線維芽細胞由来のエクソソソームマイクロRNA-369は、NF1を介したMAPKシグナル伝達経路を介して肺扁平上皮癌細胞の遊走と浸潤を促進する

Fibroblast‑derived exosomal microRNA‑369 potentiates migration and invasion of lung squamous cell carcinoma cells via NF1‑mediated MAPK signaling pathway.

• Liping Guo
• Baoli Li
• Jianjun Yang
• Juan Shen
• Jinshan Ji
• Meijing Miao

抄録

がん関連線維芽細胞（CAF）は腫瘍刺激性を示し、いくつかの種類のがんでは生存率が低下することから、治療標的となる可能性があると考えられています。本研究では、肺扁平上皮癌（LUSC）におけるCAFの細胞移動や浸潤との関連性、およびこれらの過程におけるmicroRNA-369（miR-369）との関連性を明らかにすることを目的とした。まず、LUSC細胞をCAFs由来の細胞外小胞（CAFs-EVs）で処理することにより、悪性生物学的挙動の変化を観察した。その後、CAFs-EVsで処理した細胞で発現しているmiRNAの違いをマイクロアレイで解析した。CAFs-EVsでmiR-369の発現を抑制した後、LUSC細胞を共培養し、悪性化した細胞の生物学的挙動を再検討した。次に、バイオインフォマティクス解析と検証により、miR-369のmRNA標的とそれに対応する下流シグナル伝達経路をスクリーニングした。最後に、CAFs-EVsがLUSCの増殖・転移に及ぼす影響をinvivo腫瘍形成・転移実験により実証した。その結果、CAFs-EVsではmiR-369が比較的高いレベルで発現していることが確認された。その結果、LUSCにおけるmiR-369の直接の標的は、ニューロフィブロミン-1（NF1）であることが明らかになりました。また、miR-369の過剰発現はNF1と相互作用してマイトジェン活性化プロテインキナーゼシグナル伝達経路を活性化し、LUSC細胞の増殖を促進することが示唆された。本研究では、CAFs-EVsにおけるmiR-369のLUSC細胞の遊走、浸潤、腫瘍化を制御する作用を明らかにし、CAFs-EVsにおけるmiR-369が重要な予後マーカーおよび治療標的であることを明らかにした。

Cancer‑associated fibroblasts (CAFs) exhibit tumor‑stimulating properties and are associated with poor survival in several types of cancer, making them potential therapeutic targets. The present study aimed to determine whether CAFs were associated with cell migration and invasion in lung squamous cell carcinoma (LUSC), as well as their association with microRNA‑369 (miR‑369) in these processes. Firstly, the changes of the malignant biological behavior were observed by treating the LUSC cells with the CAFs‑derived extracellular vesicles (CAFs‑EVs). Subsequently, the differentially expressed miRNAs in the cells treated with CAFs‑EVs were analyzed by microarray analysis. Following inhibition of miR‑369 expression in CAFs‑EVs, LUSC cells were co‑cultured, and the malignant biological behavior of the cells was re‑examined. Then, through bioinformatics analysis and verification, the mRNA targets of miR‑369 and the corresponding downstream signaling pathway were screened out. Finally, the effects of CAFs‑EVs on the growth and metastasis of LUSC were demonstrated by in vivo tumor formation and metastasis experiments. It was identified that miR‑369 was expressed at a relatively high level in the CAFs‑EVs. Neurofibromin‑1 (NF1) was hypothesized as a direct target of miR‑369 in LUSC. Also, the overexpression of miR‑369 activated the mitogen‑activated protein kinase signaling pathway by interacting with NF1, consequently potentiating LUSC cell growth. The present study provided novel insights into the action of miR‑369 in CAFs‑EVs in controlling LUSC cell migration, invasion and tumorigenesis, and identified miR‑369 in CAFs‑EVs as an important prognostic marker and therapeutic target.