近期，来自美国City of Hope National Medical Center研究者在Cancer Cell发表论文，证实一个由癌细胞所分泌的外泌体所包含的一个miRNA，会通过靶向作用紧密连接蛋白ZO-1，摧毁血管内皮细胞障碍来促进乳腺癌细胞转移。
之前研究已发现，癌细胞所分泌的外泌体中的miRNA，可以由其他细胞吸收，这些细胞可以存在于原发性肿瘤微环境中，也可以存在于转移前或转移中微环境中。本文作者希望在已有研究成果基础上，鉴定出乳腺癌细胞分泌的miRNA参与癌症转移过程的机制。
研究者选择有转移性乳腺癌细胞MDA-MB-231（MBC）及正常人上皮细胞MCF-10A所分泌的外泌体作为研究模型。对两类外泌体中小RNA进行深度测序后，发现miR-105在MBC外泌体中表达过高。将两种外泌体同人微血管上皮细胞（HMVEC）孵育后，发现HMVEC迁移受到MBC外泌体刺激，通过检测两种外泌体处理后HMVEC中miR-105水平，结合RNA聚合酶II抑制剂处理及miRNA标记实验，证明HMVEC胞内成熟miR-105水平会呈现与外泌体摄取过程一致的上升趋势。
通过软件预测，结合报告载体验证，证明紧密连接蛋白ZO-1基因的3’UTR区域有两个miR-105结合位点，而MBC外泌体及其他miR-105高表达外泌体和细胞也确实会引起HMVEC中ZO-1的mRNA和蛋白下调，同时改变HMVEC单分子层渗透性，损坏HMVEC所产生的血管结构，且提高癌细胞跨内皮侵润能力，总结以上实验，证明MBC外泌体所包含的miR-105在体外环境可以促进HMVEC迁移，破坏HMVEC所形成的内皮障碍。
在接下来的体内实验中，研究者将miR-105表达量不同的几种外泌体分别注入小鼠体内，发现miR-105高表达的外泌体会显著提升肺部、脑部细胞miR-105表达量，同时伴随ZO-1下调，血管通透性提高。对小鼠进行外泌体预处理，并在心脏注射标记的MBC细胞，数个星期后检测荧光素基因，MBC外泌体处理也显著提升了MBC向肺部与脑部的迁移作用。
为了判断原发肿瘤中miR-105水平是否影响BC迁移，研究者构建了一个可以稳定过表达miR-105的致瘤细胞株MCFDCIS，移植到小鼠体内，数周后小鼠的肺部与脑部出现了癌细胞远距离迁移，血管通透性提高， MCFDCIS对周围组织产生广泛扩散。同时，在小鼠体内原发肿瘤及远距离转移和未转移区域内都发现了miR-105，CD31+血管内皮细胞中ZO-1下调，而使用抗miR-105复合物则可以有效修复血管通透性，恢复ZO-1表达。这些结果说明，肿瘤细胞通过表达并分泌高水平miR-105，增强肿瘤细胞侵润能力，减弱宿主内皮屏障，在体内环境中获得更强迁移能力。
在动物实验完成后，研究者希望进一步了解临床样本中miR-105在BC转移中的角色。通过比对38个BC II和BC III期病人血清miRNA水平，将病人肿瘤样本和血清同未转移病人及健康组织比较后，发现循环外泌体和肿瘤miR-105水平的正相关关系。相反，肿瘤miR-105和ZO-1、循环外泌体miR-105和肿瘤邻近血管ZO-1表达之间为负相关，病人血清会破坏血管组织。
本文研究者通过体外实验、动物实验及临床分析，充分验证了BC所分泌的外泌体中的miR-105与BC迁移的关系，最终证明miR-105可通过抑制ZO-1实现促转移作用。但是本文并没有阐明miR-105的调控机制，这或许是研究者下一步工作重点。
由于miR-105的促转移作用，它或许可以成为一个血液标志物，用于预测或诊断BC转移，而在了解了miR-105的调控机制后，可以更进一步针对其调控通路，设计靶向药物，或直接抑制miR-105，或抑制调控通路关键基因，提高预后效果。
Cancer-Secreted miR-105 Destroys Vascular Endothelial Barriers to Promote Metastasis
Cancer-secreted microRNAs (miRNAs) are emerging mediators of cancer-host crosstalk. Here we show that miR-105, which is characteristically expressed and secreted by metastatic breast cancer cells, is a potent regulator of migration through targeting the tight junction protein ZO-1. In endothelial monolayers, exosome-mediated transfer of cancer-secreted miR-105 efficiently destroys tight junctions and the integrity of these natural barriers against metastasis. Overexpression of miR-105 in nonmetastatic cancer cells induces metastasis and vascular permeability in distant organs, whereas inhibition of miR-105 in highly metastatic tumors alleviates these effects. miR-105 can be detected in the circulation at the premetastatic stage, and its levels in the blood and tumor are associated with ZO-1 expression and metastatic progression in earlystage breast cancer.