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糖鏈外泌體技術(shù)助力科研新發(fā)現(xiàn)，肺癌標(biāo)志物或揭示疾病治療新途徑

2024-05-10

4月23日，福建醫(yī)科大學(xué)研究團(tuán)隊在期刊《Journal of Experimental & Clinical Cancer Research》上發(fā)表了題為“Tumor-suppressive miR-4732-3p is sorted into fucosylated exosome by hnRNPK to avoid the inhibition of lung cancer progression”的研究論文，本研究為非小細(xì)胞肺癌提供了一個有前景的生物標(biāo)志物，并通過靶向hnRNPK阻止miR-4732-3p從非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞中“外泌體逃逸”，為非小細(xì)胞肺癌治療開辟了一條新的途徑。文章共同作者包括北京熱景生物技術(shù)股份有限公司高琦博士、劉城秀博士，熱景生物作為合作單位為研究的實施提供了重要支持。

在本項研究中，福建醫(yī)科大學(xué)研究團(tuán)隊創(chuàng)新性地應(yīng)用小扁豆凝集素（Lens culinaris agglutinin, LCA）-磁珠偶聯(lián)物構(gòu)建的巖藻糖捕獲平臺，有效地實現(xiàn)了對源自細(xì)胞的巖藻糖基化外泌體的高度分離，并證實其在富集腫瘤源性外泌體方面的優(yōu)越性能。同時，我們聯(lián)合使用了糖捕獲技術(shù)、全自動核酸提取設(shè)備和qRT-PCR方法，成功從血清樣本中分離并定量檢測出巖藻糖基化外泌體所含miRNA的表達(dá)水平。實驗結(jié)果顯示，miR-4732-3p在非小細(xì)胞肺癌（Non-small cell lung cancer, NSCLC）患者血清巖藻糖基化外泌體中的表達(dá)量顯著增加。隨后，通過熒光原位雜交和qRT-PCR法對NSCLC組織進(jìn)行檢測，我們發(fā)現(xiàn)miR-4732-3p在NSCLC組織中表達(dá)相對較低。利用Kaplan-Meier生存曲線分析，我們還揭示了miR-4732（miR-4732-3p的完整序列）的表達(dá)水平與NSCLC患者的總體生存率呈顯著正相關(guān)關(guān)系，提示miR-4732-3p可能作為NSCLC患者的保護(hù)性分子，在對抗NSCLC進(jìn)展的過程中發(fā)揮重要作用。

充分的證據(jù)表明，腫瘤細(xì)胞能夠通過外泌體釋放具有抗癌功能的分子以維持腫瘤的惡性發(fā)展，這一現(xiàn)象被稱作“外泌體逃逸”機(jī)制。在此背景下，我們發(fā)現(xiàn)NSCLC患者血清巖藻糖基化外泌體中高表達(dá)的miR-4732-3p，在NSCLC細(xì)胞內(nèi)顯示出顯著的抑癌活性。在細(xì)胞內(nèi)，miR-4732-3p通過結(jié)合并調(diào)控MFSD12 mRNA的3'UTR區(qū)域，降低其表達(dá)水平，進(jìn)而抑制AKT/p21信號傳導(dǎo)途徑，導(dǎo)致G2/M期細(xì)胞周期阻滯，有效抑制了NSCLC細(xì)胞的增殖和腫瘤形成。有趣的是，研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，NSCLC細(xì)胞傾向于通過hnRNPK蛋白將抑癌的miR-4732-3p分選到巖藻糖基化外泌體中，而非將其保留在細(xì)胞內(nèi)，以此逃脫miR-4732-3p的抑癌作用。此外，當(dāng)敲除hnRNPK時，可以抑制miR-4732-3p的外泌體分選，從而使miR-4732-3p發(fā)揮其抑癌作用，進(jìn)而抑制NSCLC細(xì)胞增殖和腫瘤生成。且關(guān)鍵結(jié)果表明，隨著NSCLC TNM分期的進(jìn)展，由NSCLC細(xì)胞分泌并進(jìn)入外周血的巖藻糖基化外泌體miR-4732-3p表達(dá)顯著升高，這不僅凸顯了血清巖藻糖基化外泌體中的miR-4732-3p作為NSCLC診斷標(biāo)志物和病情監(jiān)測指標(biāo)的價值；同時，針對hnRNPK蛋白進(jìn)行靶向干預(yù)以阻斷miR-4732-3p的“外泌體逃逸”現(xiàn)象，為NSCLC的治療策略開辟了新的研究路徑。

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