結直腸癌（CRC）是世界范圍內最常見的惡性腫瘤之一，具有很高的轉移和復發風險。由于傳統療法存在毒性、不耐受等缺點，臨床結果不能令人滿意。因此，迫切需要識別出敏感的CRC標記物，作為早期檢測和治療的新靶點。近年來，外泌體在癌癥中的作用越來越受到關注。
在本篇文章中，上海同濟大學醫學院李冬教授和孫祖俊教授等[1]首次揭示了癌癥來源的外泌體circPACRGL在CRC增殖和轉移中起致癌作用，并為CRC治療提供了有價值的標志物。
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作者從兩種CRC細胞系（HCT116和SW480）上清中分別分離獲得外泌體，經過透射電鏡、NTA和WB鑒定后，確認已分離出外泌體。隨后，作者用外泌體處理對應的CRC細胞，發現外泌體能顯著促進CRC細胞增殖、遷移和侵襲，并減少凋亡。WB結果也顯示，外泌體能提升CRC細胞中BCL-2、 N-cadherin、Vimentin、MMP9蛋白水平，和降低E-cadherin、Cleaved-caspase3、Cleaved-caspase9蛋白水平。裸鼠成瘤的結果表明，外泌體處理能明顯增加HCT116細胞的轉移（Fig.1）。
2.circPACRGL在添加了腫瘤來源外泌體的CRC細胞中顯著上調
作者接著分別用外泌體處理了HCT116和SW480，收集了Ex-HCT116和Ex-SW480細胞樣本，再用未處理組做對照，進行了RNA二代測序。結果發現，circPACRG在Ex-HCT116和Ex-SW480兩組細胞中顯著上調，再用RT-PCR驗證了趨勢是一致的。但是，作者用CRC病人血清來源的外泌體去處理CRC，得到的結果和上述細胞中趨勢不一致，推測circPACRGL在血清外泌體中的表達差異可能與腫瘤組織特異性和患者背景有關。作者進一步分離了CRC病人的腫瘤組織外泌體，qRT-PCR結果顯示circPACRGL的表達在用腫瘤來源的外泌體（Tumor-EXO）處理的CRC細胞中顯著上調。這些結果表明circPACRGL在受腫瘤來源外泌體刺激的CRC細胞中顯著增加，并且circPACRGL可能來源于腫瘤來源的外泌體（Fig.2）。
3.circPACRGL發揮miR-142-3p和miR-506-3p的海綿作用
熒光原位雜交（FISH）結果顯示，circPACRGL轉錄信號主要分布在 HCT116 和 SW480 細胞的細胞質中，少數在細胞核中。作者通過在線預測，發現circPACRGL同時具有miR-142-3p和miR-506-3p的結合位點。雙螢光素酶報告檢測進一步證實miR-142-3p和miR-506-3p是circPACRGL的靶點。此外，作者發現在CRC來源外泌體刺激的HCT116和SW480細胞中miR-142-3p 和miR-506-3p表達均顯著降低（Fig.3）。
4.TGF-β1是miR-142-3p/miR-506-3p的共同靶點
作者通過在線工具預測，找到了TGF-β1是miR-142-3p和miR-506-3p的一個最佳共同靶點。接著作者通過螢光素酶報告檢測、WB、qRT-PCR、miR-142-3p/miR-506-3p inhibitor等一系列實驗驗證了這一推測，即TGF-β1是mir -142-3p和miR-506-3p的共同靶點（Fig.4）。
和元生物可提供外泌體分離、透射電鏡（TEM）、納米粒徑分析（NTA）、WB標志物檢測（CD9、CD63、CD81、TSG101、Calnexin）、外泌體流式檢測、外泌體示蹤、外泌體對細胞功能學影響、外泌體動物注射、活體成像、病理等服務。
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5.circPACRGL通過調控miR-142-3p/miR-506-3p-TGF-β1軸促進CRC增殖、遷移和侵襲
作者推測circPACRGL可能通過miR-142-3p/miR-506-3p-TGF-β1軸調控CRC的增殖、遷移和侵襲。于是作者設置了不同的實驗調控條件，即CRC來源的外泌體處理、circPACRGL敲低、miR-142-3p inhibitor 處理、miR-506-3p inhibitor處理、TGF-β1過表達等，分別對細胞進行分組檢測，觀察不同組別的細胞增殖、遷移和侵襲變化。作者的數據表明circPACRGL通過調控miR-142-3p/miR-506-3p-TGF-β1軸促進了CRC的增殖、遷移和侵襲（Fig.5）。
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Fig.5 circPACRGL通過調控miR-142-3p/miR-506-3p-TGF-β1軸促進CRC增殖、遷移和侵襲
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6.CRC來源的外泌體circPACRGL通過miR-142-3p/miR-506-3p-TGF-β1軸調節N1-N2中性粒細胞的分化
有報道稱，高水平的TGF-β1與腫瘤的發生發展及N1向N2中性粒細胞表型轉換有關。作者通過流式細胞術檢測上述不同組別中N2中性粒細胞的比例。結果表明，CRC來源的外泌體circPACRGL可以通過miR-142-3p/miR-506-3p- TGF-β1調節中性粒細細胞的N1-N2分化（Fig.6）。
本文揭示了腫瘤來源的外泌體可以攜帶circRNAs進入腫瘤中性粒細胞，并通過海綿吸收miRNAs調控TGF-β的表達，進而促進中性粒細胞由N1型向N2型轉化，最終導致腫瘤的發生發展。因此，本研究表明，circPACRGL-miR-142-3p/miR-506-3p-TGF-β1軸可能是一種很有前景的CRC治療策略。
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參考文獻：
[1] Mol Cancer. 2020 Jul 27;19(1):117.doi: 10.1186/s12943-020-01235-0. Exosomal circPACRGL promotes progression of colorectal c.ancer via the miR-142-3p/miR-506-3p- TGF-β1 axis