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外泌体circ_0006174通过mir-1205/CCND2轴促进结直肠癌对阿霉素的耐药性

期刊:Journal of Physiology and BiochemistryDOI:10.1007/s13105-021-00831-y

学术研究报告:外泌体传递的circ_0006174通过miR-1205/CCND2轴促进结直肠癌对阿霉素的化疗耐药性

一、作者与发表信息
本研究由Yan Zhang、Xiaoping Tan和Yueyue Lu(第一作者与通讯作者)共同完成,所属机构为长江大学第一医院消化内科。论文发表于*Journal of Physiology and Biochemistry*(2022年2月,第78卷,39-50页),标题为《Exosomal transfer of circ_0006174 contributes to the chemoresistance of doxorubicin in colorectal cancer by depending on the miR-1205/CCND2 axis》。

二、学术背景
结直肠癌(Colorectal Cancer, CRC)是全球第三大癌症相关死亡原因,化疗耐药性是临床治疗的主要障碍。阿霉素(Doxorubicin, Dox)是常用化疗药物,但耐药性限制了其疗效。外泌体(Exosomes)作为细胞间通讯载体,可通过传递非编码RNA(如环状RNA, circRNA)介导耐药性。本研究聚焦circ_0006174,探究其是否通过外泌体传递依赖miR-1205/CCND2轴调控CRC的Dox耐药性。

三、研究流程与方法
1. 样本与细胞模型构建
- 临床样本:收集41例CRC患者手术标本(16例Dox敏感,25例耐药)及癌旁正常组织。
- 耐药细胞系:通过逐步暴露于Dox构建Lovo/Dox和HCT116/Dox耐药细胞系,IC50值显著高于亲本细胞(Lovo: 0.316→1.856 μg/mL;HCT116: 0.283→2.765 μg/mL)。

  1. 分子表达分析

    • qRT-PCR:检测circ_0006174、miR-1205和CCND2的表达水平。结果显示,circ_0006174在耐药组织和细胞中上调(>2倍),miR-1205下调,CCND2上调。
    • Western blot:耐药细胞中P-gp(P-糖蛋白)和GSTπ(谷胱甘肽S-转移酶π)蛋白水平升高,验证耐药表型。
  2. 功能实验

    • 基因沉默与过表达:siRNA敲低circ_0006174后,耐药细胞的IC50值降低,增殖、迁移和侵袭能力减弱(Transwell实验证实)。
    • 外泌体分离与鉴定:超速离心法提取外泌体,透射电镜(TEM)显示典型脂质双层结构(直径~100 nm),标志蛋白CD63和CD9阳性。
  3. 机制验证

    • 双荧光素酶报告实验:证实circ_0006174直接结合miR-1205,而miR-1205靶向CCND2的3’UTR。
    • 外泌体共培养:耐药细胞的外泌体可传递circ_0006174至敏感细胞,上调CCND2并增强耐药性;此效应被si-circ_0006174逆转。
  4. 体内实验

    • 裸鼠移植瘤模型:敲低circ_0006174联合Dox治疗显著抑制肿瘤体积和重量(p<0.05),且下调CCND2蛋白水平。

四、主要结果
1. circ_0006174促进耐药性:高表达于耐药CRC,敲低后抑制细胞增殖、迁移及耐药相关蛋白(P-gp/GSTπ)。
2. 外泌体介导耐药传递:耐药细胞分泌的circ_0006174通过外泌体转移至敏感细胞,依赖miR-1205/CCND2轴激活耐药性。
3. 动物模型验证:体内实验证实circ_0006174敲低增强Dox敏感性,抑制肿瘤生长。

五、结论与意义
本研究首次揭示外泌体circ_0006174通过吸附miR-1205解除其对CCND2的抑制,从而促进CRC的Dox耐药性。科学价值在于阐明了新型ceRNA(竞争性内源RNA)调控网络,应用价值为circ_0006174可作为CRC化疗耐药的诊断标志物或治疗靶点。

六、研究亮点
1. 创新机制:首次报道外泌体circRNA通过miR-1205/CCND2轴介导CRC耐药。
2. 方法学:结合超速离心、双荧光素酶报告基因和体内外功能实验,系统验证分子机制。
3. 转化潜力:提出circ_0006174作为耐药预测标志物的临床潜力。

七、其他价值
研究局限性包括未探索CCND2下游信号通路及其他潜在miRNA靶点,未来需进一步拓展机制深度。

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