CAFs-EVs-miR-6765-3p通過調節由GNG7/mTOR通路介導的有氧糖酵解過程,促進結直腸癌的惡性進展
《Cellular Signalling》:CAFs-EVs-miR-6765-3p promotes malignant progression of colorectal cancer by regulating aerobic glycolysis mediated by the GNG7/mTOR pathway
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時間:2025年12月05日
來源:Cellular Signalling 3.7
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本研究發現癌癥相關成纖維細胞(CAFs)分泌的外泌體攜帶miR-6765-3p,可轉移至結直腸癌(CRC)細胞并促進其惡性表型。機制研究表明,miR-6765-3p通過靶向抑制G蛋白γ7(GNG7),進而激活GNG7/mTOR通路,增強CRC細胞的有氧糖酵解能力。該研究揭示了CAFs-EVs通過miR-6765-3p-GNG7/mTOR軸促進CRC進展的機制。
程曦|張崢|葉年遠|唐海峰|丁偉|王一博
江蘇省人民醫院普外科,徐州醫學院吳錦臨床學院,中國江蘇省常州市天寧區永寧北路2號,213000
摘要
近年來,腫瘤微環境(TME)中癌細胞與基質細胞之間的信號相互作用得到了廣泛研究。癌相關纖維細胞(CAFs)是TME中的關鍵基質成分。大量研究表明,CAFs通過向結直腸癌(CRC)細胞傳遞微小RNA(miRNAs)來促進癌癥進展。在本研究中,發現miR-6765-3p在CAFs分泌的細胞外囊泡(EVs)中過表達,并能夠轉移到CRC細胞中,從而增強惡性細胞表型。進一步實驗表明,miR-6765-3p直接靶向G蛋白γ 7(GNG7)的3′-非編碼區(UTR)。通過細胞和動物實驗,我們共同證明了GNG7的過表達可以減弱miR-6765-3p介導的CRC進展。此外,GNG7通過抑制mTOR通路相關蛋白的磷酸化來抑制CRC的發展。需要強調的是,mTOR通路在調節癌癥中的有氧糖酵解過程中起著關鍵作用。我們的研究還表明,CAFs-EVs通過抑制GNG7表達來激活有氧糖酵解。總之,我們的發現表明,攜帶miR-6765-3p的CAFs-EVs通過調節GNG7/mTOR通路來促進CRC的惡性進展。
引言
GLOBOCAN 2022的統計數據表明,結直腸癌(CRC)在全球癌癥發病率中排名第三,在癌癥死亡率中排名第二[1]。由于各國和地區經濟發展和生活方式的差異,CRC的發病率和死亡率也存在差異[2,3]。此外,在欠發達國家和地區,CRC的發病率正在上升[4,5]。最近,中國在新發CRC病例和死亡人數方面均位居全球首位,早期病例的數量持續增加,給社會和家庭帶來了巨大壓力[6]。盡管目前有一些有希望的治療選擇,但CRC患者的轉移和復發通常預示著不良預后[7,8]。
在早期階段,癌癥治療主要集中在癌細胞本身。最近,研究人員將注意力轉向了腫瘤微環境(TME)中的基質細胞[9]。CRC的發生、發展和轉移是涉及多個基因和步驟的復雜過程,TME在這些過程中起著重要作用[10,11]。作為TME中的核心基質細胞,癌相關纖維細胞(CAFs)通過重塑細胞外基質、分泌各種調節因子和細胞外囊泡(EVs)等機制,加速腫瘤的起始、進展、化療抵抗和轉移[9,12,13]。然而,CAFs與CRC細胞之間的相互作用機制仍需進一步研究。
