細胞間通訊在肺癌(LC)中起重要作用。細胞間通訊的主要參與者之一是細胞外小泡(sEV)。SEV通過將細胞貨物運輸到靶細胞引發各種生物反應。sEV的一個重要組成部分是microrna (miRs),其轉運最近引起了越來越多的研究興趣。作者報道了前列腺素E2 (PGE2),一種關鍵的炎癥脂質介質,可特異性誘導A549和2106T細胞sEV中miR-574-5p的分選。
作者發現,sev衍生的miR-574-5p激活toll樣受體(TLR) 7/8,從而降低pge2水平。相反,細胞內miR- 574-5p可誘導pge2生物合成。因此,細胞內和 sEV 衍生的 miR-574-5p 的組合通過反饋回路控制 PGE2 水平。這只在腺癌中觀察到,而在鱗狀細胞癌中沒有,這表明細胞對sev衍生的miRs有特異性反應,這可能是由于獨特的四倍體蛋白組成。因此,作者描述了一種腺癌特有的miR-574-5p的新功能。細胞內miR-574-5p誘導PGE2,從而分泌sev來源的miR-574-5p,從而降低受體細胞中PGE2的生物合成。
圖片來源:https://doi.org/10.1002/jev2.12143
肺癌(LC)是全球最常見的癌癥相關死亡原因。非小細胞肺癌(NSCLC)是最常見的LC類型,約占所有病例的80%。大多數nsclc與前列腺素E2 (PGE2)過表達有關,PGE2是一種由兩個順序反應形成的生物活性脂質介質。首先,環氧合酶COX-1和COX-2將花生四烯酸轉化為前列腺素H2 (PGH2)。然后,PGH2被末端酶微粒體前列腺素E合成酶1 (mPGES-1)加工成PGE2。一些研究已經觀察到PGE2的腫瘤促進作用。
事實上,它能夠誘導炎癥、血管生成、免疫抑制和增殖,使其成為一個有趣的治療靶點。抑制PGE2的產生不僅使癌細胞對化療藥物敏感。它還可能有助于減少程序性細胞死亡蛋白配體1 (PD-L1)的表達,緩解免疫抑制,并刺激抗腫瘤免疫反應。因此,將標準癌癥療法與 PGE2 抑制相結合是一種很有前景的抗腫瘤治療策略。
最近,作者發現了一種新的轉錄后調控機制,可以調控非小細胞肺癌中mpges -1介導的PGE2生物合成。作者證明microRNA (miR)-574-5p作為rnabding蛋白CUG結合蛋白1 (CUGBP1)的誘餌,從而拮抗其作為剪接沉默器的功能。通過阻止CUGBP1與mPGES-1 3非翻譯區(UTR)的結合,miR-574-5p促進了mPGES-1的選擇性剪接。這些結果導致mPGES-1 3 UTR亞型具有更高的轉譯率,增加mPGES-1蛋白水平和PGE2形成,最后,晚期腫瘤生長。
越來越多的證據指向miR-574-5p作為檢測非小細胞肺癌的生物標志物:非小細胞肺癌患者血漿中miR-574-5p水平升高與腫瘤進展有關,癌細胞在細胞外小泡(sEV)中積極分泌miR-574-5p。但是miR-574-5p不僅僅是一個有趣的候選生物標志物。在異種移植小鼠模型中,mir -574-5p誘導的肺腫瘤生長被mPGES-1抑制劑化合物III (CIII)完全阻斷。此外,它在人非小細胞肺癌中強烈過表達,mPGES-1高表達與低生存率相關。miR-574- 5p和PGE2之間的這種關聯可能為評估非小細胞肺癌中PGE2水平提供了一種間接的方法,并允許檢測可能受益于PGE2抑制的LC患者。
血液中的MiRs稱為循環MiRs。它們的特點是在體液中具有顯著的穩定性,miR水平的變化與包括癌癥在內的各種疾病有關。大多數循環miRs被選擇性地裝載到sEV中,sEV是一種直徑為50 ~ 150 nm的雙膜囊泡,所有細胞類型都積極分泌到細胞外環境中。一旦釋放,sEV就會被運送到目標細胞,在那里它們可以轉移細胞成分,如蛋白質、脂質或miRs。雖然控制miRs進入sEV的具體分選的因素還不清楚,但越來越多的證據表明miRs進入sEV是一個受調控的過程。
另外,影響sEV功能的另一個因素是囊泡內化的方法。靶細胞可以通過受體介導的攝取、內吞作用或膜融合來內化 sEV。在這種情況下,膜蛋白如四氮雜蛋白已經被知道在細胞粘附、膜融合和蛋白質運輸中發揮核心作用。這些可變的內化機制和sEV中存在的信號分子是sEV作為腫瘤微環境中細胞間通訊的重要參與者而被廣泛接受的原因,值得研究。
miR-574-5p和TLR7/8介導的PGE2反饋回路調控示意圖。
圖片來源:https://doi.org/10.1002/jev2.12143
總之,作者證明了 PGE2 調節 miR-574-5p 分選到 A549 和 2106T 細胞的 sEV 中。此外,作者分析了sev衍生的miR-574-5p在受體細胞中的生理功能,發現它能降低A549中mPGES-1依賴的pge2生物合成,但在2106T細胞中沒有。這種細胞特異性PGE2調控對于開發治療非小細胞肺癌的新治療方法具有重要意義。PGE2抑制劑治療LC的好處是眾所周知的。
該研究結果有助于開發基于更有效地使用PGE2抑制劑的新的亞型特異性治療方法。然而,這項研究的結果應該在其他AC和SCC細胞系、原發癌細胞和體內模型中進行描述。未來的研究需要進一步研究腫瘤微環境中sEV攝取與sEV生理功能之間的關系,以揭示該研究結果的治療潛力。(生物谷 Bioon.com)
小編推薦會議 2022(第六屆)細胞外囊泡前沿與轉化大會
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