMPRSS4通过促进SLUG和TWIST1来影响癌细胞的“干性“。

本文研究思路

研究内容

1.   TMPRSS4促进前列腺癌细胞增殖

作者首先检测了在癌细胞中过表达TMPRSS4能够促进细胞数量的增多（图1A）；然后又检测到14天后癌细胞集落增大（图1B）；接着通过WB检测到过表达TMPRSS4的癌细胞E-Cadherin降低，而一些细胞增殖、细胞周期、干性相关蛋白含量增加（图1C）；此外，通过细胞黏附能力检测，发现过表达TMPRSS4的细胞粘附性提高（图1D）.

图1 TMPRSS4促进前列腺癌细胞的非锚定生长

2.   TMPRSS4利于癌细胞耐药

在没有血清的培养条件下，孵育7天以诱导细胞凋亡，发现过表达TMPRSS4的细胞存活率高于对照组（图2A）；细胞凋亡检测也表面过表达TMPRSS4的细胞凋亡较对照组低（图2B）；作者为了检测癌细胞的转移能力是否改变，将细胞注射进小鼠静脉，过一段时间检测肺脏中的癌细胞DNA含量，结果显示过表达TMPRSS4的细胞能够更多的进入肺脏（图2C）；作者又用几种抗肿瘤药物处理细胞，结果显示过表达TMPRSS4的细胞存活力更好（图2D）.

图2 TMPRSS4促进癌细胞抵抗凋亡和化疗药物

3.   TMPRSS4促进肿瘤细胞团形成，并上调干细胞相关因子表达

干细胞在悬浮条件下能够形成“细胞球/团“, 这是干细胞的一个特性。为了验证过表达TMPRSS4后能否影响癌细胞干性，作者在细胞球形成实验中发现过表达TMPRSS4后形成了更多的细胞球（图3A）；此外在检测干细胞相关的因子表达情况中也发现TMPRSS4过表达的细胞能够促进干细胞相关的指标ALDH (图3B)和SOX2、BMI1和SLUG及TWIST1的表达量提高（图3C）。甚至在不同的细胞也检测到类似的情况（图3C-D）；在敲低TMPRSS4后，得到了和超表达TMPRSS4相反的结果（图F-I）。说明TMPRSS4能够促进癌细胞的干性。

图3 TMPRSS4能够促进癌细胞球体形成并且上调干性相关基因

4.   SLUG和TWIST1在介导TMPRSS4促进干细胞特性中是必须的

TMPRSS4诱导的ALDH活性（图4A）和细胞存活（图4B）在敲低SLUG和TWIST1后显著降低，并且WB检测发现细胞干性指标如SOX2也降低（图4C）；在敲低SOX2后，TMPRSS4诱导的ALDH活性降低（图4D），WB结果还显示敲低BMI能够促进SOX2的表达（图4E）.这些结果提示，SLUG和TWIST1在TMPRSS4诱导癌细胞维持干性中发挥关键作用。

图4

 SLUG和TWIST1对TMPRSS4调节的ALDH活性是必须的，并且这两个蛋白也能帮助癌细胞抵抗凋亡

5.   SLUG在蛋白水平上调SOX2的表达，促进干性

为了弄清SLUG是如何影响癌细胞干性的，作者在癌细胞和293T细胞中分别过表达和敲低SLUG，结果显示过表达SLUG能够促进干细胞相关基因SOX2、TWIST1、BMI1和CD133表达量提升，敲低后显示这些蛋白表达量减少（图5A-B）；在q-PCR实验中也发现敲低SLUG后能够引起SNAL2和SOX2 mRNA含量减少（图5C）；此外，在启动子结合活性实验中发现，是TWIST1而不是SLUG引起SOX2启动子活性改变（图5D），提示SLUG诱导SOX2转录需要TWIST1介导。通过免疫共沉淀实验发现SLUG能够和SOX2互作（图5F）；用蛋白酶抑制剂处理细胞后，发现即便敲低SLUG，SOX2的蛋白水平也未降低（图5E），这提示SLUG上调SOX2的含量可能是由于结合后SLUG后导致SOX2更稳定的存在。

图5  SLUG能够稳定SOX2的存在，导致ALDH活性和抵抗凋亡

6.   WIST1 通过 E-box 上调SOX2 转录，有助于干性

和前面结果5中，SLUG对干性的影响类似，作者又用类似的敲低和过表达检测了WIST1对下游SOX2的影响（图6A-H）。不同的是在检测WIST1发挥功能的机制时，找到了TWIST1能够和SOX2启动子的特定区域结合（图6E,F）.这些结果说明WIST1在诱导SOX2表达量提高是由于和其启动子结合，增加了其转录水平。

图6  TWIST1 通过 E-box 上调 SOX2 转录元素，有助于干性

7.   TMPRSS4、SOX2、SNAI2和 TWIST1 在前列腺癌患者中的表达

本篇文章中主要涉及了TMPRSS4、SOX2、SNAI2 和 TWIST1几个蛋白，这些蛋白在临床中又是什么表达量，为此，作者借助数据库作者进行了这些基因表达量的相关性分析，结果显示TMPRSS4的转录水平和SOX2、PROM1、SNAI2和ALDH1A1相关性比较高（图7A）；并且TWIST1的表达量也和SOX2高度相关（图7B）；并且发现TWIST2, SNAI1, SNAI2,和 SNAI3的表达量与SOX2相关性比较低，并且ZEB1和ZEB2和SOX2的表达量还存在负相关（图7C）；而SNAI2的表达量和TWIST1正相关（图7D）. 这些结果说明在临床中，可能也存在TMPRSS4-TWIST1-SOX2的调控关系轴。

图7 TMPRSS4、SNAI2、TWIST1、SOX2在前列腺癌患者中表达的临床意义

小结

       这篇文章整体思路并不复杂，甚至数据做的也比较普通。但是能够看到的优点是，作者抓住干细胞这个热点，不同于研究一个蛋白对癌细胞迁移能力和侵袭能力，作者选取的同样是影响癌细胞迁移和侵袭能力的蛋白，但是研究的重点却放在了该蛋白对癌细胞“干性“的调控。数据量和发表的期刊对比，算是性价比不错的一个研究。

2021年度国自然医学部国自32大科研热点的中标数统计如下：

2022热点	2021年医学部总中标数	2022热点	2021年医学部总中标数
免疫调控	852	细胞焦亡	118
血管生成、重构	531	代谢重编程	118
线粒体	485	单细胞测序	105
外泌体	430	DNA甲基化	97
miRNA	413	组蛋白修饰	80
干细胞	371	内质网	76
lncRNA	371	炎性小体	76
细胞自噬	358	中性粒细胞诱捕网	67
肠道菌群	312	糖酵解	55
circRNA	287	氧化应激	46
m6A、m5C、m7G	270	类器官	46
铁死亡	257	超级增强子	25
转录调控	232	精氨酸甲基化	25
缺氧、低氧	211	相分离	21
泛素化	186	乳酸化修饰	21
乙酰化	135	迁移体	4