腦轉移癌細胞釋放含有微小RNA-181c的胞外囊泡進而瓦解血腦屏障

論文：Naoomi, T., et al. 2015. Brain metastatic cancer cells release microRNA-181c-containing extracellular vesicles capable of destructing blood–brain barrier. Nat Commun. 2015 Apr 1;6:6716

報告者:李俊毅                                              時間: 14:00~15:00, May, 04, 2016

講評老師:陳百昇 教授                                        地點: Room 601

摘要:

乳癌之腦部轉移與預後差及高死亡率具高度相關，而腦轉移的特點之一為癌細胞爬行並穿越寫腦屏障。然而在轉移的過程中，血腦屏障如何被瓦解尚未清楚。胞外囊泡可透過運送蛋白質, 訊息RNA 及微小RNA調控細胞間的訊息溝通。在本篇研究中，作者將透過體內與體外的方式，探討胞外囊泡在轉移性腦癌引起的血腦屏障瓦解中的角色。實驗結果顯示，抑制胞外囊泡的分泌可以抑制對於血腦屏障的侵襲性，並且發現腦轉移癌細胞所分泌之胞外囊泡會觸發血腦屏障瓦解，並且促進癌細胞對血腦屏障的穿透性。緊密連接蛋白與穿膜蛋白N-cadherin透過與細胞骨架連結，具有調控細胞黏附性的能力。包含Claudin-5, Occludin and ZO-1在內的緊密連接蛋白，為已知具有調控血腦屏障之內皮細胞的滲透性。作者進一步發現，癌細胞分泌的胞外囊泡，是藉由改變緊密結合蛋白的位置而非表現量進而導致血腦屏障瓦解。探究其發生機制，作者發現胞外囊泡中所包含的微小RNA-181c會透過其標的基因PDPK1導致緊密結合蛋白的位置不正常改變。微小RNA-181c會降低PDPK1，進而向下調控磷酸化cofilin，導致細胞骨架瓦解使得與之相聯結的緊密連結蛋白位置改變。綜合以上，本篇實驗結果顯示，一種新型的腦轉移癌細胞胞外囊泡調節機制，會觸發血腦屏障的瓦解。

參考資料:

1.         Arshad, F., Wang, L., Sy, C., Avraham, S., and Avraham, H.K. (2010). Blood-brain barrier integrity and breast cancer metastasis to the brain. Patholog Res Int 2011, 920509.

2.         Valadi, H., Ekstrom, K., Bossios, A., Sjostrand, M., Lee, J.J., and Lotvall, J.O. (2007). Exosome-mediated transfer of mRNAs and microRNAs is a novel mechanism of genetic exchange between cells. Nat Cell Biol 9, 654-659.

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