外泌体 ncRNA：癌症研究的“S卡选手”
外泌体的直径范围为40-160 nm (平均100nm)，是由脂质双层膜包裹的细胞外囊泡（Extracellular Vesicles，EV）的一个子集，由大多数真核细胞分泌[1]。例如，其广泛分布于血液、唾液、尿液、脑脊液、乳汁等体液中。
外泌体作为“液体活检三架马车”之一，具有重要的研究意义。外泌体携带了参与细胞内信号转导的蛋白、mRNA、ncRNA （Non-coding RNA）、脂质等信息 ，其中ncRNA包括 miRNA（microRNA）、lncRNA（long non-coding RNA）、circRNA（circular RNA）；这些 ncRNA 在细胞间信息传递、调控基因表达等方面有着重要作用。今天小编就来和各位来聊一下癌症研究中的“S卡选手”——外泌体 ncRNA，来看看其在癌症研究中的应用。
外泌体 ncRNA 在癌症中的应用方向：
1、功能机制研究：参与肿瘤的增殖、侵袭、转移、发生发展[3-6]；参与肿瘤微环境[5-6]
2、Biomarker：癌前诊断、预后、预测特性的生物标志物[7-8]
3、临床治疗应用：药物抗性[9-10]
案例一
癌种：宫颈癌 ；应用方向：biomarker 癌前诊断
文献：Exosomal let-7d-3p and miR-30d-5p as diagnostic biomarkers for non-invasive screening of cervical cancer and its precursors[11]期刊：Molecular Cancer影响因子：15.302时间：2019年4月作者对健康志愿者、宫颈癌患者和癌前病变的121份血浆样本进行外泌体 miRNA 测序，确定了一个包含8个差异表达外泌体 miRNA 组合，可以区分 CIN II +组（包括高级别 CIN II 患者）和 CIN I 组（包括 CIN I 患者和健康人）。应用 qRT-PCR 技术，差异表达的 miRNA 在另外46组宫颈癌组织及其癌旁组织中进行鉴定，其中 let-7d-3p 和 miR-30d-5p 在宫颈肿瘤与邻近正常组织间具有显著性差异(P<0.005)；应用 ddPCR 技术，两个差异表达的 miRNA（miR-30d-5p 和 let-7d-3p）在另外203个独立的血浆样本中得到验证。综上所述，血浆外泌体 miR-30d-5p 和 let-7d-3p 对于宫颈癌及其前体的无创筛查是有价值的诊断性生物标志物。研究思路：
案例二
癌种：结直肠癌； 应用方向：biomarker、癌症增殖、侵袭、转移
文献：Exosomal circPACRGL promotes progression of colorectal cancer via the miR-142-3p/miR-506-3p-TGF-β1 axis [12]期刊：Molecular Cancer影响因子：15.302时间：2020年7月
作者通过 CCK8、流式细胞术、小鼠模型构建等实验分析得出结直肠癌（Colorectal cancer，CRC）来源的外泌体促进 CRC 增殖、转移和侵袭。RNA 测序结果分析获得了一种新的外泌体 circRNA，为 circPACRGL，其在肿瘤来源外泌体添加后的 CRC 细胞中显著上调，并通过 qRT-PCR 进行了验证。此外，作者通过 StarBase 2.0预测 circPACRGL 的靶标 miRNA 以及进行双荧光素酶报告基因实验，发现 circPACRGL 可以作为 miR-142-3p/miR-506-3 的海绵，促进转化生长因子 TGF-β1 的表达。circPACRGL 通过 miR-142-3p/miR-506-3p-TGF- 271 途径促进 CRC 细胞增殖、转移和侵袭，以及 N1 向 N2 中性粒细胞的分化。该研究首次揭示了癌源性外泌体 circPACRGL 在 CRC 增殖和转移中起着致癌作用，为 circRNA 在 CRC 进展中的作用提供了机制上的认识，并为 CRC 治疗提供了一个有价值的标记。研究思路：
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参考文献
1、Ruivo, C. F., Adem, B., Silva, M. & Melo, S. A. The biology of cancer exosomes: insights and new perspectives. Cancer Res. 77, 6480–6488 (2017).
2、Dai, J., Su, Y., Zhong, S. et al. Exosomes: key players in cancer and potential therapeutic strategy. Sig Transduct Target Ther .5,145 (2020).
3、Li, J. et al. Circular RNA IARS (circ-IARS) secreted by pancreatic cancer cells and located within exosomes regulates endothelial monolayer permeability to promote tumor metastasis. J. Exp. Clin. Cancer Res. 37, 177 (2018).
4、Jamal, M. et al. Recent progress on circular RNA research in acute myeloid leukemia. Front Oncol. 9, 1108 (2019).
5、Wang, L. et al. CD103-positive CSC exosome promotes EMT of clear cell renal cell carcinoma: role of remote MiR-19b-3p. Mol. Cancer 18, 86 (2019).
6、Cheng, Z. et al. Exosome-transmitted p120-catenin suppresses hepatocellular carcinoma progression via STAT3 pathways. Mol. Carcinog. 58, 1389–1399(2019).
7、Hu, C., Meiners, S., Lukas, C., Stathopoulos, G. T. & Chen, J. Role of exosomal microRNAs in lung cancer biology and clinical applications. Cell Prolif. e12828, https://doi.org/10.1111/cpr.12828 (2020).
8、Li, Y. et al. Circular RNA is enriched and stable in exosomes: a promising bio- marker for cancer diagnosis. Cell Res. 25, 981–984 (2015).
9、Deng, H. et al. Role of long non-coding RNA in tumor drug resistance. Tumour Biol. J. Int. Soc. Oncodev. Biol. Med. 37, 11623–11631 (2016).
10、Chen, Q. N., Wei, C. C., Wang, Z. X. & Sun, M. Long non-coding RNAs in anti- cancer drug resistance. Oncotarget 8, 1925–1936 (2017).
11、Zheng M , Hou L , Ma Y , et al. Exosomal let-7d-3p and miR-30d-5p as diagnostic biomarkers for non-invasive screening of cervical cancer and its precursors. Molecular Cancer, 18, 76(2019).
12、Shang A , Gu C , Wang W , et al. Exosomal circPACRGL promotes progression of colorectal cancer via the miR-142-3p/miR-506-3p-TGF-β1 axis. Molecular Cancer,19,117(2020).
基因分型研究部 宋聪聪 | 文案
孙翠翠丨编辑
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