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骨髄間質細胞由来のmicroRNA-181含有細胞外小胞は、Wnt/β-カテニンシグナル伝達経路を介してMESTをダウンレギュレートすることで、卵巣癌細胞の化学抵抗性を抑制する
Bone marrow stromal cells-derived microRNA-181-containing extracellular vesicles inhibit ovarian cancer cell chemoresistance by downregulating MEST via the Wnt/β-catenin signaling pathway.
PMID: 32632270 DOI: 10.1038/s41417-020-0195-6.
抄録
シスプラチン（DDP）をベースとした治療法は、がんの第一選択治療であるが、DDPに対する耐性ががん治療の大きな障害となっている。今回の研究では、卵巣癌細胞のDDPに対する抵抗性に対するmicroRNA-181c（miR-181c）の影響を調べることを目的とした。マイクロアレイを用いて卵巣がん関連の miR および標的メッセンジャー RNA をスクリーニングし、卵巣がん組織における miR-181c およびメソダーム特異的転写物（MEST）の発現パターンを RT-qPCR およびウェスタンブロット解析により決定した。その後、デュアルルシフェラーゼレポーター遺伝子アッセイを行い、miR-181c と MEST のターゲティング関係を確認した。本研究では、miR-181 が MEST を制御し、Wnt/β-カテニンシグナル伝達経路を介して卵巣癌細胞の DDP 耐性に影響を与えるメカニズムを、機能獲得実験または機能喪失実験により検討した。その後、骨髄間質細胞（BMSCs）から細胞外小胞（EV）を分離し、卵巣癌細胞と共培養し、BMSCs由来のEVから過剰発現したmiR-181が卵巣癌細胞のDDP抵抗性に及ぼす影響をさらに検討したところ、卵巣癌ではmiR-181cの発現が有意に低下し、MESTの発現が上昇した。また、過剰発現させたmiR-181cはMESTの発現を低下させ、Wnt/β-カテニンシグナル伝達経路を不活性化することで卵巣癌細胞のDDPに対する抵抗性を低下させた。さらに、BMSCs由来のEVを用いて過剰発現したmiR-181cを導入することで、卵巣がん細胞のDDP抵抗性が抑制されることが明らかになりました。以上の結果から、BMSCs由来のEVによって導入されたmiR-181cは、MESTをダウンレギュレーションし、Wnt/β-カテニンシグナル伝達経路を不活性化することで、卵巣がん細胞のDDP抵抗性を抑制することが明らかになった。
Cisplatin (DDP)-based strategies are the first-line treatment for cancers; however, resistance to DDP remains a major obstacle to cancer treatment. The current study set out to investigate the effects of microRNA-181c (miR-181c) on the resistance of ovarian cancer cells to DDP. Ovarian cancer-associated miRs as well as the target messenger RNAs were screened using microarray-based analysis followed by determining the expression patterns of miR-181c and mesoderm-specific transcript (MEST) in ovarian cancer tissues with RT-qPCR and Western blot analysis. Subsequently, dual-luciferase reporter gene assay was performed to confirm the targeting relation between miR-181c and MEST. Through gain- or loss-of-function experiments, the study explored the mechanism by which miR-181 regulated MEST to influence the resistance of ovarian cancer cells to DDP via the Wnt/β-catenin signaling pathway. Afterwards, extracellular vesicles (EVs) were isolated from bone marrow stromal cells (BMSCs) and co-cultured with ovarian cancer cells to further investigate the effects of overexpressed miR-181 delivered by BMSCs-derived EVs on ovarian cancer cell resistance to DDP. miR-181c was significantly downregulated, while MEST was up-regulated in ovarian cancer. miR-181c was verified to specifically bind to MEST. Overexpressed miR-181c depleted the expression of MEST to attenuate the resistance of ovarian cancer cells to DDP by inactivating the Wnt/β-catenin signaling pathway. Furthermore, the delivery of overexpressed miR-181c by BMSCs-derived EVs was found to suppress the resistance of ovarian cancer cells to DDP. These findings demonstrate that miR-181c delivered by BMSCs-derived EVs down-regulates MEST, to inactivate the Wnt/β-catenin signaling pathway, thus repressing the resistance of ovarian cancer cells to DDP.