【客戶成果】外泌體circRNA PDE8A促進胰腺導管癌細胞侵襲

研究背景

       胰腺導管腺癌(PDAC)是目前臨床上預后最差的惡性腫瘤之一，由于侵襲性強、復發率高出于癌癥相關死亡原因第6位。MET 為酪氨酸跨膜受體，是上皮細胞癌中的一個經典的原癌基因，激活后影響細胞遷移、入侵、血管生成、細胞分散、EMT和其他生物學過程。circRNA是一種內源性的非編碼RNA，首尾相接形成共價環狀結構。已報道circRNA在多種癌癥中發揮調節作用，大部分是作為miRNA的吸附海綿來發揮功能。在PDAC中circRNA的作用機制還沒有詳細的報道。

       外泌體是由細胞內多泡體與細胞膜融合后，釋放到細胞外基質中的一種直徑約30~150nm的膜性囊泡。外泌體中包含多種蛋白、RNA 、以及部分DNA分子，被分泌出的外泌體會進入血液、唾液、尿液、及乳汁等體液中，通過循環系統到達其他細胞與組織，產生遠程調控作用。近期有多篇文章報道外泌體中的miRNA、lncRNA在癌細胞侵襲或代謝過程中發揮作用，PDAC外泌體中的circRNA的作用值得探究。

研究思路

       為了探究外泌體中circRNA的作用，作者選取PDAC細胞系Hs 766T與高侵襲性的Hs 766T-LS提取外泌體總RNA，通過Arraystar human circRNA Array進行高通量篩選，對Hs 766T-LS細胞中顯著上調的9個指標進行qPCR驗證，circ_PDE8A
（hsa_circ_0036627）趨勢相符且在PDAC細胞系中過表達敲減顯著影響細胞侵襲。擴大樣本驗證，在胰腺導管癌和癌旁樣本中circ_PDE8A表達差異顯著（P=0.014），可以作為預后不良的biomarker。

       MET是影響癌細胞侵襲的原癌基因，MACC是 MET上游主要調控因子，結合circRNA 可以作為miRNA吸附海綿的機制。通過FISH、RNA pull down、RIP實驗驗證circ_PDE8A通過吸附miR-338，抑制miR-338對下游靶基因MACC的調控。從而上調的MACC激活下游MET/AKT以及ERK通路，促進細胞侵襲。小鼠模型中驗證得到相同結果。

       電鏡以及標志物CD63/CD81 WB檢測PDAC 細胞培養基中的外泌體，通過confocal驗證PDAC細胞之間可以進行外泌體攝入。Hs 766T-LS中過表達circ_PDE8A，驗證外泌體中circ_PDE8A值升高，與BxPC-3細胞共培養，BxPC-3中MACC顯著上調，促進MET 升高。小鼠中注射過表達circ_PDE8A的Hs 766T細胞，顯著促進裸鼠成瘤，且在血液中檢測到熒光標記的外泌體。提取PDAC病人血漿中外泌體，檢測circ_PDE8A表達，circ_PDE8A升高與病人的生存時間呈負相關。提示外泌體中的circ_PDE8A與PDAC的進程相關，參與癌癥的發生發展。

技術路線

結果展示

圖一、A：circRNA表達譜檢測流程；B：qPCR 驗證；C： 擴大樣本量檢測circ_PDE8A在癌癥樣本中顯著上調;D: kM 曲線分析circ_PDE8A與預后不良相關。

圖二、e ：過表達circ_PDE8A促進細胞侵襲；f：RIP 驗證circ_PDE8A與miR-338結合；G：預測miR-338與MACC1結合；F：circ_PDE8A 通過miR-338 促進MACC1/MET 表達

圖三、A、B :外泌體檢測；c.cofocal 觀察細胞攝入外泌體；EFG:小鼠中驗證外泌體中circ_PDE8A高表達促進癌癥發生發展

圖四： circ_PDE8A 作用機制模式圖

研究意義

該研究揭示了circ_PDE8A 通過miR-338 調控MACC1/MET途徑，影響胰腺導管癌發展；并研究了外泌體中circ_PDE8A參與細胞通訊，介導受體細胞侵襲，可以作為潛在的治療biomarker。  

原文出處

Tumor-released exosomal circular RNA PDE8A promotes invasive growth via the miR-338/MACC1/MET pathway in pancreatic cancer. Cancer letters， 2018.
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0304383518303021