Využití buněčných exozomů jako nového nosiče v genové terapii karcinomu prsu

Download PDF English version

Authors: N. Maleki ^1,2; S. Mirhakimi ³; S. Babashah ^4*; A. Sayadi ^2*; G. Parnian ⁵; M. Hadizadeh ¹
Authors‘ workplace: Cancer Research Center – Shahid Beheshti University of Medical Sciences, Tehran, Iran ¹; Gynecology and Reproductive Biology Department, Kowsar Poly-clinic, Tehran, Iran ²; Department of Biotechnology, Faculty of Faculty of New Sciences and New Technologies, Islamic Azad University of Medical Sciences, Tehran, Iran ³; Department of Molecular Genetics, Faculty of Biological Sciences, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran ⁴; Appletree Medical Group, 275 Dundad W (Grange), Toronto, Ontario, Canada ⁵
Published in: Klin Onkol 2021; 34(4): 300-305
Category: Original Articles
doi: https://doi.org/10.48095/ccko2021300

Overview

Východiska: Karcinom prsu je celosvětově považován za hlavní klinický problém u gynekologických onemocnění. Exozomy jsou malé váčky, které vznikají v mnohobuněčných organizmech. Jsou vylučovány různými buňkami do extracelulárního prostředí, a tak se účastní mezibuněčné komunikace tím, že přenáší genetické informace prostřednictvím kódujících a nekódujících RNA do cílových buněk. Exozomy odvozené od nádoru jsou považované za bohatý zdroj mikroRNA (miR) a mohou regulovat funkci nádorových buněk v mikroprostředí nádoru. Přesné mechanismy, kterými exozomy pocházející z nádorových buněk ovlivňují sousední buňky ani biologická funkce exozomálních miR v receptorových buňkách však nejsou dobře známy. Materiál a metody: V této studii byly po nadměrné expresi MiR-205 v buňkách karcinomu prsu (třída MDA-MB-231) úspěšně izolovány buněčné exozomy a charakterizovány pomocí elektronové mikroskopie a dynamického rozptylu světla. Výsledky: Stanovení hladin exprese MiR-205 v exozomech vylučovaných z upravených buněk potvrdilo vysokou expresi této miR. Bylo také zjištěno, že úprava nádorových exozomů nesoucích tuto miR měla indukční účinek na apoptózu a významný účinek na snížení exprese genového transkriptu Bcl-2 v buňkách karcinomu prsu v závislosti na čase (p < 0,001). Závěr: Celkově tato studie naznačuje, že exozomální přenos nádorových supresorových miR do nádorových buněk může být vhodnou platformou pro přenos nukleových kyselin do těchto buněk a může být vysoce účinný při léčbě nádorů.

Klíčová slova:

karcinom prsu – exozomy – apoptóza – mikroRNA – genová terapie

Sources

1. Zhang J, Li S, Li L et al. Exosome and exosomal microRNA: trafficking, sorting, and function. Genomics Proteomics Bioinformatics. 2015 Feb; 13 (1): 17–24. doi: 10.1016/j.gpb.2015.02.001.

2. Théry C, Zitvogel L, Amigorena S. Exosomes: composition, biogenesis and function. Nat Rev Immunol 2002; 2 (8): 569–579. doi: 10.1038/nri855.

3. Yeo RW, Lai RC, Zhang B et al. Mesenchymal stem cell: an efficient mass producer of exosomes for drug delivery. Adv Drug Deliv Rev 2013; 65 (3): 336–341. doi: 10.1016/j.addr.2012.07.001.

4. Lai RC, Tan SS, Teh BJ et al. Proteolytic potential of the MSC exosome proteome: implications for an exosome-mediated delivery of therapeutic proteasome. Int J Proteomics 2012; 2012: 971907. doi: 10.1155/2012/971907.

