DZNep调控乳腺癌外泌体在肿瘤微环境中的作用

摘要

背景与目的:乳腺癌是全球女性发病率最高的恶性肿瘤,患者预后差。肿瘤源性外泌体会改变肿瘤微环境并参与调控肿瘤的发生、发展及转移,这将为肿瘤的诊断和治疗提供新的思路。DZNep能够靶向调控H3K27me3组蛋白甲基转移酶的降解,并特异性地诱导肿瘤细胞凋亡,从而抑制多种肿瘤细胞增殖和迁移。本研究旨在探索DZNep对乳腺癌源性外泌体的影响,并观察其通过调节细胞间连接从而改变乳腺癌细胞上皮-间充质转化(epithelial-mesenchymal transition,EMT)的作用。方法:应用癌症基因组图谱(The Cancer Genome Atlas,TCGA)数据库和在线分析软件GEPIA2分析EZH2在乳腺癌中的表达,使用肿瘤免疫估计资源(Tumor Immunity Estimation Resources,TIMER)分析EZH2与肿瘤微环境中细胞因子及EMT相关蛋白表达的关系。采用DZNep干预乳腺癌MDA-MB-231细胞,采用差速超速离心法提取外泌体,采用蛋白质印迹法(Western blot)检测CD9、CD63和TSG101的表达情况并鉴定外泌体膜结合蛋白的表达,采用纳米颗粒跟踪分析(nanoparticle tracking analysis,NTA)技术对外泌体的布朗运动进行追踪和分析并结合Stokes-Einstein方程式计算出外泌体颗粒的流体力学直径和浓度,采用透射电镜分析外泌体的大小、形态等,以此来探究DZNep对乳腺癌源性外泌体的改变。利用Western blot分别检测EZH2,细胞间连接蛋白如闭合蛋白(occludin)、闭锁小带蛋白-1(zonula occludens-1,ZO-1)、层粘连蛋白(laminin)、水通道蛋白4(aquaporin 4,AQP4)、连接子蛋白43(connexin 43)、claudin 5和Ⅵ型胶原蛋白(collagenⅥ),EMT相关蛋白E-cadherin和vimentin的表达情况,分析DZNep对肿瘤微环境的调节机制。结果:EZH2在癌组织中的表达高于癌旁组织,EZH2高表达与Luminal A型乳腺癌免疫细胞和基质细胞上调均呈正相关,与乳腺癌E-cadherin、N-cadherin、vimentin表达呈正相关,与BRCA-Luminal B型E-cadherin表达呈正相关、N-cadherin表达呈负相关,与BRCA-Luminal A型N-cadherin、vimentin表达呈正相关(P<0.05)。CD9、CD63、TSG101的表达表明成功提取了MDA-MB-231细胞的外泌体,经DZNep干预后,外泌体粒径明显减小且数量下降,细胞连接蛋白occludin、ZO-1、laminin、AQP4及connexin 43表达降低,collagenⅥ、封闭蛋白5(claudin 5,CLDN5)表达增加;EMT相关蛋白E-cadherin表达增加,vimentin表达降低。结论:DZNep通过抑制EZH2减少乳腺癌细胞中的外泌体生成,进一步改变肿瘤细胞微环境,从而影响EMT现象。