Analysis of plasma extracellular vesicle-derived microRNAs from patients with nonalcoholic fatty liver disease and hepatocellular carcinoma

การศึกษา microRNAs ใน extracellular vesicles ในผู้ป่วยไขมันพอกตับและมะเร็งตับเพื่อการวินิจฉัยและพยากรณ์โรค

Name: Bootsakorn Boonkaew

Abstract: Extracellular vesicle-derived microRNAs (EV-miRNAs) are promising circulating biomarkers for chronic liver disease. In this study, we explored the potential significance of plasma EV-miRNAs in non-hepatitis B-, non-hepatitis C-related HCC (NBNC-HCC). We compared plasma EV-miRNA profiles between NBNC-HCC and control groups including non-alcoholic fatty liver disease (NAFLD) and healthy controls using NanoString method. The differentially expressed EV-miRNAs were validated in another set of plasma samples by qRT-PCR. Five plasma EV-miRNAs were significantly elevated in HCC, which included miR-19-3p, miR-16-5p, miR-223-3p, miR-30d-5p, and miR-451a. Among them, EV-miR-19-3p exhibited the best diagnostic performance and displayed a high sensitivity for detecting AFP-negative HCC and early-stage HCC, indicating EV-miR-19-3p could serve as a novel circulating biomarker for the diagnosis and prognosis of NBNC-HCC. To mechanistically describe NAFLD, we demonstrated the role of EVs in mediating communication between macrophages and lipotoxic hepatocytes. Macrophages were transfected with a Cy3-miR-223 mimic and co-cultured with lipotoxic hepatocytes. We found that miR-223 was highly expressed in EV fractions from the transfected macrophages, as opposed to the protein fractions. Upon co-culture, the lipotoxic hepatocytes displayed Cy3 fluorescence and exhibited an increase in miR-223 levels and a decrease in miR-223 target genes, FOXO3 and TAZ, as compared to the control group. Blocking EV secretion from macrophages with GW4869 led to reduced transfer of miR-223 to hepatocyte recipient cells. Furthermore, the MemGlow dye was transferred to lipotoxic hepatocytes when incubated with MemGlow-labeled EVs from macrophages. The results also suggested that low-density lipoprotein receptor (LDLR) played a partial role in facilitating EV uptake by lipotoxic hepatocytes. In summary, our findings suggest that macrophages can transfer transfected miRNA to lipotoxic hepatocytes.

Abstract: miRNAs Extracellular vesicle-derived microRNAs (EV-miRNAs) เป็นตัวบ่งชี้ทางชีวภาพที่มีประสิทธิภาพในโรคตับ งานนี้ได้ศึกษา EV-miRNAs จากพลาสมาของผู้ป่วยโรคมะเร็งตับที่ไม่ได้มีสาเหตุจากไวรัสตับอักเสบบีและไวรัสตับอักเสบซี (NBNC-HCC) โดยเปรียบเทียบ EV-miRNA จากพลาสมาของผู้ป่วยโรคมะเร็งตับ NBNC-HCC กับผู้ป่วยโรคไขมันพอกตับ (NAFLD) และกลุ่มคนสุขภาพดี โดยใช้วิธี NanoString และ qRT-PCR พบว่า EV-miRNA ห้าตัวได้แก่ miR-19-3p, miR-16-5p, miR-223-3p, miR-30d-5p และ miR-451a มีการแสดงออกสูงขึ้นในกลุ่มผู้ป่วยโรคมะเร็งตับ NBNC-HCC เทียบกับผู้ป่วยโรคไขมันพอกตับ (NAFLD) และกลุ่มคนสุขภาพดี และ EV-miR-19-3p แสดงประสิทธิภาพการวินิจฉัยที่ดีที่สุด โดยมีความไวสูง สามารถตรวจจับได้ใน ผู้ป่วยโรคมะเร็งตับ NBNC-HCC ที่มีระดับ AFP ต่ำและผู้ป่วยในระยะเริ่มต้น ซึ่งบ่งชี้ว่า EV-miR-19-3p สามารถทำหน้าที่เป็นตัวบ่งชี้สำหรับการวินิจฉัย และการพยากรณ์โรคของ NBNC-HCC เพื่ออธิบายกลไกการเกิดโรค NAFLD ได้มีการศึกษาบทบาทของ EVs ในการเป็นตัวกลางสื่อสารระหว่างเซลล์แมคโครฟาจและเซลล์ตับที่สะสมไขมัน หลังจากเลี้ยงเซลล์แมคโครฟาจที่มี Cy3-miR-223 ร่วมกับเซลล์ตับที่สะสมไขมัน พบว่า miR-223 มีการแสดงออกสูงขึ้นในทั้ง EVs ที่ได้จากเซลล์เซลล์แมคโครฟาจและเซลล์ตับที่สะสมไขมัน ยังพบว่าเซลล์ตับที่สะสมไขมันมีการเรืองแสงของ Cy3 การเพิ่มขึ้นของระดับ miR-223 และการลดลงของยีนเป้าหมายของ miR-223 ได้แก่ FOXO3 และ TAZ เมื่อยับยั้งการหลั่งของ EVs จากแมคโครฟาจด้วย GW4869 ทำให้การส่ง miR-223 ไปยังเซลล์ตับลดลง นอกจากนี้เมื่อย้อม EVs จากมาโครฟาจด้วยสี MemGlow แล้วนำไปบ่มกับเซลล์ตับที่สะสมไขมัน พบสีย้อม MemGlow ยังถูกส่งไปยังเซลล์ตับที่สะสมไขมัน การศึกษาเพิ่มเติมยังชี้ให้เห็นว่าตัวรับไขมันบนผิวเซลล์ตับชนิด LDLR มีบทบาทในการนำ EVs เข้าเซลล์ตับ กล่าวโดยสรุปได้ว่าเซลล์แมคโครฟาจสามารถส่ง miRNA ไปยังเซลล์ตับที่สะสมไขมันได้

Chulalongkorn University. Office of Academic Resources

Address: BANGKOK

Email: cuir@car.chula.ac.th

Name: Pisit Tangkijvanich

Role: Advisor

Name: Natthaya Chuaypen

Role: Advisor

Issued: 2023

Modified: 2025-01-08

Issued: 2025-01-08

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

URL: http://doi.org/10.58837/CHULA.THE.2023.27

eng

DegreeName: Doctor of Philosophy

Level: Doctoral Degree

Descipline: Medical Biochemistry

Grantor: Chulalongkorn University

©copyrights Chulalongkorn University

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	6273001430.pdf	8.9 MB	6	2025-03-25 21:09:21

ใช้เวลา

0.042391 วินาที