5. Francken AB, Schouten PC, Bleiker E et al. Breast cancer in women at high risk: the role of rapid genetic testing for BRCA1 and -2 mutations and the consequences for treatment strategies. Breast 2013; 22 (5): 561–568. doi: 10.1016/j.breast.2013.07.045.

6. Wu H, Zhu S, Mo YY. Suppression of cell growth and invasion by MiR-205 in breast cancer. Cell Res 2009; 19 (4): 439–448. doi: 10.1038/cr.2009.18.

7. Hu Y, Qiu Y, Yagüe E et al. miRNA-205 targets VEGFA and FGF2 and regulates resistance to chemotherapeutics in breast cancer. Cell Death Dis 2016; 7 (6): e2291. doi: 10.1038/cddis.2016.194.

8. Liu J, Mao Q, Liu Y et al. Analysis of MiR-205 and miR-155 expression in the blood of breast cancer patients. Chin J Cancer Res 2013; 25 (1): 46–54. doi: 10.3978/j.issn.1000-9604.2012.11.04.

9. Boya P, Roumier T, Andreau K et al. Mitochondrion-targeted apoptosis regulators of viral origin. Biochem Biophys Res Commun 2003; 304 (3): 575–581. doi: 10.1016/s0006-291x (03) 00630-2.

10. O‘Brien V. Viruses and apoptosis. J Gen Virol 1998; 79 (Pt 8): 1833–1345. doi: 10.1099/0022-1317-79-8-1833.

11. Wooster R, Bignell G, Lancaster J et al. Identification of the breast cancer susceptibility gene BRCA2. Nature 1995; 378 (6559): 789–792. doi: 10.1038/378789a0.

12. Posner MC, Wolmark N. Non-invasive breast carcinoma. Breast Cancer Res Treat 1992; 21 (3): 155–164. doi: 10.1007/BF01974998.

13. Kalli S, Semine A, Cohen S et al. American Joint Committee on Cancer‘s Staging System for Breast Cancer, eighth edition: what the radiologist needs to know. Radiographics 2018; 38 (7): 1921–1933. doi: 10.1148/rg.201 8180056.

14. Varadharajan E, Priya S, Prakash G et al. Mucinous carcinoma of the breast with neuroendocrine differentiation. Iran J Pathol 2015; 10 (3): 231–236. doi: 10.1046/j.1440-1827.2000.01095.x.

15. Tamimi RM, Hankinson SE, Chen WY et al. Combined estrogen and testosterone use and risk of breast cancer in postmenopausal women. Arch Intern Med 2006; 166 (14): 1483–1489. doi: 10.1001/archinte.166.14.1483.

16. Toikkanen S, Kujari H. Pure and mixed mucinous carcinomas of the breast: a clinicopathologic analysis of 61 cases with long-term follow-up. Hum Pathol 1989; 20 (8): 758–764. doi: 10.1016/0046-8177 (89) 90069-5.

17. Shi J, Liang ZY, Meng ZL et al. [Tubulolobular carcinoma of breast: a clinicopathologic study of 8 cases]. Zhonghua Bing Li Xue Za Zhi 2012; 41 (10): 681–685. Chinese. doi: 10.3760/cma.j.issn.0529-5807.2012.10.008.

18. Joglekar-Javadekar M, Van Laere S, Bourne M et al. Characterization and targeting of platelet-derived growth factor receptor alpha (PDGFRA) in inflammatory breast cancer (IBC). Neoplasia 2017; 19 (7): 564–573. doi: 10.1016/j.neo.2017.03.002.

19. Xin H, Li Y, Buller B et al. Exosome-mediated transfer of miR-133b from multipotent mesenchymal stromal cells to neural cells contributes to neurite outgrowth. Stem Cells 2012; 30 (7): 1556–1564. doi: 10.1002/stem.1129.

20. van den Boorn JG, Dassler J, Coch C et al. Exosomes as nucleic acid nanocarriers. Adv Drug Deliv Rev 2013; 65 (3): 331–335. doi: 10.1016/j.addr.2012.06.011.