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脳神経外科用細胞外小胞からの小RNAのディープシークエンシングにより、miR-486-3pが神経膠芽腫と低悪性度の星細胞腫患者を区別する循環バイオマーカーとして実証された
Deep Sequencing of Small RNAs from Neurosurgical Extracellular Vesicles Substantiates miR-486-3p as a Circulating Biomarker that Distinguishes Glioblastoma from Lower-Grade Astrocytoma Patients.
PMID: 32668808 DOI: 10.3390/ijms21144954.
抄録
細胞外小胞（EV）は、膠芽腫（GBM；星細胞腫グレードIV）の生物学において重要な役割を果たしており、新しいバイオマーカーの源である。GBM腫瘍から放出されたEVは、血液脳関門を越えて末梢部へと移動し、小さなノンコーディングRNA（sncRNA）を含むGBM分子を運ぶことができる。循環中のEVに含まれるバイオマーカーは、脳腫瘍の分子状態をin situで評価するために有望であることが示されている。腫瘍切除時に採取された脳神経外科の吸引液には、腫瘍の微小環境から直接分離されたGBM-EVが豊富に含まれている。密度勾配超遠心法を用いて、GBM（＝12）および星細胞腫II-III（GII-III、＝5）の手術から得られたキャピトロン超音波手術用吸引液（CUSA）洗浄液からEVを精製した。手術で捕捉したEVのsncRNA含有量を、Illumina NextSeq 500 NGSシステムを用いてプロファイリングした。差動発現解析により、GII-IIIのCUSA-EVと比較して、GBMでは27種のmiRNAと10種のpiRNAが同定された。解決されたCUSA-EVのsncRNAは、GBMおよびGII-III患者と健常対照の血清-EVのsncRNAプロファイルを識別することができ、14のmiRNA（miR-486-3pおよびmiR-106b-3pを含む）および癌関連piRNA（piR_016658、_016659、_020829および_204090）も血清-EVで有意に発現していました。組織学的、神経放射線学的、臨床的パラメータと相関する循環EVマーカーは、腫瘍活性の客観的な測定値を提供し、GBM腫瘍サーベイランスの精度を向上させるだろう。
Extracellular vesicles (EVs) play key roles in glioblastoma (GBM; astrocytoma grade IV) biology and are novel sources of biomarkers. EVs released from GBM tumors can cross the blood-brain-barrier into the periphery carrying GBM molecules, including small non-coding RNA (sncRNA). Biomarkers cargoed in circulating EVs have shown great promise for assessing the molecular state of brain tumors in situ. Neurosurgical aspirate fluids captured during tumor resections are a rich source of GBM-EVs isolated directly from tumor microenvironments. Using density gradient ultracentrifugation, EVs were purified from cavitron ultrasonic surgical aspirate (CUSA) washings from GBM ( = 12) and astrocytoma II-III (GII-III, = 5) surgeries. The sncRNA contents of surgically captured EVs were profiled using the Illumina NextSeq 500 NGS System. Differential expression analysis identified 27 miRNA and 10 piRNA species in GBM relative to GII-III CUSA-EVs. Resolved CUSA-EV sncRNAs could discriminate serum-EV sncRNA profiles from GBM and GII-III patients and healthy controls and 14 miRNAs (including miR-486-3p and miR-106b-3p) and cancer-associated piRNAs (piR_016658, _016659, _020829 and _204090) were also significantly expressed in serum-EVs. Circulating EV markers that correlate with histological, neuroradiographic and clinical parameters will provide objective measures of tumor activity and improve the accuracy of GBM tumor surveillance.