Nanoluciferase-CD63标记技术揭示了小鼠导管癌原位模型中细胞外囊泡的动态变化

《Breast Cancer Research》：Nanoluciferase-CD63 labeling reveals extracellular vesicle kinetics in a mouse intraductal model of ductal carcinoma in situ

本研究利用人源化小鼠乳腺内导管移植模型，发现纳米荧光蛋白标记的sEVs在早期导管内癌（DCIS）进展中即通过生物发光成像检测到系统扩散，提前14天在肺、肝、脾和脑组织出现，且与乳腺组织及血液中的sEVs活性呈正相关，提示外泌体在转移前微环境调控中起关键作用。

　　

摘要

背景

导管原位癌（DCIS）是乳腺癌的一种非侵袭性前兆，会增加患侵袭性疾病的终生风险，在极少数情况下，即使没有局部复发也会导致远处转移。肿瘤衍生的小细胞外囊泡（sEVs，也称为外泌体）会促进肿瘤进展、全身信号传导和转移；然而，这些囊泡从早期癌前病变中释放的时间及其在体内的分布机制仍不清楚。

方法

在这里，我们使用一种原位小鼠乳腺导管异种移植模型来研究局限于乳腺导管内的DCIS细胞分泌的sEVs的释放动力学及其在体内的传播情况。该模型中使用了经过工程改造的MCF10DCIS细胞，这些细胞表达了NanoLuc（NLuc）标记的CD63蛋白，作为sEV的标记物。我们通过体内和体外的生物发光成像（BLI）技术监测肿瘤生长；通过荧光免疫组化方法确认了DCIS的扩散和局部侵袭情况；并在组织裂解物中检测NLuc的活性。此外，我们还对植入后28天（dpi）的脑组织进行了下一代RNA测序，以评估基因表达的变化。

结果

纵向BLI检测显示，在第14天时，乳腺组织（P < 0.05）、远处器官（包括脾脏（P < 0.05）、肝脏（P < 0.05）、肺部（P < 0.01）和大脑（P < 0.01）中均检测到了CD63-NLuc信号；随后在心脏组织（P < 0.001）和血液循环中也检测到了该信号，这些现象早于组织学上的侵袭证据。进一步的研究表明，CD63-NLuc的活性与乳腺组织和血浆中的BLI水平呈显著正相关（P < 0.05）。与植入后3天相比，植入后28天的脑组织中免疫、代谢和应激反应相关通路的表达下调。

结论

这些发现表明，在DCIS进展过程中，肿瘤衍生的sEVs会在体内广泛传播，这提示它们可能在早期微环境调节和侵袭前的转移预适应过程中发挥作用。