Wharton’s Jelly (华顿氏胶,胶带胶样组织))间充质干细胞来源的细胞外囊泡通过 miR-125b/HIF1α 信号通路抑制肿瘤环境

三阴性乳腺癌 (TNBC) 与较差的治疗结果导致高死亡率;这类乳腺癌占所有乳腺癌病理类型的10.0%~20.8%,五年的存活率一般情况下是50%到70%。因此,需要付出巨大努力才能找到有效的治疗方法。

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该研究2022年4月发表在Scientific Reports上,作者Yun-Hsuan Chang, Cat-Khanh Vuong等来自日本筑波大学(英文:University of Tsukuba),该校是日本著名的研究型综合国立大学,世界一流学府。

三阴性乳腺癌 (TNBC) 是一种侵袭性乳腺癌,具有高度转移性且难以治疗1。化疗仍然是 TNBC 的标准治疗;然而,它具有局限性,包括治疗反应短,然后快速复发和转移2,3。因此,迫切需要确定 TNBC 的有效治疗方法。

在肿瘤内部,癌细胞相互作用并转化多种类型的非癌细胞,为肿瘤的发展和转移创造了一个便利的环境。

例如,癌细胞激活内皮细胞 (EC) 和内皮祖细胞 (EPC) 以开始血管生成和新血管形成以提供营养并为癌细胞的入侵提供途径。

此外,癌细胞诱导其祖细胞(如间充质干细胞)产生癌症相关成纤维细胞 (CAF),从而促进癌细胞的增殖、上皮-间质转化 (EMT) 和转移。

因此,一些研究表明,改变肿瘤内的细胞行为可能是一种新的策略,可以找到治疗侵袭性癌症(如 TNBC12、13、14)的有效方法。

最近的研究表明,应用源自间充质干细胞 (MSC) 的细胞外囊泡 (EV) 作为无细胞治疗多种疾病的有前景的药物。EV 是一组细胞衍生的膜囊泡,它们携带生物信息,包括蛋白质、mRNA 和 miRNA,它们可以内化到靶细胞并调节这些受体细胞的基因型和表型。

因此,EV 可作为改变癌症治疗中细胞行为的有希望的候选者。特别是,一些研究表明 MSC-EV 参与抑制肿瘤发生和下调受体细胞中血管生成基因的表达。

然而,MSC-EV对乳腺癌细胞的影响仍存在争议。科学爱之前发现脂肪组织 MSC-EV 促进了 TNBC 细胞 (BCC) 的转移,而另一项研究报告说,Wharton Jelly 的 MSC 衍生的分泌组(含有 EV)抑制乳腺癌的肿瘤进展。

这些发现表明,MSC-EV 对乳腺癌的影响可能与分离 MSC 的组织来源有关。因此,寻找合适的抑制 BCC 的 MSC-EV 来源对于开发 TNBC 的有效治疗方法非常重要。

在该研究中,研究人员提出了一种治疗三阴性乳腺的新策略,使用间充质干细胞 (MSC) 衍生的细胞外囊泡 (EV) 来改变 TNBC 细胞 (BCC) 与其他与肿瘤发生和相关的非癌细胞的行为和细胞通讯。

研究的数据显示,BCC 在被华顿氏胶MSC (WJ-EV) 衍生的 EV 内化后,在缺氧条件下表现出增殖、干性特性、肿瘤发生和转移受损。

此外,这些抑制作用可能参与了 miRNA-125b 从 WJ-EV 向 BCC 的转移,从而下调了 HIF1α 和与增殖、上皮-间质转化和血管生成相关的靶基因的表达。

在该研究中,研究人员发现 WJ-EV 而非 AT-EV 的内化导致 wBCC 的产生具有改变的表型和行为,从而损害了肿瘤微环境中涉及的几种细胞的功能,包括癌细胞、EC、EPC 和 MSC。

除了 BCC 的转化表型外,wBCC 还产生了修饰的 EV,其对原始 BCC、EC 和 EPC 在转移中的功能具有抑制作用。值得注意的是,wBCC 的转化行为与 miR-125b 对 HIF1α 表达的损害有关,miR-125b 可能在内化后从 WJ-EV 转移(下图 )。

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总之,研究结果表明,WJ-EV 向 BCC 的内化损害了 BCC 的致瘤能力,这可能参与了 miRNA-125b 的转移以下调 HIF1α 信号通路。值得注意的是,被认为是 wBCC 的收件人 BCC 表现出转变的行为。这些细胞可能存在于肿瘤中,中断细胞间通讯,并调节周围细胞的功能,从而产生不利的肿瘤微环境,从而减弱 TNBC 的肿瘤发生和转移。因此,WJ-EV可能对肿瘤形成过程具有显着的抑制作用,并因此与其他癌症治疗方法一起导致新的癌症疗法的发展。