细胞外囊泡优先释放微小 RNA 与导管原位癌向浸润性乳腺癌进展的关联研究

DCIS 作为 IBC 癌前病变，其向 IBC 进展的分子机制尚不明确。本研究聚焦 sEV 及其 RNA 内容物，发现 Rab27A 调控 sEV 释放，且 sEV 中 miRNA 随细胞恶变增加，miR-205 可抑制 DCIS 进展，为 DCIS 防治提供新方向。

　　

论文解读

研究背景与意义

乳腺癌作为全球女性最常见的恶性肿瘤之一，其发展是一个多阶段、多步骤的复杂过程。导管原位癌（Ductal Carcinoma In Situ，DCIS）是乳腺癌的非浸润性阶段，被视为浸润性乳腺癌（Invasive Breast Cancer，IBC）的癌前病变。尽管每年约有 50,000 名女性被诊断为 DCIS，且 IBC 被认为起源于 DCIS，但并非所有 DCIS 都会进展为 IBC。目前，临床上亟待解决的关键问题是如何识别具有恶性转化潜力的 DCIS 病例，而这一问题的核心在于阐明 DCIS 向 IBC 进展的分子机制。

现有研究表明，DCIS 细胞的内在因素如基因组和转录组变化与 IBC 相似，但肿瘤微环境中的外在信号（如信号传导和结构变化）可能在 DCIS 进展中起主导作用。然而，关于 DCIS 微环境中外在信号事件及其促进浸润性进展的作用，人们知之甚少。小细胞外囊泡（Small Extracellular Vesicles，sEVs），又称外泌体，作为细胞间通讯的重要媒介，可通过运输脂质、蛋白质和 RNA（包括微小 RNA（microRNA，miRNA））等生物活性分子，在肿瘤微环境调控中发挥关键作用。在乳腺癌中，sEVs 已被证实与肿瘤生长、转移和微环境重塑相关，但其在 DCIS 早期进展中的作用尚未明确。此外，miRNA 作为 sEVs 中 RNA 的重要组成部分，可通过调控信使 RNA（mRNA）表达影响基因功能，与乳腺癌进展中的多个关键通路（如上皮 - 间质转化（Epithelial-Mesenchymal Transition，EMT）、TGF-β 信号通路等）密切相关。因此，探究 sEVs 及其携带的 miRNA 在 DCIS 向 IBC 进展中的作用，对于揭示 DCIS 恶性转化的分子机制、开发早期诊断标志物和治疗靶点具有重要科学意义和临床价值。

为解决上述科学问题，来自相关研究机构的研究人员开展了一系列研究，旨在明确 sEVs 在 DCIS 浸润性进展中的作用，并利用 MCF10 同基因乳腺癌进展系列模型解析乳腺癌发展各阶段 sEV 的 RNA 内容物。该研究成果发表在《Cancer Letters》上，为 DCIS 的临床管理提供了新的视角和潜在策略。

主要研究技术方法

研究主要采用了以下关键技术方法：

1. 细胞培养：使用 MCF10 乳腺癌进展系列细胞（包括正常细胞 MCF10A、良性增殖细胞 MCF10AT1、DCIS 细胞 SUM-102.gfp 和 SUM-225.gfp、浸润性癌细胞 MCF7 等）及小鼠模型，均按标准条件培养。

2. 基因表达分析：通过基因表达数据集分析正常、DCIS 和 IBC 组织中 Rab27A 的表达水平。

3. RNA 干扰技术：利用 Rab27A 敲低（knockdown）技术抑制 sEV 释放，探究其对 DCIS 进展的影响。

4. ** miRNA 分析 **：检测不同阶段细胞来源 sEV 中的 miRNA 含量，筛选差异表达的 miRNA（如 miR-205）。

5. 动物模型实验：采用小鼠乳管内（MIND）异种移植模型，评估 sEV 在 DCIS 体内进展中的作用。

研究结果

Rab27A 表达与 sEV 释放的关系

通过对正常、DCIS 和 IBC 组织微切割上皮的基因表达分析发现，与正常细胞相比，DCIS 细胞中 Rab27A 表达增加 2.3 倍（p=0.002），IBC 细胞中增加 2.2 倍（p=0.0004），提示 Rab27A 及 sEV 分泌在 DCIS 阶段已升高。在 DCIS 小鼠模型中，敲低 Rab27A 可抑制 sEV 释放，破坏促浸润信号传导并减少细胞侵袭，表明 Rab27A 介导的 sEV 释放对 DCIS 浸润性进展至关重要。

sEV 中 miRNA 含量随细胞恶变增加

利用 MCF10 乳腺癌进展系列模型，研究发现随着细胞从正常向恶性转化，sEV 中的 miRNA 含量逐渐增加，且 IBC 来源的 sEV 中差异 miRNA 表达最为显著。在体内实验中，DCIS 进展导致循环 sEV miRNA 水平升高，而 Rab27A 敲低可降低其水平，提示循环 sEV miRNA 水平可作为 DCIS 恶性进展的潜在生物标志物。

miR-205 对 DCIS 进展的抑制作用

进一步研究发现，IBC 来源 sEV 中富集的 miR-205 重新引入 DCIS 细胞后，可抑制细胞增殖、侵袭及 EMT 标志物表达。当 miR-205 与 Rab27A 敲低共同作用时，可抑制 TGF-β 信号通路，激活 MAPK p38 通路，诱导细胞周期停滞和凋亡。这表明 miR-205 通过调控多个关键通路发挥抑制 DCIS 进展的作用。

研究结论与讨论

本研究首次系统揭示了 sEV 及其携带的 miRNA 在 DCIS 向 IBC 早期进展中的关键作用。研究发现，Rab27A 作为外泌体释放的关键调节因子，其表达升高促进 sEV 分泌，进而通过传递特定 miRNA（如 miR-205 在 IBC 来源 sEV 中富集但可能在 DCIS 进展中具有复杂作用）驱动 DCIS 的浸润性转化。循环 sEV miRNA 水平随疾病进展而变化，提示其具有作为 DCIS 恶性进展生物标志物的潜力。此外，miR-205 的重新表达通过抑制 TGF-β 信号、激活 MAPK p38 通路等机制抑制 DCIS 细胞的恶性表型，为预防 DCIS 向 IBC 进展提供了新的治疗靶点。

该研究不仅填补了 DCIS 微环境中外泌体信号研究的空白，还为乳腺癌的早期干预提供了创新思路。未来研究可进一步探索 sEV miRNA 作为诊断标志物的临床转化潜力，以及 miR-205 等关键 miRNA 的作用网络，为开发靶向 sEV 或特定 miRNA 的治疗策略奠定基础。研究结果为理解 DCIS 进展的分子机制提供了新框架，有望推动乳腺癌精准医学的发展。