據報道,CAFs分泌的EVs(CAFs-EVs)可以促進CRC的起始和進展,并增加腫瘤細胞的化療抵抗性[11,14]。許多細胞類型會分泌大小在50到150納米之間的膜囊泡,即EVs,這些囊泡富含RNA、脂質和蛋白質。這些成分在介導遠距離細胞間通信和賦予受體細胞新的表型方面起著關鍵作用[15,16]。越來越多的證據表明,從CAFs分泌的微小RNA(miRNAs)可能影響癌細胞的許多特性[17]。例如,含有miR-29b-1-5p的CAFs-EVs通過VSIG1-ZO-1軸促進胃癌轉移[18]。攜帶miR-92a的CAFs-EVs通過抑制G3BP2來激活上皮-間質轉化(EMT)通路,從而促進乳腺癌的侵襲和轉移[19]。在缺氧條件下,富含miR-500a-3p的CAFs-EVs會促進前列腺癌的轉移[20]。最近,CAFs-EVs在CRC中的作用逐漸被闡明。例如,CAFs-EVs通過增強CRC細胞的干性和EMT來誘導藥物抵抗和轉移[21]。此外,含有miR-522-3p的CAFs來源的EVs通過抑制BMP5表達來加速CRC的進展[22]。
在本研究中,生物信息學分析與分子生物學實驗相結合,發現miR-6765-3p在CRC中顯著過表達。我們進一步分離并表征了CAFs-EVs,發現miR-6765-3p在這些囊泡中顯著富集。此外,這些CAFs-EVs可以轉移到CRC細胞中,從而增強腫瘤細胞的增殖、遷移和侵襲能力。從機制上講,我們證明了miR-6765-3p靶向并負調節G蛋白γ 7(GNG7)的表達。細胞和動物功能 rescue實驗表明,GNG7的過表達減弱了含有miR-6765-3p的CAFs-EVs的促腫瘤作用。此外,我們還初步闡明了CAFs-EVs通過抑制GNG7-mTOR信號通路來促進CRC細胞中的有氧糖酵解。總體而言,本研究提供了關于CAFs來源的exosomal miR-6765-3p如何促進CRC進展的初步見解,確定了CRC診斷、預后和治療的潛在靶基因。
章節片段
臨床樣本
江蘇省人民醫院提供了30份CRC患者的組織樣本(包括腫瘤和匹配的癌旁組織)和血清樣本。此外,我們醫院的體檢中心提供了30份正常人血清樣本。江蘇省人民醫院批準了臨床樣本的收集(倫理代碼:2024-SR-079)。這些CRC患者的臨床病理信息如下所示
CAFs-EVs將miR-6765-3p傳遞到CRC細胞中
為了識別與CRC相關的新靶點,我們首先對GSE186510數據集進行了在線分析。我們發現,與健康個體的血清相比,CRC患者的血清中hsa-miR-6765-3p的上調最為顯著(圖1A)。為了驗證所識別的靶點,我們對收集的臨床血清和CRC相關組織樣本進行了RT-qPCR檢測。結果表明,miR-6765-3在CRC組中的表達水平顯著升高(圖
討論
先前的研究表明,CAFs參與調節CRC細胞的多種表型,包括增殖、轉移和藥物抵抗[30]。因此,CAFs被認為是CRC診斷和治療的潛在有意義靶點[31]。在本研究中,發現miR-6765-3p在CRC臨床樣本中高表達,并與多種侵襲性臨床病理特征顯著相關,包括更深的腫瘤侵襲和淋巴結轉移
作者貢獻聲明
程曦:撰寫 – 原稿撰寫、可視化、驗證、軟件使用、方法論設計、實驗實施、數據分析、數據整理。張崢:可視化、驗證、軟件使用、方法論設計。葉年遠:驗證、軟件使用、方法論設計。唐海峰:軟件使用、方法論設計、數據分析、數據整理。丁偉:軟件使用、方法論設計、數據分析、數據整理。王一博:撰寫 – 審稿與編輯、監督、資金獲取、概念構思。
資助
徐州醫學院的新藥研究與臨床藥學研究基金會(XZSYSKF2022003利益沖突聲明
作者聲明他們沒有已知的可能會影響本文報道工作的財務利益或個人關系。
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