結(jié)直腸癌肝轉(zhuǎn)移的潛在生物標(biāo)志物

本研究中，研究人員發(fā)現(xiàn)與無(wú)肝轉(zhuǎn)移的結(jié)直腸癌(CRC)患者相比，有肝轉(zhuǎn)移的CRC患者的M2型巨噬細(xì)胞比例增加。高度轉(zhuǎn)移的CRC細(xì)胞會(huì)釋放富含miR-106a-5p的外泌體，通過(guò)抑制SOCS6和激活JAK2/STAT3通路促進(jìn)巨噬細(xì)胞M2極化。這些M2型巨噬細(xì)胞反過(guò)來(lái)會(huì)促進(jìn)CRC的肝轉(zhuǎn)移。hnRNPA1調(diào)節(jié)miR-106a-5p進(jìn)入外泌體的運(yùn)輸。在臨床上，血漿外泌體中miR-106a-5p水平升高與肝轉(zhuǎn)移和不良預(yù)后相關(guān)。總之，研究人員發(fā)現(xiàn)由CRC衍生的外泌體miR-106a-5p在促進(jìn)肝轉(zhuǎn)移方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用，是預(yù)防和治療CRC肝轉(zhuǎn)移的潛在生物標(biāo)志物。

背景信息

01

遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移是結(jié)直腸癌（CRC）患者死亡的關(guān)鍵決定因素。由于結(jié)直腸的門(mén)靜脈循環(huán)具有獨(dú)特的解剖學(xué)特征，超過(guò)50%的CRC患者在疾病過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)肝轉(zhuǎn)移。一旦出現(xiàn)肝轉(zhuǎn)移，CRC患者的5年總生存率將驟降至僅為20%。因此，迫切需要全面研究驅(qū)動(dòng)CRC肝轉(zhuǎn)移的內(nèi)在機(jī)制，確定可靠的分子靶點(diǎn)，并探索有效的預(yù)防和治療策略，以改善CRC患者的預(yù)后。

隨著對(duì)腫瘤的認(rèn)識(shí)不斷加深，越來(lái)越多的證據(jù)表明，腫瘤微環(huán)境中各種細(xì)胞之間的相互作用對(duì)腫瘤轉(zhuǎn)移有著的影響。腫瘤微環(huán)境由多種非腫瘤細(xì)胞組成，形成一個(gè)復(fù)雜的環(huán)境，影響腫瘤的惡性程度、免疫逃避和患者對(duì)藥物治療的反應(yīng)以及總體生存情況。在這些非腫瘤細(xì)胞中，腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞（TAMs）作為腫瘤轉(zhuǎn)移的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子脫穎而出。目前的研究表明，巨噬細(xì)胞可以被廣泛地誘導(dǎo)成為兩種截然不同的類(lèi)型：經(jīng)典激活的M1巨噬細(xì)胞（表達(dá)CD86和IL-1β等標(biāo)記基因）和替代激活的M2巨噬細(xì)胞（表達(dá)CD163、CD206、IL-10、Arg-1和TGF-β等標(biāo)記基因）。CD163是一種膜糖蛋白，主要在M2巨噬細(xì)胞中表達(dá)。CD206，也稱(chēng)為MRC1（mannose receptor C-type 1），是另一種典型的M2巨噬細(xì)胞標(biāo)記物。M2型巨噬細(xì)胞數(shù)量的增加與腫瘤轉(zhuǎn)移密切相關(guān)，因?yàn)檫@些巨噬細(xì)胞會(huì)分泌抗炎細(xì)胞因子如IL-10和TGF-β，參與免疫調(diào)節(jié)、傷口愈合、血管生成，并促進(jìn)腫瘤進(jìn)展。因此，當(dāng)腫瘤微環(huán)境中的TAMs發(fā)生M2極化時(shí)，微環(huán)境將變得更有利于腫瘤生長(zhǎng)，放大腫瘤轉(zhuǎn)移。

