癌症相关成纤维细胞来源的外泌体piR-35462通过FTO/Twist1通路促进口腔鳞癌进展的机制研究

【字体: 时间:2025年05月29日 来源:BMC Oral Health 2.6

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  为解决口腔鳞癌(OSCC)中肿瘤微环境(TME)调控机制不明的问题,中山大学孙逸仙纪念医院团队聚焦癌症相关成纤维细胞(CAFs)来源的外泌体piRNA作用。研究发现CAFs通过外泌体传递piR-35462至OSCC细胞,激活FTO介导的m6A去甲基化,上调Twist1表达并诱导上皮-间质转化(EMT),从而促进肿瘤进展。该成果为OSCC靶向治疗提供了新策略,发表于《BMC Oral Health》。

  

口腔鳞癌(OSCC)是全球常见的恶性肿瘤,五年生存率仅50%,其高侵袭性和易转移特性严重威胁患者生命。肿瘤微环境(TME)中的癌症相关成纤维细胞(CAFs)被认为是肿瘤进展的"帮凶",但CAFs如何通过外泌体调控OSCC的分子机制仍是未解之谜。更令人困惑的是,近年来发现的PIWI相互作用RNA(piRNA)在多种癌症中异常表达,却鲜有研究揭示其在CAFs与OSCC细胞对话中的作用。

中山大学孙逸仙纪念医院的研究团队通过系统的实验设计,首次揭示了CAFs来源的外泌体piR-35462通过表观遗传调控促进OSCC转移的全新机制。研究人员从OSCC患者组织中分离CAFs和正常成纤维细胞(NFs),通过超速离心法提取外泌体,并采用小RNA测序筛选差异表达的piRNA。体内外实验证实,CAFs外泌体中的piR-35462可被OSCC细胞内化,通过稳定FTO蛋白(fat mass and obesity-associated protein)的mRNA,降低Twist1转录本的m6A甲基化水平,最终激活上皮-间质转化(EMT)程序。这项突破性成果发表于《BMC Oral Health》,为OSCC的精准治疗提供了新的靶点。

关键技术方法包括:1)从76例OSCC患者配对样本中分离CAFs和NFs;2)超速离心结合纳米颗粒追踪分析(NTA)分离表征外泌体;3)小RNA测序筛选差异piRNA;4)荧光原位杂交(FISH)示踪piR-35462胞内定位;5)双荧光素酶报告基因验证piR-35462与FTO 3'UTR结合;6)裸鼠移植瘤模型评估体内效应。

CAFs来源的外泌体促进OSCC细胞增殖和转移
通过免疫荧光和Western blot验证CAFs特异性标志物α-SMA和FAP高表达。电镜显示CAFs外泌体具有典型双层膜结构(直径219nm),富含CD63和TSG101。共培养实验证实,CAFs外泌体可被OSCC细胞高效摄取,显著增强细胞增殖(CCK-8和EdU实验)、迁移和侵袭能力(Transwell实验),并诱导EMT标志物Twist1和Vimentin上调。

piR-35462在CAFs外泌体中富集且预示不良预后
RNA测序发现piR-35462在CAFs外泌体中表达量较NFs高3.2倍(p<0.01)。76例临床样本分析显示,piR-35462高表达与淋巴结转移(N1/N2期,p=0.003)和患者生存期缩短显著相关(p=0.043)。通过GW4869(外泌体分泌抑制剂)和Rab27A敲低实验证实,OSCC细胞中piR-35462升高源自CAFs外泌体转移而非内源性合成。

外泌体piR-35462通过FTO/Twist1轴驱动EMT
RNA稳定性实验显示,piR-35462通过结合FTO mRNA的3'UTR延长其半衰期(t1/2从4.2h增至7.8h)。FTO过表达导致Twist1 mRNA的m6A甲基化水平降低41%,增强其稳定性。双荧光素酶报告基因证实,突变piR-35462结合位点可完全阻断其对FTO的调控作用。动物实验进一步验证,CAFs-shRab27a组肿瘤体积较CAFs组减小58%(p<0.01),且EMT标志物表达逆转。

该研究首次阐明CAFs通过外泌体piR-35462-FTO-Twist1轴重塑肿瘤微环境的级联机制:piR-35462作为"分子桥梁"连接CAFs与OSCC细胞,通过表观遗传调控激活EMT程序。这不仅解释了OSCC高度转移性的分子基础,更揭示了外泌体piRNA可作为新型液体活检标志物。特别值得注意的是,FTO作为m6A去甲基化酶,其调控机制为开发小分子抑制剂提供了精确靶点。未来针对该通路的联合治疗策略,或将显著改善OSCC患者的预后。

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