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山大齐鲁医院:外泌体诱导巨噬细胞极化促进乳腺癌进展

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山东大学齐鲁医院:LncRNA BCRT1通过靶向miR-1303、并经外泌体诱导巨噬细胞极化促进乳腺癌进展

长链非编码RNA(lncRNA)在肿瘤进展中起关键作用,并在各种癌症中异常表达。然而,lncRNAs在乳腺癌中的功能作用仍然知之甚少。近日,来自山东大学齐鲁医院乳腺外科杨其峰教授课题组的研究人员在Molecular Cancer杂志上发表文章,揭示了HIF-1α/ lncRNA BCRT1 / miR-1303 / PTBP3在乳腺癌进展中的的调节途径,以及lncRNA BCRT1经外泌体调节肿瘤相关的巨噬细胞极化,最终表明lncRNA BCRT1可能是乳腺癌的潜在生物标志物和治疗靶标。

乳腺癌在全世界是女性最常见的恶性肿瘤之一。尽管乳腺癌在诊断和联合治疗方面取得了一些进展,但是乳腺癌患者的预后仍然不令人满意。转移是乳腺癌相关死亡的主要原因之一,导致治疗难度的加大。因此,对进展和转移机制的更全面的了解对于改善乳腺癌患者的预后很重要。

最近,人们发现长链非编码RNA(lncRNA)参与了各种生理和病理过程,特别是在肿瘤中。 LncRNA作为长度约200多个核苷酸的转录本,没有蛋白质编码潜能。尽管没有跨物种保护性,但该研究团队及其他研究人员证明,lncRNA在癌症中经常表达失调,并参与多种恶性肿瘤的进展和转移。LncRNA ANCR被发现可介导EZH2的降解,从而减弱乳腺癌的转移能力。此外,发现lncRNA AGAP2-AS1在乳腺癌中被上调,并与曲妥珠单抗耐药有关。然而,绝大多数lncRNAs在乳腺癌调控中的临床意义和生物学机制仍然未知。

多项研究表明,lncRNA可能起到竞争内源性RNA(ceRNA)的作用,从而调节microRNA的生物学功能或表达。例如,lncRNA LINC00963通过充当乳腺癌细胞中miR-324-3p的ceRNA来促进肿瘤发生和放疗抗性。LncRNA NONHSAT101069通过有效地使miR-129-5p海绵化,充当ceRNA,从而调节Twist1的阻遏并促进乳腺癌细胞的表柔比星抗性、迁移和侵袭。先前的研究表明,缺氧是肿瘤微环境的主要特征,它与许多实体瘤的进展和转移有关。HIF-1α是一个广泛研究的缺氧诱导因子(HIF),它通过下游靶基因的反式激活介导细胞对缺氧的反应。在常氧条件下,HIF-1α受到蛋白酶体降解,而低氧条件则保护HIF-1α不被降解,从而使HIF-1α易位到细胞核中以启动基因表达。近年来,低氧条件在调节lncRNA表达中的作用已受到广泛关注,并且各种低氧反应性lncRNA被报道在肿瘤发生和肿瘤进展中起重要作用。然而,在缺氧介导的异常lncRNA表达的机制以及lncRNA在乳腺癌中的功能方面,还亟待研究。

在本研究中,研究人员基于公共数据库并整合了生物信息学分析,分析了公共数据库中的微阵列数据以筛选在乳腺癌中差异表达的lncRNA,检测到了lncRNA BCRT1在乳腺癌组织中的过表达,并在一组乳腺癌组织中进一步进行了验证。进一步,通过体外和体内实验确定了lncRNA BCRT1对增殖、迁移、侵袭和巨噬细胞极化的影响。进行了荧光素酶报告基因测定和RNA免疫沉淀(RIP),揭示了lncRNA BCRT1、miR-1303和PTBP3之间的相互作用。染色质免疫沉淀(ChIP)和RT-PCR用于评估HIF-1α对lncRNA BCRT1的调节作用。

结果显示,LncRNA BCRT1在乳腺癌组织中明显过表达,并与乳腺癌患者的预后不良相关。LncRNA BCRT1敲低显着抑制体内外的肿瘤生长和转移。在机制上,LncRNA BCRT1通过与miR-1303竞争性结合,行使了类似肿瘤启动子的作用,并保护了靶基因PTBP3免受miRNA降解,从而在体内外促进乳腺癌细胞的生长和进程。此外,lncRNA BCRT1可以通过外泌体转移至巨噬细胞,从而促进M2极化并增强其对肿瘤进展的影响。进一步的研究表明,缺氧可通过HIF-1α依赖性转录调控诱导lncRNA BCRT1,HIF-1α与lncRNA BCRT1启动子中的HRE结合,从而促进缺氧诱导的EMT。这些结果为乳腺癌的转移机制提供了新颖的见解,为乳腺癌治疗提出了有希望的治疗靶点。

图:LncRNA BCRT1可能由乳腺癌细胞分泌到外泌体中并促进M2巨噬细胞的极化。

参考文献:Liang Y, Song X, Li Y, Chen B, Zhao W, Wang L, Zhang H, Liu Y, Han D, Zhang N, Ma T, Wang Y, Ye F, Luo D, Li X, Yang Q. LncRNA BCRT1 promotes breast cancer progression by targeting miR-1303/PTBP3 axis. Mol Cancer. 2020 May 8;19(1):85.



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