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

外泌體傳播的lncRNA PTENP1抑制膀胱癌進(jìn)展

    期刊：Mol. Cancer；影響因子： 7.776

    發(fā)表單位：南京醫(yī)科大學(xué)

    外泌體lncRNA PTENP1可通過競爭結(jié)合miRNA-17調(diào)節(jié)PTEN的表達(dá)發(fā)揮其抗腫瘤作用。

    膀胱癌（BC）患者的BC組織和外泌體中PTENP1顯著降低。我們發(fā)現(xiàn)PTENP1主要由外泌體包裹。正常細(xì)胞分泌外泌體PTENP1并將其傳遞給BC細(xì)胞，從而通過增加細(xì)胞凋亡和降低侵襲和遷移能力來抑制腫瘤生長。此外，外泌體PTENP1通過競爭性結(jié)合，miRNA-17介導(dǎo)PTEN的表達(dá)。

    外泌體是具有內(nèi)吞起源的細(xì)胞外囊泡，其由大多數(shù)細(xì)胞類型分泌。它們被認(rèn)為是腫瘤細(xì)胞與其微環(huán)境之間的細(xì)胞外信使，通過傳遞和交換其多樣化的貨物，包括lncRNA。另外，作為臨床生物標(biāo)志物的外泌體lncRNA在血液中是穩(wěn)定的并且具有區(qū)分個(gè)體是否具有腫瘤或是否健康的能力。本研究的目的是尋找可用于診斷膀胱癌的潛在生物標(biāo)志物，并研究外泌體PTENP1是否介入細(xì)胞間通訊，這可能導(dǎo)致膀胱癌的進(jìn)展。

    病例組和對(duì)照組在年齡，性別，吸煙狀況和吸煙年數(shù)方面無差異。大多數(shù)病例為G1和臨床I級(jí)，以及大部分淺表性膀胱癌病例。

    膀胱癌組織中H19，SNHG16和UCA1的表達(dá)顯著升高，而膀胱癌組織中PTENP1和MEG3的表達(dá)明顯低于癌旁正常組織。

    TEM顯示來自病例的外泌體的大小與來自健康對(duì)照的外泌體一致。Western印跡顯示存在外泌體標(biāo)記物TSG101和CD63。從血漿中提取外泌體RNA。PTENP1在來自病例的外泌體中的表達(dá)顯著低于來自健康對(duì)照的表達(dá)。隨著臨床病理特征的惡化，外泌體PTENP1水平逐漸降低。與低臨床等級(jí)（I）相比，高臨床等級(jí)（II+III+IV）中外泌體PTENP1的表達(dá)顯著降低。結(jié)果表明，外泌體PTENP1可能作為區(qū)分膀胱癌患者和健康對(duì)照的有用生物標(biāo)志物。

    將表達(dá)PTENP1的質(zhì)?；?/span>NC載體轉(zhuǎn)染到EJ和J82細(xì)胞中。qRT-PCR確認(rèn)PTENP1的表達(dá)。PTENP1過表達(dá)48小時(shí)和72小時(shí)后EJ細(xì)胞的增殖受到顯著抑制，而PTENP1過表達(dá)24小時(shí)，48小時(shí)和72小時(shí)后，與轉(zhuǎn)染NC載體的細(xì)胞相比，J82細(xì)胞的增殖受到顯著抑制。用PTENP1過表達(dá)轉(zhuǎn)染24小時(shí)的兩個(gè)細(xì)胞系顯示出顯著阻礙的侵襲和遷移能力。此外，流式細(xì)胞儀分析顯示PTENP1過表達(dá)誘導(dǎo)EJ和J82細(xì)胞凋亡，以及S期和G2期EJ細(xì)胞百分比增加和J82細(xì)胞百分比升高在G2階段。

    RNase處理后，培養(yǎng)基中PTENP1的水平?jīng)]有變化，但當(dāng)用RNase和Triton X-100同時(shí)處理時(shí)，PTENP1的水平顯著降低。蛋白質(zhì)印跡以顯示TSG101和CD63的存在。293A細(xì)胞中PTENP1的表達(dá)顯著高于J82和EJ細(xì)胞。與J82和EJ相比，293A細(xì)胞中外泌體PTENP1水平顯著增加。用綠色熒光標(biāo)記物PKH67標(biāo)記來自293A細(xì)胞的外泌體。將受體細(xì)胞（J82和EJ細(xì)胞）與來自293A細(xì)胞的標(biāo)記外泌體一起孵育3小時(shí)后，PKH67定位于受體細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中。

    膀胱癌和膀胱癌細(xì)胞系患者中PTENP1的頻繁沉默，但對(duì)照組中沒有，表明PTENP1可能作為腫瘤抑制因子起作用。從表達(dá)PTENP1的質(zhì)?；?/span>NC載體轉(zhuǎn)染的293A細(xì)胞中分離外泌體，即PTENP1-Exos或NC-Exos。將各種濃度的PTENP1-Exos或NC-Exos加入EJ和J82細(xì)胞中24小時(shí)。當(dāng)外泌體濃度高于60μg/ml時(shí)，PTENP1-Exos可以濃度依賴性方式顯著降低EJ和J82細(xì)胞的增殖。與暴露于NC-Exos 24小時(shí)的EJ和J82細(xì)胞相比，暴露于PTENP1-Exos的EJ和J82細(xì)胞中PTENP1的水平顯著增加。PTENP1-Exos抑制EJ和J82細(xì)胞的侵襲和遷移能力，增加凋亡數(shù)量，以及在S期和G2期促進(jìn)EJ細(xì)胞的循環(huán)停滯，并刺激J82細(xì)胞在G2期的循環(huán)停滯。

    用注射了PTENP1/NC慢病毒載體的EJ細(xì)胞或者衍生自用PTENP1/NC慢病毒載體轉(zhuǎn)染的293A細(xì)胞的PTENP1/NC Exos注射到裸鼠體內(nèi)。與NC組相比，PTENP1過表達(dá)顯著降低了平均腫瘤重量和平均腫瘤體積。注射PTENP1-Exos的裸鼠的腫瘤組織也減弱腫瘤大小和重量。接種于PTENP1載體和PTENP1-Exos的小鼠的腫瘤組織呈現(xiàn)增加的PTENP1表達(dá)。在PTENP1過表達(dá)和PTENP1-Exos模型中增殖標(biāo)志物Ki67表達(dá)顯著降低。

    將表達(dá)PTENP1的質(zhì)粒/NC載體或PTENP1-Exos/NC-Exos添加至EJ和J82細(xì)胞，并檢測PTEN表達(dá)。結(jié)果顯示PTENP1的過表達(dá)可以增加PTEN表達(dá)水平。PTENP1-Exos還通過蛋白質(zhì)印跡提高了膀胱癌細(xì)胞中PTEN的表達(dá)。生物信息學(xué)分析表明，外泌體PTENP1可能通過調(diào)節(jié)PTEN的表達(dá)發(fā)揮其抗腫瘤作用。miRNA-17模擬物降低了PTEN的表達(dá)，而外泌體PTENP1基本上消除了這種作用。

    總之，我們的結(jié)果表明，外泌體PTENP1是一種潛在的的新型膀胱癌診斷生物標(biāo)志物。此外，正常細(xì)胞釋放含有PTENP1的外泌體，并且外泌體PTENP1從正常細(xì)胞轉(zhuǎn)運(yùn)至膀胱癌細(xì)胞，外源性PTENP1在體外和體內(nèi)均減輕了膀胱癌細(xì)胞的惡性表型。此外，外泌體PTENP1可以作為miR-17誘餌調(diào)節(jié)PTEN并抑制膀胱癌進(jìn)展?？傊?，我們的結(jié)果顯示，外泌體PTENP1在膀胱癌發(fā)生過程中充當(dāng)細(xì)胞間通訊的介質(zhì)。

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