研究背景

       胰腺導(dǎo)管腺癌(PDAC)是目前臨床上預(yù)后最差的惡性腫瘤之一，由于侵襲性強(qiáng)、復(fù)發(fā)率高出于癌癥相關(guān)死亡原因第6位。MET 為酪氨酸跨膜受體，是上皮細(xì)胞癌中的一個(gè)經(jīng)典的原癌基因，激活后影響細(xì)胞遷移、入侵、血管生成、細(xì)胞分散、EMT和其他生物學(xué)過(guò)程。circRNA是一種內(nèi)源性的非編碼RNA，首尾相接形成共價(jià)環(huán)狀結(jié)構(gòu)。已報(bào)道circRNA在多種癌癥中發(fā)揮調(diào)節(jié)作用，大部分是作為miRNA的吸附海綿來(lái)發(fā)揮功能。在PDAC中circRNA的作用機(jī)制還沒(méi)有詳細(xì)的報(bào)道。

       外泌體是由細(xì)胞內(nèi)多泡體與細(xì)胞膜融合后，釋放到細(xì)胞外基質(zhì)中的一種直徑約30~150nm的膜性囊泡。外泌體中包含多種蛋白、RNA 、以及部分DNA分子，被分泌出的外泌體會(huì)進(jìn)入血液、唾液、尿液、及乳汁等體液中，通過(guò)循環(huán)系統(tǒng)到達(dá)其他細(xì)胞與組織，產(chǎn)生遠(yuǎn)程調(diào)控作用。近期有多篇文章報(bào)道外泌體中的miRNA、lncRNA在癌細(xì)胞侵襲或代謝過(guò)程中發(fā)揮作用，PDAC外泌體中的circRNA的作用值得探究。

研究思路

       為了探究外泌體中circRNA的作用，作者選取PDAC細(xì)胞系Hs 766T與高侵襲性的Hs 766T-LS提取外泌體總RNA，通過(guò)Arraystar human circRNA Array進(jìn)行高通量篩選，對(duì)Hs 766T-LS細(xì)胞中顯著上調(diào)的9個(gè)指標(biāo)進(jìn)行qPCR驗(yàn)證，circ_PDE8A
（hsa_circ_0036627）趨勢(shì)相符且在PDAC細(xì)胞系中過(guò)表達(dá)敲減顯著影響細(xì)胞侵襲。擴(kuò)大樣本驗(yàn)證，在胰腺導(dǎo)管癌和癌旁樣本中circ_PDE8A表達(dá)差異顯著（P=0.014），可以作為預(yù)后不良的biomarker。

       MET是影響癌細(xì)胞侵襲的原癌基因，MACC是 MET上游主要調(diào)控因子，結(jié)合circRNA 可以作為miRNA吸附海綿的機(jī)制。通過(guò)FISH、RNA pull down、RIP實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證circ_PDE8A通過(guò)吸附miR-338，抑制miR-338對(duì)下游靶基因MACC的調(diào)控。從而上調(diào)的MACC激活下游MET/AKT以及ERK通路，促進(jìn)細(xì)胞侵襲。小鼠模型中驗(yàn)證得到相同結(jié)果。

       電鏡以及標(biāo)志物CD63/CD81 WB檢測(cè)PDAC 細(xì)胞培養(yǎng)基中的外泌體，通過(guò)confocal驗(yàn)證PDAC細(xì)胞之間可以進(jìn)行外泌體攝入。Hs 766T-LS中過(guò)表達(dá)circ_PDE8A，驗(yàn)證外泌體中circ_PDE8A值升高，與BxPC-3細(xì)胞共培養(yǎng)，BxPC-3中MACC顯著上調(diào)，促進(jìn)MET 升高。小鼠中注射過(guò)表達(dá)circ_PDE8A的Hs 766T細(xì)胞，顯著促進(jìn)裸鼠成瘤，且在血液中檢測(cè)到熒光標(biāo)記的外泌體。提取PDAC病人血漿中外泌體，檢測(cè)circ_PDE8A表達(dá)，circ_PDE8A升高與病人的生存時(shí)間呈負(fù)相關(guān)。提示外泌體中的circ_PDE8A與PDAC的進(jìn)程相關(guān)，參與癌癥的發(fā)生發(fā)展。

技術(shù)路線

結(jié)果展示

圖一、A：circRNA表達(dá)譜檢測(cè)流程；B：qPCR 驗(yàn)證；C： 擴(kuò)大樣本量檢測(cè)circ_PDE8A在癌癥樣本中顯著上調(diào);D: kM 曲線分析circ_PDE8A與預(yù)后不良相關(guān)。

圖二、e ：過(guò)表達(dá)circ_PDE8A促進(jìn)細(xì)胞侵襲；f：RIP 驗(yàn)證circ_PDE8A與miR-338結(jié)合；G：預(yù)測(cè)miR-338與MACC1結(jié)合；F：circ_PDE8A 通過(guò)miR-338 促進(jìn)MACC1/MET 表達(dá)

圖三、A、B :外泌體檢測(cè)；c.cofocal 觀察細(xì)胞攝入外泌體；EFG:小鼠中驗(yàn)證外泌體中circ_PDE8A高表達(dá)促進(jìn)癌癥發(fā)生發(fā)展

圖四： circ_PDE8A 作用機(jī)制模式圖

研究意義

該研究揭示了circ_PDE8A 通過(guò)miR-338 調(diào)控MACC1/MET途徑，影響胰腺導(dǎo)管癌發(fā)展；并研究了外泌體中circ_PDE8A參與細(xì)胞通訊，介導(dǎo)受體細(xì)胞侵襲，可以作為潛在的治療biomarker。  

原文出處

Tumor-released exosomal circular RNA PDE8A promotes invasive growth via the miR-338/MACC1/MET pathway in pancreatic cancer. Cancer letters， 2018.
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0304383518303021