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

外泌體傳播的lncRNA PTENP1抑制膀胱癌進展

    期刊：Mol. Cancer；影響因子： 7.776

    發表單位：南京醫科大學

    外泌體lncRNA PTENP1可通過競爭結合miRNA-17調節PTEN的表達發揮其抗腫瘤作用。

    膀胱癌（BC）患者的BC組織和外泌體中PTENP1顯著降低。我們發現PTENP1主要由外泌體包裹。正常細胞分泌外泌體PTENP1并將其傳遞給BC細胞，從而通過增加細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通過競爭性結合，miRNA-17介導PTEN的表達。

    外泌體是具有內吞起源的細胞外囊泡，其由大多數細胞類型分泌。它們被認為是腫瘤細胞與其微環境之間的細胞外信使，通過傳遞和交換其多樣化的貨物，包括lncRNA。另外，作為臨床生物標志物的外泌體lncRNA在血液中是穩定的并且具有區分個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志物，并研究外泌體PTENP1是否介入細胞間通訊，這可能導致膀胱癌的進展。

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

    膀胱癌組織中H19，SNHG16和UCA1的表達顯著升高，而膀胱癌組織中PTENP1和MEG3的表達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照的外泌體一致。Western印跡顯示存在外泌體標記物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顯著低于來自健康對照的表達。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（I）相比，高臨床等級（II+III+IV）中外泌體PTENP1的表達顯著降低。結果表明，外泌體PTENP1可能作為區分膀胱癌患者和健康對照的有用生物標志物。

    將表達PTENP1的質?；?/span>NC載體轉染到EJ和J82細胞中。qRT-PCR確認PTENP1的表達。PTENP1過表達48小時和72小時后EJ細胞的增殖受到顯著抑制，而PTENP1過表達24小時，48小時和72小時后，與轉染NC載體的細胞相比，J82細胞的增殖受到顯著抑制。用PTENP1過表達轉染24小時的兩個細胞系顯示出顯著阻礙的侵襲和遷移能力。此外，流式細胞儀分析顯示PTENP1過表達誘導EJ和J82細胞凋亡，以及S期和G2期EJ細胞百分比增加和J82細胞百分比升高在G2階段。

    RNase處理后，培養基中PTENP1的水平沒有變化，但當用RNase和Triton X-100同時處理時，PTENP1的水平顯著降低。蛋白質印跡以顯示TSG101和CD63的存在。293A細胞中PTENP1的表達顯著高于J82和EJ細胞。與J82和EJ相比，293A細胞中外泌體PTENP1水平顯著增加。用綠色熒光標記物PKH67標記來自293A細胞的外泌體。將受體細胞（J82和EJ細胞）與來自293A細胞的標記外泌體一起孵育3小時后，PKH67定位于受體細胞的細胞質中。

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

    用注射了PTENP1/NC慢病毒載體的EJ細胞或者衍生自用PTENP1/NC慢病毒載體轉染的293A細胞的PTENP1/NC Exos注射到裸鼠體內。與NC組相比，PTENP1過表達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增加的PTENP1表達。在PTENP1過表達和PTENP1-Exos模型中增殖標志物Ki67表達顯著降低。

    將表達PTENP1的質粒/NC載體或PTENP1-Exos/NC-Exos添加至EJ和J82細胞，并檢測PTEN表達。結果顯示PTENP1的過表達可以增加PTEN表達水平。PTENP1-Exos還通過蛋白質印跡提高了膀胱癌細胞中PTEN的表達。生物信息學分析表明，外泌體PTENP1可能通過調節PTEN的表達發揮其抗腫瘤作用。miRNA-17模擬物降低了PTEN的表達，而外泌體PTENP1基本上消除了這種作用。

    總之，我們的結果表明，外泌體PTENP1是一種潛在的的新型膀胱癌診斷生物標志物。此外，正常細胞釋放含有PTENP1的外泌體，并且外泌體PTENP1從正常細胞轉運至膀胱癌細胞，外源性PTENP1在體外和體內均減輕了膀胱癌細胞的惡性表型。此外，外泌體PTENP1可以作為miR-17誘餌調節PTEN并抑制膀胱癌進展?？傊?，我們的結果顯示，外泌體PTENP1在膀胱癌發生過程中充當細胞間通訊的介質。

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