晶誠所至 生命所能

Engage to Life Energy

 
small RNA測序 | 巨噬細胞miR-28-5p-IL-34的反饋環路調節肝細胞癌轉移
發布日期:2016-10-17瀏覽:

皇冠賭場開戶生物客戶文章-巨噬細胞miR-28-5p-IL-34的反饋環路調節肝細胞癌轉移,文章發表于雜志Hepatology。

題目:miR-28-5p-IL-34-Macrophage Feedback Loop Modulates Hepatocellular Carcinoma Metastasis

雜志:Hepatology         IF:11.055

實驗方法:miRNA-sequencing (Illumina HiSeq 2500)

合作單位:復旦大學


 

摘要:

作者對miRNA進行測序鑒定出22個參與肝細胞癌(HCC)轉移的miRNA。其中 miR-28-5p在肝癌細胞中表達下調,這與腫瘤轉移、復發及低的成活率有關。生物功能研究顯示在裸鼠體內 miR-28-5p的缺乏促進腫瘤生長和轉移,而在體外卻不能改變肝癌細胞的生物學特性。通過基因表達譜和生物信息分析,作者鑒定出miR-28-5p的靶基因白介素-34(IL-34),miR-28-5p 缺乏對HCC生長和轉移產生的影響依賴于IL-34介導的腫瘤相關巨噬細胞(TAMs)的滲透。另外,作者發現在 HCC細胞中通過轉化生長因子-β1(TGF-β1),被miR-28-5p-IL-34介導的TAMs可抑制miR-28-5p的表達,形成一個miR-28-5p-IL-34-macrophage的正反饋循環。在臨床HCC樣本中,miR-28-5p 的表達水平與 IL-34 的表達和TAMs的數量成負相關。低miR-28-5p 表達量,高IL-34水平及高TAMs數量的病人有更短的存活期(OS)和復發時間(TTR)。

 

背景:

大約90%的癌癥患者死亡是由癌細胞轉移所導致,許多研究顯示癌細胞的內部機制和外部微環境因子可導致腫瘤轉移,然而由于轉移過程復雜,對于這些機制的理解仍是不全面的。miRNA是一種小非編碼RNA,研究已經證實其對腫瘤轉移的調節起著關鍵作用,但是目前miRNA對肝細胞癌的影響還沒有被完全闡明。

 

研究方法:

 

研究結果:

 

1。 miR-28-5p的下調與HCC的轉移及預后有關

 

本文分別對具有不同轉移能力的肝癌細胞系(轉移能力:MHCC97L<MHCC97H<HCCLM3)及移植瘤模型組織(HCCLM3-LM)進行miRNA測序,結果在這些樣本中共找到22與轉移能力相關的顯著差異miRNA,其中12個miRNA與樣本轉移能力呈正相關,10個與樣本轉移能力呈負相關。有趣的是,miR-28-3p 和 miR-28-5p來自同一個轉錄本且表達量最豐富,并且與4個樣本的轉移能力呈負相關,因此作者重點關注這兩個miRNA的作用。

 

作者評估了miR-28-3p 和miR-28-5p的表達水平,發現只有miR-28-5p在肝癌細胞中的表達量相比于正常細胞明顯減少。另外,它在轉移性的HCC細胞系中的表達量低于非轉移性的HCC細胞系。作者還對miR-28-3p 和miR-28-5p進行了qRT-PCR檢測,結果顯示相比于正常組織,只有miR-28-5p的表達量在腫瘤中是顯著下調的。此外,HCC轉移或復發的病人的miR-28-5p表達量低于非轉移或復發的病人。因此miR-28-5p表達量較高的病人比表達量低的病人預后效果好。

圖1

 

2。 裸鼠體內 miR-28-5p的缺乏促進腫瘤生長和轉移,在體外卻不能改變HCC細胞的生物學特性

 

將帶有miR-28-5p 和 anti-miR-28-5p的質粒分別轉染到HCC細胞系和裸鼠體內,結果顯示miR-28-5p的下調對HCC細胞增殖、轉移、凋亡等功能沒有產生影響。而在裸鼠體內,當miR-28-5p的表達量降低時,腫瘤體積顯著增大,利用活體成像技術證實了這個結果。

 

圖2

 

3。 IL-34是miR-28-5p下游的直接靶基因

 