外泌體mir -106a-5p誘導(dǎo)的M2巨噬細(xì)胞相互促進(jìn)結(jié)直腸癌肝轉(zhuǎn)移

02

已經(jīng)發(fā)現(xiàn)外泌體miR-106a-5p可以誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞M2型極化，并且廣泛的研究表明M2型巨噬細(xì)胞可以促進(jìn)腫瘤的惡性進(jìn)展。因此，研究人員進(jìn)一步探索了外泌體miR-106a-5p誘導(dǎo)的M2型巨噬細(xì)胞是否反過(guò)來(lái)促進(jìn)結(jié)直腸癌的肝轉(zhuǎn)移。研究人員選擇HCT-8和LoVo細(xì)胞進(jìn)行后續(xù)實(shí)驗(yàn)。首先將miR-106a-5p模擬物或相應(yīng)對(duì)照轉(zhuǎn)染Mφ細(xì)胞，然后在HCT-8和LoVo細(xì)胞系中加入條件培養(yǎng)基(CM)。遷移實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，外源性miR-106a-5p誘導(dǎo)的M2型巨噬細(xì)胞促進(jìn)HCT-8和LoVo細(xì)胞的遷移和侵襲。

隨后，將SW480-miR-106a-5p模擬物、HCT 116-anti-miR-106a-5p來(lái)源的外泌體及其各自的對(duì)照組與Mφ細(xì)胞共培養(yǎng)。體外遷移實(shí)驗(yàn)顯示，結(jié)直腸癌細(xì)胞(SW480-miR-106a-5p模擬物組、HCT 116-anti-miR-106a-5p組和各自的對(duì)照組)外泌體miR-106a-5p誘導(dǎo)的M2型巨噬細(xì)胞增強(qiáng)HCT-8和LoVo細(xì)胞的遷移和侵襲能力。體內(nèi)實(shí)驗(yàn)也顯示，結(jié)直腸癌細(xì)胞外泌體miR-106a-5p (SW480-miR-106a-5p mimics、HCT 116-anti-miR-106a-5p及其各自的對(duì)照組)誘導(dǎo)的M2型巨噬細(xì)胞促進(jìn)LoVo細(xì)胞的肝轉(zhuǎn)移。這些結(jié)果表明，外泌體miR-106a-5p誘導(dǎo)的M2型巨噬細(xì)胞可以促進(jìn)結(jié)直腸癌的肝轉(zhuǎn)移。

血漿外泌體miR-106a-5p升高可作為CRC的獨(dú)立預(yù)后標(biāo)志物

03

為了闡明結(jié)直腸癌患者外泌體中miR-106a-5p的臨床意義，研究人員分離了結(jié)直腸癌患者和健康個(gè)體的血漿外泌體。qRT-PCR結(jié)果顯示，與健康人相比，結(jié)直腸癌患者血漿外泌體中miR-106a-5p表達(dá)水平升高。有肝轉(zhuǎn)移的結(jié)直腸癌患者血漿外泌體中miR-106a-5p的表達(dá)明顯高于無(wú)肝轉(zhuǎn)移的結(jié)直腸癌患者。此外，術(shù)后患者血漿外泌體miR-106a-5p表達(dá)下降，提示血漿外泌體miR-106a-5p主要由腫瘤產(chǎn)生。此外，研究人員發(fā)現(xiàn)外泌體miR-106a-5p表達(dá)水平的增加與腫瘤的低分化，遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移，淋巴/微血管/神經(jīng)浸潤(rùn)密切相關(guān)。

另外，分析進(jìn)一步揭示，血漿外泌體miR-106a-5p是結(jié)直腸癌患者的一個(gè)獨(dú)立的預(yù)后因素。同時(shí)，Kaplan-Meier生存分析顯示，血漿外泌體miR-106a-5p表達(dá)較高的患者的總生存期（OS）和無(wú)病生存期（DFS）低于表達(dá)較低的患者。總之，這些發(fā)現(xiàn)表明，血漿外泌體miR-106a-5p在結(jié)直腸癌患者中高度表達(dá)，與肝轉(zhuǎn)移和不良預(yù)后有關(guān)。它可以作為結(jié)直腸癌診斷和治療的有價(jià)值的獨(dú)立預(yù)后因素。

結(jié)論

04

總之，本研究全面闡明了CRC來(lái)源的外泌體miR-106a-5p在介導(dǎo)CRC細(xì)胞與巨噬細(xì)胞之間的細(xì)胞間通訊方面的作用。這一新發(fā)現(xiàn)的調(diào)節(jié)軸提供了潛在的治療靶點(diǎn)，并將血漿外泌體miR-106a-5p作為CRC診斷和治療的特定且有價(jià)值的生物標(biāo)志物。