外泌体miR-199b-5p通过靶向CCNL1调控Wnt/β-catenin信号通路促进非小细胞肺癌进展

《Translational Oncology》：Tumor-derived exosomal miR-199b-5p promotes proliferation and epithelial-mesenchymal transition in non-small cell lung cancer by targeting CCNL1

本研究旨在探讨外泌体miR-199b-5p在非小细胞肺癌(NSCLC)中的功能及机制。研究人员发现miR-199b-5p在肺癌患者血清外泌体中高表达，并通过体外实验证实其可促进肺癌细胞增殖、迁移和上皮-间质转化(EMT)。机制研究表明，miR-199b-5p直接靶向CCNL1基因，通过调控Wnt/β-catenin信号通路影响肺癌进展。该研究为NSCLC的诊断和治疗提供了新的潜在靶点。

　　

肺癌是全球范围内发病率和死亡率最高的恶性肿瘤之一，其中非小细胞肺癌(NSCLC)约占所有肺癌病例的80%。尽管近年来肺癌的诊断和治疗取得了显著进展，但由于晚期诊断率高和现有治疗策略效果有限，患者的预后仍然不佳。这促使科学家们不断寻找新的生物标志物，以期实现肺癌的早期检测、预后评估和治疗反应评估。

在这一背景下，细胞外囊泡，特别是外泌体，成为了研究的热点。外泌体是细胞分泌的纳米级囊泡，携带蛋白质、信使RNA和微小RNA(miRNA)等多种生物活性分子，在细胞间通讯中扮演重要角色。值得注意的是，恶性细胞比正常细胞分泌更多的外泌体，这些外泌体可以被分离出体液，为肿瘤的无创诊断提供了可能。在众多外泌体 cargo 中，miRNA作为基因表达的关键调控因子，在肿瘤的发生发展中发挥着重要作用。

miR-199b-5p是miR-199家族成员之一，已有研究表明其在多种肿瘤中与转移进程相关，但其在NSCLC中的具体作用尚不清楚。发表在《Translational Oncology》上的这项研究，正是为了阐明外泌体miR-199b-5p在NSCLC进展中的功能及其分子机制。

为了开展这项研究，研究人员运用了多项关键技术：从30名健康志愿者和30名NSCLC患者血清中分离外泌体；使用透射电镜、纳米颗粒追踪分析和Western blot对外泌体进行表征；通过细胞转染、伤口愈合实验、Transwell实验评估细胞功能；利用双荧光素酶报告基因实验验证miRNA与靶基因的相互作用；建立裸鼠肺转移模型进行体内功能验证；采用生物信息学分析预测靶基因及相关信号通路。

研究结果揭示了多个重要发现：

外泌体miR-199b-5p在NSCLC中高表达

研究人员首先从健康志愿者和NSCLC患者的血清中成功分离出外泌体，经鉴定符合外泌体的典型特征。qRT-PCR检测发现，miR-199b-5p在肺癌患者血清外泌体中的表达水平显著高于健康志愿者。在不同肺癌细胞系中，SK-LU-1细胞及其来源的外泌体中miR-199b-5p表达最高。

外泌体miR-199b-5p促进肺癌细胞迁移和侵袭

通过将SK-LU-1细胞转染miR-199b-5p模拟物，收集其分泌的外泌体处理A549和H1299细胞，研究发现这些外泌体能够显著增强受体细胞的迁移和侵袭能力。伤口愈合实验和Transwell实验的结果一致表明，过表达miR-199b-5p的外泌体促进了肺癌细胞的运动能力。

外泌体miR-199b-5p诱导上皮-间质转化

Western blot分析显示，经miR-199b-5p过表达外泌体处理的肺癌细胞中，间质标志物Snail2、Vimentin、N-cadherin和Fibronectin表达上调，而上皮标志物E-cadherin表达下调，表明miR-199b-5p能够诱导EMT进程，这是肿瘤细胞获得迁移和侵袭能力的关键步骤。

CCNL1是miR-199b-5p的直接靶基因

通过多个miRNA靶基因预测数据库的联合分析，研究人员筛选出12个候选靶基因，其中CCNL1(细胞周期蛋白L1)是唯一被所有七个数据库共同预测的基因。实验验证表明，miR-199b-5p能够直接结合CCNL1的3'-非翻译区并抑制其表达。在动物实验中，过表达miR-199b-5p同样导致肺组织中CCNL1蛋白水平下降。

miR-199b-5p通过调控CCNL1影响细胞增殖和凋亡

功能实验发现，敲低CCNL1或过表达miR-199b-5p均能促进H1299细胞增殖，减少细胞凋亡，而CCNL1过表达则抑制细胞迁移和侵袭。值得注意的是，miR-199b-5p过表达能够部分逆转CCNL1过表达对细胞运动的抑制作用，表明二者在功能上存在拮抗关系。

miR-199b-5p/CCNL1轴通过Wnt/β-catenin信号通路发挥作用

生物信息学分析提示CCNL1相关基因富集于剪接体通路等生物过程。实验验证发现，miR-199b-5p过表达或CCNL1敲低能够抑制CDK11(细胞周期蛋白依赖性激酶11)表达，同时上调TCF-4(T细胞因子4)和β-catenin(β-连环蛋白)的表达，并增加GSK-3β(糖原合成酶激酶3β)在Ser9位点的磷酸化水平，表明Wnt/β-catenin信号通路被激活。

本研究系统阐明了外泌体miR-199b-5p在NSCLC进展中的促进作用及其分子机制。研究发现不仅证实了miR-199b-5p在肺癌患者血清外泌体中的高表达现象，还揭示了其通过靶向CCNL1调控Wnt/β-catenin信号通路，进而影响肺癌细胞增殖、迁移、侵袭和EMT进程的具体机制。

这一发现具有重要的理论和临床意义。在理论层面，研究首次将外泌体miR-199b-5p、CCNL1和Wnt/β-catenin信号通路联系起来，为理解NSCLC的发病机制提供了新的视角。在临床应用中，血清外泌体miR-199b-5p有望成为NSCLC诊断的新型无创生物标志物，而miR-199b-5p/CCNL1轴可能成为未来NSCLC靶向治疗的潜在靶点。

值得注意的是，研究也存在一定局限性，如未评估miR-199b-5p敲低的效果，仅使用了SK-LU-1细胞来源的外泌体，且需要更多临床样本验证miR-199b-5p与CCNL1的相关性。未来的研究可以进一步探索miR-199b-5p在其他肺癌细胞系外泌体中的功能，以及其在临床诊断和治疗中的实际应用价值。

总体而言，这项研究为NSCLC的分子机制研究提供了新的见解，为开发基于外泌体miRNA的肺癌诊断和治疗方法奠定了实验基础，具有重要的科学价值和临床转化潜力。