以上的體內外實驗顯示miR-28-5p 可能通過細胞的非自治機制來行使其腫瘤抑制功能,一種可能的非自治途徑是通過調節分泌蛋白(如細胞因子、趨化因子)的產生影響腫瘤微環境,因此作者根據研究miR-28-5p與細胞因子/趨化因子的上下調關系及預測軟件尋找靶基因,結果只有 IL-34符合預測條件。miR-28-5p與 IL-34 mRNA的3’UTR具有互補序列,qRT-PCR 和western blot 也證實miR-28-5p 在HCC細胞中過表達可顯著減少 IL-34 的表達水平。反過來,miR-28-5p的敲除可明顯提高 IL-34 的表達量。另外,miR-28-5p和IL-34 的mRNA、蛋白水平具有顯著的負相關性。

 

圖3

 

4. IL-34激活巨噬細胞中的 FAK 和 ERK1/2 信號,促進增殖和趨化性轉移

 

本研究顯示 IL-34可以體外誘導巨噬細胞的增殖和趨化性遷移,westernblot分析發現 使用IL-34處理巨噬細胞后 FAK 和 ERK1/2的磷酸化水平提高,而在加入CSF1R 抑制劑,  FAK 抑制劑或 ERK1/2 抑制劑后,巨噬細胞的增殖和遷移能力降低,這說明FAK 和 ERK1/2 信號的活化與 IL-34介導的巨噬細胞的增殖及趨化性有關。

 

圖4

 

5. IL-34通過誘導TAM滲透促進HCC的生長和遷移

與 miR-28-5p相似,體外實驗顯示 IL-34的改變對HCC的生物學活性沒有影響。人體內HCC模型分析顯示IL-34可促進腫瘤生長和遷移,而IL-34 的下調抑制腫瘤增殖。研究還發現在IL-34含量較高的肝癌細胞中滲透的TAMs 數量也是更高的,而在含有 IL-34 的其他基質細胞中滲透的TAMs 數量并未發生變化。作者在小鼠體內的實驗顯示TAMs 的消耗幾乎完全消除了IL-34對HCC增殖的影響。結果表明在體內 IL-34對HCC增殖的影響是受TAMs調節的。

 

圖5

 

6. miR-28-5p的缺乏導致IL-34的上調,從而通過TAM滲透的介導促進腫瘤生長和轉移

 

體外結果顯示miR-28-5p的過表達抑制巨噬細胞的趨化遷移和增殖,與敲除IL-34的作用相同,然而 IL-34的過表達可消除這種影響。這表明miR-28-5p 在HCC中的缺乏可使IL-34上調,從而促進巨噬細胞的趨化遷移和增殖。體內實驗結果顯示IL-34 過表達或miR-28-5p的敲除會增加腫瘤體積,誘導更明顯的F4/80+ TAM滲透,反過來,則會減少TAM的滲透數量。另外還發現TAMs的消耗會消除由于IL-34 的過表達或miR-28-5p的敲除對腫瘤所產生的影響。這表明miR-28-5p缺乏對HCC增殖產生的影響依賴于介導IL-34的TAM滲透作用。

 

圖6

 

7. 源自TAM的TGF-β1肝癌細胞中抑制miR-28-5p的表達

 

先前研究發現TAM參與腫瘤增殖,在HCC細胞中的作用機制也已經被報道過,但作者發現將TAMs和HepG2一起培養后會導致miR-28-5p水平下降, IL-34表達量升高。另外將TAMs 和HCC細胞一起培養使肝癌細胞的趨化遷移和增殖能力提高,這種影響會因miR-28-5p過表達或IL-34的敲除而消失。作者通過ELISA實驗在HCC細胞中找到了TAMs分泌的主要細胞因子,而只有TGF-β1通過TAMs顯著增加了對miR-28-5p表達的抑制,因此推測在HCC細胞中通過TAMs對miR-28-5p的抑制主要依靠TGF-β1,在HCC細胞中形成一個miR-28-5p-IL-34-macrophage正向反饋循環。

 

圖7

 

8. miR-28-5p,IL-34, TAMs對HCC病人預后的影響

 

作者對 380 HCC病人的預后情況進行調查,發現miR-28-5p,IL-34, TAMs的表達量與存活率、復發時間密切相關,具體如下圖所示。

 

圖8

 

參考文獻:Zhou S L, Hu Z Q, Zhou Z J, et al. miR‐28‐5p‐IL‐34‐macrophage feedback loop modulates hepatocellular carcinoma metastasis[J]. Hepatology, 2016, 63(5): 1560-1575.

上一條:GWAS | 6個新的麻風易感位點的發現及其多效性分析
下一條:更多客戶文章……
返回
網站地圖 | 法律聲明 | 聯系我們

地址:上海市漕河涇開發區漕寶路401號3號樓4B 電話:021-60901207/60901208
皇冠賭場開戶(上海)有限公司 Copyright 2012 Genergy Inc.

友情鏈接: