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Exosome–transmitted long non-coding RNA PTENP1 suppresses bladder cancer progression

文字:[大][中][小] 2018/11/23     浏览次数:    

Exosome–transmitted long non-coding RNA PTENP1 suppresses bladder cancer progression

外泌体传播的lncRNA PTENP1抑制膀胱癌进展

 

    期刊:Mol. Cancer;影响因子: 7.776

    发表单位:南京医科大学

 


导 读

 

    外泌体lncRNA PTENP1可通过竞争结合miRNA-17调节PTEN的表达发挥其抗肿瘤作用。

 


摘 要

 

    膀胱癌(BC)患者的BC组织和外泌体中PTENP1显著降低。我们发现PTENP1主要由外泌体包裹。正常细胞分泌外泌体PTENP1并将其传递给BC细胞,从而通过增加细胞凋亡和降低侵袭和迁移能力来抑制肿瘤生长。此外,外泌体PTENP1通过竞争性结合,miRNA-17介导PTEN的表达。

 


背景介绍

 

    外泌体是具有内吞起源的细胞外囊泡,其由大多数细胞类型分泌。它们被认为是肿瘤细胞与其微环境之间的细胞外信使,通过传递和交换其多样化的货物,包括lncRNA。另外,作为临床生物标志物的外泌体lncRNA在血液中是稳定的并且具有区分个体是否具有肿瘤或是否健康的能力。本研究的目的是寻找可用于诊断膀胱癌的潜在生物标志物,并研究外泌体PTENP1是否介入细胞间通讯,这可能导致膀胱癌的进展。

 


结 果


1   患者特征

    病例组和对照组在年龄,性别,吸烟状况和吸烟年数方面无差异。大多数病例为G1和临床I级,以及大部分浅表性膀胱癌病例。

 


2   确定膀胱癌组织和成对正常组织之间的候选lncRNA

    膀胱癌组织中H19,SNHG16UCA1的表达显著升高,而膀胱癌组织中PTENP1MEG3的表达明显低于癌旁正常组织。

 


3   膀胱癌患者血浆外泌体PTENP1的表达

    TEM显示来自病例的外泌体的大小与来自健康对照的外泌体一致。Western印迹显示存在外泌体标记物TSG101CD63。从血浆中提取外泌体RNAPTENP1在来自病例的外泌体中的表达显著低于来自健康对照的表达。随着临床病理特征的恶化,外泌体PTENP1水平逐渐降低。与低临床等级(I)相比,高临床等级(II+III+IV)中外泌体PTENP1的表达显著降低。结果表明,外泌体PTENP1可能作为区分膀胱癌患者和健康对照的有用生物标志物。

 


4   PTENP1对膀胱癌细胞表型的影响

    将表达PTENP1的质粒或NC载体转染到EJJ82细胞中。qRT-PCR确认PTENP1的表达。PTENP1过表达48小时和72小时后EJ细胞的增殖受到显著抑制,而PTENP1过表达24小时,48小时和72小时后,与转染NC载体的细胞相比,J82细胞的增殖受到显著抑制PTENP1过表达转染24小时的两个细胞系显示出显著阻碍的侵袭和迁移能力。此外,流式细胞仪分析显示PTENP1过表达诱导EJJ82细胞凋亡,以及S期和G2EJ细胞百分比增加和J82细胞百分比升高在G2阶段。

 


5   外泌体PTENP1作为细胞间通讯的介质

    RNase处理后,培养基中PTENP1的水平没有变化,但当用RNaseTriton X-100同时处理时,PTENP1的水平显著降低。蛋白质印迹以显示TSG101CD63的存在。293A细胞中PTENP1的表达显著高于J82EJ细胞。与J82EJ相比,293A细胞中外泌体PTENP1水平显著增加。用绿色荧光标记物PKH67标记来自293A细胞的外泌体。将受体细胞(J82EJ细胞)与来自293A细胞的标记外泌体一起孵育3小时后,PKH67定位于受体细胞的细胞质中

 


6   外泌体PTENP1对膀胱癌细胞表型的影响

    膀胱癌和膀胱癌细胞系患者中PTENP1的频繁沉默,但对照组中没有,表明PTENP1可能作为肿瘤抑制因子起作用。从表达PTENP1的质粒或NC载体转染的293A细胞中分离外泌体,即PTENP1-ExosNC-Exos。将各种浓度的PTENP1-ExosNC-Exos加入EJJ82细胞中24小时。当外泌体浓度高于60μg/ml时,PTENP1-Exos可以浓度依赖性方式显著降低EJJ82细胞的增殖。与暴露于NC-Exos 24小时的EJJ82细胞相比,暴露于PTENP1-ExosEJJ82细胞中PTENP1的水平显著增加。PTENP1-Exos抑制EJJ82细胞的侵袭和迁移能力,增加凋亡数量,以及在S期和G2期促进EJ细胞的循环停滞,并刺激J82细胞在G2期的循环停滞

 


7   PTENP1过表达和外泌体PTENP1对体内肿瘤的影响

    用注射了PTENP1/NC慢病毒载体的EJ细胞或者衍生自用PTENP1/NC慢病毒载体转染的293A细胞的PTENP1/NC Exos注射到裸鼠体内。与NC组相比,PTENP1过表达显著降低了平均肿瘤重量和平均肿瘤体积。注射PTENP1-Exos的裸鼠的肿瘤组织也减弱肿瘤大小和重量。接种于PTENP1载体和PTENP1-Exos的小鼠的肿瘤组织呈现增加的PTENP1表达。PTENP1过表达和PTENP1-Exos模型中增殖标志物Ki67表达显著降低

 


8   外泌体PTENP1通过miRNA-17调节PTEN表达

    将表达PTENP1的质粒/NC载体或PTENP1-Exos/NC-Exos添加至EJJ82细胞,并检测PTEN表达。结果显示PTENP1的过表达可以增加PTEN表达水平PTENP1-Exos还通过蛋白质印迹提高了膀胱癌细胞中PTEN的表达。生物信息学分析表明,外泌体PTENP1可能通过调节PTEN的表达发挥其抗肿瘤作用。miRNA-17模拟物降低了PTEN的表达,而外泌体PTENP1基本上消除了这种作用




讨 论

    总之,我们的结果表明,外泌体PTENP1是一种潜在的的新型膀胱癌诊断生物标志物。此外,正常细胞释放含有PTENP1的外泌体,并且外泌体PTENP1从正常细胞转运至膀胱癌细胞,外源性PTENP1在体外和体内均减轻了膀胱癌细胞的恶性表型。此外,外泌体PTENP1可以作为miR-17诱饵调节PTEN并抑制膀胱癌进展。总之,我们的结果显示,外泌体PTENP1在膀胱癌发生过程中充当细胞间通讯的介质。


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