我國學者揭示大氣顆粒物中金屬與肺癌細胞轉移間的關系

　　大氣顆粒物（Ambient particulate matter，PM）是影響城市空氣質量的首要污染物。已有大量流行病學和毒理學研究證實，PM能夠攜帶細菌、病毒、金屬、酸性氧化物、有機污染物等大量有害物質進入機體，對呼吸系統產生較強的刺激作用和致敏作用，誘導慢性阻塞性肺病、支氣管炎、哮喘等慢性呼吸系統疾病，甚至加劇肺癌的發生發展和惡性轉移。

圖 PM10金屬成分促進肺癌細胞轉移的分子機制示意圖

　　 中國科學院城市環境研究所環境醫學與分子毒理學研究組（董四君團隊）與北京大學城市與環境學院陶澍院士研究團隊合作，采集了北京市秋季PM10，提取水溶性組分（WE-PM10），以microRNA介導的基因調控網絡為切入點，研究WE-PM10促進肺癌細胞轉移的分子機制并篩查主要毒效成分。研究結果表明，WE-PM10暴露導致了人非小細胞肺癌細胞系（A549）中miR-26a表達降低，Lin-28的同源物（LIN28B）和白介素-6（IL6）表達增加，信號轉導及轉錄激活因子3（STAT3）活化，最終促進了A549細胞上皮間質轉化（EMT）并增強其遷移和侵襲能力。裸鼠成瘤實驗進一步證實了WE-PM10可顯著增強肺癌細胞體內的成瘤能力。在利用生物信息學研究技術預測miR-26a在LIN28B和IL6的3′UTR上存在結合位點的基礎上，研究團隊利用miR-26a差異表達的細胞模型，確定了miR-26a對預測LIN28B的直接調控作用并證實了WE-PM10促進A549細胞轉移的過程受miR-26a-LIN28B/IL6調控。值得注意的是，PM10是由多種化學物質組成的混合物，不同來源的PM10由于形成條件、時間和空間不同，化學組分可能大相徑庭。PM10對人體健康的危害主要來自其負載的有毒組分。所以，本研究最后還采用陽離子交換樹脂螯合去除了WE-PM10中的金屬，結果明顯干預了WE-PM10誘導肺癌細胞的炎癥反應和侵襲轉移能力，證實了大氣顆粒物中金屬可能是其促進肺癌細胞轉移的關鍵毒效成分。

　　 上述研究結果以“MiR-26a functions as a tumor suppressor in ambient particulate matter-bound metal-triggered lung cancer cell metastasis by targeting LIN28B-IL6-STAT3 axis”為題發表于 Archives of Toxicology（Archives of Toxicology, 2018, 92:1023-1035）。該研究得到了國家自然科學基金（41390240，21677140，21477124）和中國科學院青年創新促進會（2017349）等項目的支持。