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腎細胞がんのLAMA4を標的としたmicroRNA-200bのダウンレギュレーションと転移抑制
MicroRNA-200b is downregulated and suppresses metastasis by targeting LAMA4 in renal cell carcinoma.
PMID: 31130475 PMCID: PMC6604878. DOI: 10.1016/j.ebiom.2019.05.041.
抄録
背景:
転移は腎細胞がん（RCC）における腫瘍死の主な原因である。転移の診断マーカーの改善は、RCCにとって非常に重要である。MicoRNAは、いくつかの悪性腫瘍に対して安定した重要なバイオマーカーであることが実証されている。本研究では、RCCにおける転移に関連するmicoRNAとそのメカニズムを明らかにすることを目的とした。
BACKGROUND: Metastasis is the primary cause of tumor death in renal cell carcinoma (RCC). Improved diagnostic markers of metastasis are critically needed for RCC. MicoRNAs are demonstrated to be stable and significant biomarkers for several malignancies. In this study, we aimed to explore the metastasis related microRNAs and its mechanism in RCC.
方法:
The Cancer Genome Atlas（TCGA）の発現プロファイルを用いたデータマイニングにより、RCC患者のmicroRNAの発現と予後・転移との関係を探った。北京大学第一病院泌尿器科からRCC組織と隣接する正常腎臓組織の合計80個を入手した。RCC組織および細胞株におけるmicroRNA-200b（miR-200b）の発現を、バイオインフォマティクスデータマイニングおよび定量的リアルタイムPCR（qRT-PCR）により決定した。細胞増殖、遊走および浸潤に対するmiR-200bの効果は、細胞計数キット-8およびコロニー形成アッセイ、創傷治癒アッセイおよびBoyden chamberアッセイによって決定された。また、マウス細胞由来の異種移植片および患者由来の異種移植片モデルを用いて、miR-200bの腫瘍増殖および転移に対するin vivoでの効果を評価した。miR-200bの機能の分子機構は、バイオインフォマティックな標的予測とハイスループットcDNAシークエンシング（RNA-seq）を用いて調査し、ルシフェラーゼレポーターアッセイ、qRT-PCR、ウェスタンブロットおよび免疫染色（in vitroおよびin vivo）によって検証した。
METHODS: The relationship between microRNAs expression and prognosis and metastasis of RCC patients were explored by data mining through expression profiles from The Cancer Genome Atlas (TCGA). A total of 80 RCC tissues and adjacent normal kidney tissues were obtained from Department of Urology, Peking University First Hospital. Expression of microRNA-200b (miR-200b) in RCC tissues and cell lines were determined by bioinformatic data mining and quantitative real-time PCR (qRT-PCR). The effects of miR-200b on cell proliferation, migration and invasion were determined by cell counting kit-8 and colony formation assay, wound healing assay and Boyden chamber assay. Mouse cell-derived xenograft and patient-derived xenograft model were also performed to evaluate the effects of miR-200b on tumor growth and metastasis in vivo. The molecular mechanism of miR-200b function was investigated using bioinformatic target predication and high-throughput cDNA sequencing (RNA-seq) and validated by luciferase reporter assay, qRT-PCR, Western blot and immunostaining in vitro and in vivo.
研究成果:
これらの知見は、miR-200bがダウンレギュレーションされていることを示唆しており、RCCにおける転移や予後のバイオマーカーとして有用であることを示している。興味深いことに、Caki-1細胞株およびOSRC-2細胞株では、miR-200bの異所性発現がin vitroでの細胞移動や浸潤を抑制し、in vivoでの腫瘍転移を抑制することがわかった。しかし、miR-200bはin vitroでの細胞増殖やin vivoでの腫瘍増殖には影響を与えませんでした。また、miR-200bの標的の一つであるLaminin subunit alpha 4 (LAMA4)は、in vitroおよびin vivoでmiR-200bによって有意に阻害されることが、バイオインフォマティクスのターゲット予測とRNA-seqの結果から明らかになった。
FINDINGS: Our findings indicates that miR-200b is frequently downregulated and have potential utility as a biomarker of metastasis and prognosis in RCC. Interestingly, ectopic expression of miR-200b in the Caki-1 and OSRC-2 cell lines suppresses cell migration and invasion in vitro as well as tumor metastases in vivo. However, miR-200b has no effect on cell proliferation in vitro and tumor growth in vivo. In addition, bioinformatics target predication and RNA-seq results reveals that Laminin subunit alpha 4 (LAMA4) is one target of miR-200b and significantly inhibited by miR-200b in vitro and in vivo.
インタープリテーション:
これらの結果は、LAMA4 mRNAを直接不安定化させることでRCCの腫瘍転移を抑制するという、これまで知られていなかったmiR-200bの役割を示しています。
INTERPRETATION: These results demonstrate a previously undescribed role of miR-200b as a suppressor of tumor metastasis in RCC by directly destabilizing LAMA4 mRNA.
Copyright © 2019. Published by Elsevier B.V.