胞外囊泡(extracellular vesicle,EV)是细胞分泌到胞外的一种囊泡结构,其中携带有蛋白质、核酸、脂质等多种活性物质。胞外囊泡在肿瘤细胞和微环境中其他细胞之间的细胞通讯中发挥着重要作用。越来越多的研究表明,非小细胞肺癌的胞外囊泡与肿瘤的发生、发展和转移密切相关。非编码小RNA(small non-coding RNA,sncRNA)是长度在200nt以内的、不编码蛋白质的RNA,其通过多种方式参与到基因沉默、转录调控、染色体复制、RNA加工、蛋白运输与降解等多种生物学过程,在肿瘤的发生发展中也发挥着重要的调控作用。Y RNA片段是Y RNA经过切割产生的一类非编码小RNA,胞外囊泡中Y RNA片段的异常表达与多种肿瘤的发生和发展紧密关联。我们实验室前期通过高通量测序的方法,分析了非小细胞肺癌病人血浆胞外囊泡中非编码小RNA的表达特征。结果发现,YRNA片段在肺癌病人血浆胞外囊泡中相比健康对照组显著上调,tRNA片段在肺鳞癌胞外囊泡中的表达相比肺腺癌组和健康对照组均显著上调,而rRNA、piRNA和snRNA片段在非小细胞肺癌胞外囊泡中的表达相比健康对照组显著下调。全基因组分布和序列注释分析结果表明,肺癌胞外囊泡中表达上调的Y RNA片段是hY4F和hY4rF,并且发现hY4rF对应的基因RNY4P10很可能不是hY4 RNA的假基因。此外,我们发现hY4F和hY4rF在肺癌细胞中表达下调,并且过表达hY4F和hY4rF能显著抑制肺癌细胞A549的增殖和迁移。因此,肺癌细胞可能通过胞外囊泡释放具有肿瘤抑制作用的hY4RNA片段,然后抑制正常肺细胞的增殖,改造肿瘤微环境,从而促进肺癌细胞自身的生长。hY4RNA片段在肺癌细胞中表达下调,而在肺癌胞外囊泡中表达上调,这一相反趋势说明,hY4RNA可能通过选择性的方式被释放到胞外囊泡中。而有文献报道,一些RNA结合蛋白在RNA选择性分拣/分泌到胞外囊泡的过程中发挥重要的作用。因此,我们通过RNA pulldown实验结合质谱和Western Blot鉴定,筛选并验证了可能与hY4F或hY4rF特异结合的几种RNA结合蛋白(例如 YBX1 和 LRPPRC 等)。在后续的研究中,我们将通过在肺癌细胞中下调YBX1等hY4 RNA片段结合蛋白的表达,研究其对于hY4 RNA片段分选运输到胞外囊泡过程的影响。然后,通过动物实验,在体内水平研究hY4RNA片段及其结合蛋白在肺癌形成和转移中的作用。综上所述,我们发现了 YRNA片段、tRNA片段、piRNA、rRNA、snRNA等多类非编码小RNA在肺癌胞外囊泡中表达异常,可能作为肺癌诊断的分子靶标。hY4F和hY4rF在肺癌胞外囊泡中表达上调,在肺癌细胞中表达下调,而且具有抑制肺癌细胞增殖和迁移的功能。肺癌细胞可能通过释放hY4rF,抑制正常肺细胞的增殖,从而为肺癌细胞自身的生长提供更加适宜的肿瘤微环境。此外,本研究还初步筛选和验证了与hY4F、hY4rF特异结合的蛋白,为hY4 RNA片段选择性分拣进入胞外囊泡的机制研究提供了新的线索。