今天小编给大家带来的是今年4月发表在nature communications 上的一篇文章,其题目为
Exosome-delivered EGFR regulates liver microenvironmentto promote gastric cancer liver metastasis
。
自从肿瘤
“种子与土壤”学说
提出以来,其转移亲器官性就成为了肿瘤的未解之谜。尽管EGFR在肿瘤的研究较多,但是我们还并不知道外泌体运输的EGFR能发挥怎样的功能,这正是作者研究的兴趣所在,作者通过实验研究得出了以下结论:胃癌细胞分泌的外泌体可以将EGFR运输到肝脏,使EGFR聚集在肝基质细胞的细胞膜上,然后EGFR通过抑制miR-26a,b的表达而去激活肝细胞生长因子(HGF)。而且,迁移肿瘤细胞上的c-MET受体可以结合旁分泌上调的HGF,为“种子”提供适宜的“土壤”,帮助转移肿瘤细胞的着路和增殖。因此,作者提出来自肝细胞且包含EGFR的外泌体可以为肝转移提供一个适宜的微环境帮助转移的形成。
图1:在胃癌(GC)病人中分析血浆外泌体EGFR和HGF-Cmet
尽管已知EGFR在肿瘤组织中是上调的,但几乎无人研究外泌体来源的EGFR。作者首先通过高速离心法分离血浆中的外泌体来研究EGFR的含量,1a是在电镜下观察外泌体,其大小在100nm左右,1b示GC病人血浆中富含EGFR,正常人血浆中几乎无EGFR,而且GC临床四期病人血浆中EGFR明显高于二,三期水平。这两图说明EGFR也许对GC的发展很重要。 1c,d,e示HGF在肝及癌旁组织中高表达,而不是GC转移灶,而HGF受体,c-MET/磷酸化的c-MET在胃癌肝转移灶中高表达,对30个GC病人检测HGF和c-MET, c-MET的阳性率高达90%,这些数据说明转移的癌细胞主要与HGF结合,而HGF是通过旁分泌形式释放到肝微环境中的。
图2:SGC外泌体转运EGFR到肝脏
2a:
从SGC7901细胞中分离的外泌体使之与小鼠肝细胞共培养。
2b:
检测细胞中的EGFR水平,可在SGC细胞和SGC细胞外泌体中检测到EGFFR.
2c/d:
原始肝细胞与来自SGC细胞的50ug外泌体共培养,可看到外泌体迅速进入到细胞中。
2e:
从SGC中分离出带有GFP EGFR的外泌体,使其与原始肝细胞共培养,可以看到EGFR在肝细胞外膜表达而且与E-cadherin有共定位。
2f:
检测分离出的外泌体大小,为100nm左右。
这些结果表明SGC的外泌体可以运输膜蛋白EGFR到肝脏。
图3:描述原发性肝细胞的细胞类型特点
图3主要是运用带有marker的基质细胞及肝细胞描述原始肝细胞的特点,F4/8是
Kupper
的marker,α-SMA是
α-
平滑肌肌动蛋白的marker,desmin是肝星状细胞的marker。
图3说明SGC外泌体包含的EGFR可以被肝
Kupper
细胞和肝星状细胞摄取。
图4:SGC外泌体转运的EGFR通过抑制miR-26a/b表达来激活肝HGF
4a
;10
6
个
原发性肝细胞与40ug 来自
SGC的外泌体
共培养,发现SGC的外泌体能显著提高细胞HGF和EGFR的表达。
4c
:EGFR过表达能提高肝HGF含量
4b
;SGC过表达或者EGFR过表达并不能显著提高HGF mRNA水平。
所以可得出结论;外泌体EGFR通过抑制下游miRNA来激活HGF。
4e/h:
生物信息学方法预测了与HGF相关的miRNA中,发现
miR-26a/b
在GC中下调。
4f/g:
SGC
的外泌体和EGFR过表达在肝细胞中强烈抑制了
miR-26a/b
。
图5:
miR-26a/b
的直接靶点:HGF
5a:
miR-26a/b
的绑定位点。
5b:
过表达miR-26a/b可降低HGF表达,抑制miR-26a/b可增强HGF表达。
5c:western blotting
分析证明了5b的结论。
5d: miR-26a/b
过表达或抑制不影响HGF mRNA 水平,因为miRNAs在转录后抑制基因表达的功能被树熟知。
图5说明miR-26a/b在原发性肝细胞中直接靶向HGF mRNA 的3‘UTR来调节HGF表达。
图6:旁分泌上调的HGF能促进SGC7901细胞的增殖和迁移。
过表达或则
knock down
的方式在细胞中证明HGF可以促进胃癌细胞的增殖和迁移。