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舌鳞癌外泌体miR-21-5p通过ERK1/2通路调控M2型巨噬细胞极化促进肿瘤进展的机制研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月16日 来源:Non-coding RNA Research 5.9
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本研究针对舌鳞状细胞癌(TSCC)中肿瘤微环境调控机制不明的难题,通过多组学分析发现TSCC来源外泌体高表达miR-21-5p,证实其通过抑制ERK1/2磷酸化促进M2型肿瘤相关巨噬细胞(TAMs)极化,构建的预后模型Iieb显著预测患者生存。该研究为TSCC免疫治疗提供了新靶点,发表于《Non-coding RNA Research》。
舌鳞状细胞癌(TSCC)作为口腔癌中最具侵袭性的亚型,其高转移率和不良预后一直是临床难题。肿瘤微环境(TME)中M2型肿瘤相关巨噬细胞(TAMs)的极化现象虽被广泛报道,但TSCC细胞如何通过外泌体介导这一过程仍不清楚。更关键的是,这种细胞间通讯是否影响临床预后,以及其分子机制如何,都是亟待解决的科学问题。
昆明医科大学附属口腔医院的研究团队在《Non-coding RNA Research》发表的重要研究,通过整合小RNA测序、生物信息学分析和功能实验,首次揭示TSCC外泌体miR-21-5p通过ERK1/2通路驱动M2巨噬细胞极化的新机制。研究不仅构建出具有临床预测价值的Iieb预后模型,更发现M2巨噬细胞通过分泌细胞因子促进TSCC细胞增殖、迁移并抵抗顺铂凋亡,为TSCC免疫治疗提供了理论依据。
研究采用多学科交叉技术:通过超速离心结合纳米颗粒追踪(NTA)分离鉴定TSCC外泌体;利用TCGA数据库148例TSCC样本进行ssGSEA免疫浸润分析;采用LASSO-Cox回归构建预后模型;通过EdU、Transwell和划痕实验评估M2巨噬细胞条件培养基对TSCC细胞的影响;结合Western blot验证ERK1/2信号通路关键蛋白表达。
【3.1 TSCC外泌体促进M2型巨噬细胞极化】
电镜和NTA证实CAL27/SCC9细胞分泌典型外泌体(30-150nm)。当这些外泌体与PMA诱导的M0巨噬细胞共培养后,显著下调M1标志物(IL-1β、TNF-α)而上调M2标志物(ARG1、TGF-β),其中SCC9外泌体在25μg/mL即达最大效应,显示细胞系异质性。
【3.2 M2巨噬细胞浸润预示不良预后】
TCGA数据分析显示TSCC组织中M2巨噬细胞浸润分数显著高于癌旁组织。基于10个核心基因构建的Iieb模型,其高风险组患者5年生存率显著降低(HR=2.01),ROC曲线下面积达0.82,且在多因素Cox回归中保持独立预后价值。
【3.3 M2巨噬细胞促肿瘤恶性表型】
功能实验证实M2条件培养基使CAL27/SCC9细胞增殖率提升1.8倍,迁移距离增加2.3倍,并能抵抗4μM顺铂诱导的凋亡(存活率提高65%),揭示M2巨噬细胞通过旁分泌作用塑造TSCC恶性表型。
【3.4 miR-21-5p调控ERK1/2通路】
小RNA测序发现TSCC外泌体中miR-21-5p表达量最高。机制研究表明,该miRNA通过靶向RASGRP1等基因抑制ERK1/2磷酸化(p-ERK1/2下降60%),而ERK激动剂HY-W010970可逆转其促M2极化作用,证实该通路的核心调控地位。
讨论部分强调,该研究首次阐明TSCC外泌体miR-21-5p-ERK1/2-M2巨噬细胞轴在肿瘤进展中的双重作用:既调控免疫微环境又影响治疗抵抗。特别值得注意的是,Iieb模型中包含的CD93、FN1等基因涉及血管生成和ECM重塑,提示M2巨噬细胞可能通过多维度促进TSCC进展。研究局限性在于未在蛋白水平验证所有极化标志物,未来需开展体内实验验证治疗潜力。
这一发现为TSCC精准治疗提供新思路:针对miR-21-5p的抑制剂或ERK1/2激动剂可能通过重编程巨噬细胞极化状态改善预后。研究建立的Iieb模型可直接应用于临床风险分层,实现基础到临床的转化跨越。
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