外泌体miRNA-3184-3p通过NLK/Wnt/S100A11正反馈环路驱动黑色素瘤转移的恶性循环

本研究针对黑色素瘤转移微环境中高转移性（POL）与低转移性（OL）亚群间互作机制不明的科学问题，通过建立异质性黑色素瘤细胞模型，首次揭示POL细胞通过外泌体递送miRNA-3184-3p至OL细胞，抑制Nlk基因并激活Wnt/β-catenin通路，诱导OL分泌S100A11蛋白；该蛋白被POL内化后进一步强化其转移能力，形成自促恶性循环。这一发现为理解肿瘤亚克隆协同转移提供了新范式，并为靶向反馈环路治疗策略奠定理论基础。

　　

黑色素瘤因其高转移性和治疗抵抗性成为肿瘤学研究难点。尽管"种子-土壤"理论阐释了肿瘤细胞与基质的互作，但近年单细胞测序技术揭示：肿瘤内部亚克隆间的异质性互作可能是驱动转移的关键"暗物质"。尤其令人困惑的是，高转移（POL）与低转移（OL）亚群共存时，是否存在类似生态系统的协同进化？传统研究多聚焦于POL对OL的单向调控，却忽略了OL可能通过分泌因子"反哺"POL的潜在机制。这一认知空白使得肿瘤恶性进展的动态过程难以完整解析。

为解决这一难题，来自重庆医科大学的研究团队利用其独创的POL/OL异质性黑色素瘤模型展开研究。他们发现POL细胞分泌的外泌体miRNA-3184-3p可被OL细胞内化，通过靶向抑制Nlk基因解除对Wnt/β-catenin通路的抑制，意外激活这条非经典通路。更关键的是，激活的Wnt信号促使OL细胞大量分泌S100A11钙结合蛋白到微环境中。当POL细胞通过膜受体内化S100A11后，其细胞内miRNA-3184-3p表达水平显著提升，同时外泌体包裹的该miRNA含量同步增加，由此形成"POL分泌miRNA→OL激活Wnt→OL分泌S100A11→POL增强转移"的自强化循环。这种双向互作机制被研究者命名为"自我恶性驯化"（self-malignant domestication），相关成果发表于《Biochemical Pharmacology》。

研究采用多组学整合分析、外泌体示踪技术、跨孔共培养系统和小鼠转移模型等关键技术。通过建立POL/OL细胞条件培养基体系，结合miRNA测序和蛋白质组学筛选关键分子；利用CRISPR-Cas9构建Nlk基因敲除细胞验证通路机制；采用荧光标记外泌体追踪miRNA-3184-3p的细胞间传递；最后通过尾静脉注射模型证实该环路对肺转移的促进作用。

【POL cell-derived exosomes promote migration and invasion of OL cells in vitro】
实验显示POL条件培养基可显著增强OL细胞的迁移侵袭能力（Transwell实验增加2.3倍）。超速离心分离的外泌体重现该效应，而外泌体抑制剂GW4869则完全阻断。miRNA芯片揭示POL外泌体中miRNA-3184-3p富集度最高，其模拟物转染OL细胞可复现促转移表型。

【miRNA-3184-3p targets Nlk to activate Wnt/β-catenin signaling】
生物信息学预测结合双荧光素酶报告基因证实miRNA-3184-3p直接结合Nlk基因3'UTR。Nlk作为已知Wnt通路抑制因子，其下调导致β-catenin核转位增加3.5倍（免疫荧光量化），TOPFlash报告基因活性提升4.2倍。

【Activated Wnt signaling induces S100A11 secretion in OL cells】
RNA-seq显示Wnt激活后OL细胞S100A11 mRNA上调8.7倍，ELISA检测分泌量增加12.3倍。条件培养基实验证明S100A11是POL细胞迁移的关键效应分子，其中和抗体可抑制65%的转移增强效应。

【S100A11 internalization amplifies miRNA-3184-3p in POL cells】
荧光标记显示POL细胞对S100A11的内化效率是OL细胞的6.8倍。qPCR检测发现S100A11刺激后POL细胞内miRNA-3184-3p水平升高4.5倍，外泌体含量增加3.2倍，形成剂量依赖性正反馈。

讨论部分指出，该研究突破性地揭示了肿瘤亚克隆间通过外泌体-分泌蛋白双向通讯建立恶性循环的分子框架。与传统miRNA抑制经典Wnt通路不同，miRNA-3184-3p通过抑制Nlk激活非经典Wnt信号的新机制，为理解肿瘤微环境信号网络复杂性提供新视角。临床意义在于：S100A11血清水平可能作为黑色素瘤转移的动态监测标志物，而靶向miRNA-3184-3p/NLK/S100A11轴的多环节联合干预策略，有望阻断肿瘤自我恶性驯化进程。研究者特别强调，这种亚克隆互作模式可能普遍存在于其他恶性肿瘤，为探索肿瘤生态系统的进化动力学开辟了新路径。