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A scoping review on the potentiality of PD-L1-inhibiting microRNAs in treating colorectal cancer: Toward single-cell sequencing-guided biocompatible-based delivery - 09/10/21

Doi : 10.1016/j.biopha.2021.112213 
Mahdi Abdoli Shadbad a, b, Zahra Asadzadeh b, Afshin Derakhshani c, 1, Negar Hosseinkhani b, 1, Ahad Mokhtarzadeh b, Amir Baghbanzadeh b, Khalil Hajiasgharzadeh b, Oronzo Brunetti d, Antonella Argentiero d, Vito Racanelli e, Nicola Silvestris d, e, , 2 , Behzad Baradaran b, f, , 2
a Student Research Committee, Tabriz University of Medical Sciences, Tabriz, Iran 
b Immunology Research Center, Tabriz University of Medical Sciences, Iran 
c Laboratory of Experimental Pharmacology, IRCCS Istituto Tumori Giovanni Paolo II, Bari, Italy 
d Istituto Tumori BariGiovanni Paolo II, Istituto Nazionale dei Tumori (IRCCS), Bari, Italy 
e Department of Biomedical Sciences and Human Oncology, School of Medicine, University of Bari Aldo Moro, Bari, Italy 
f Department of Immunology, Faculty of Medicine, Tabriz University of Medical Sciences, Iran 

Corresponding author at: Department of Biomedical Sciences and Human Oncology, Aldo Moro University of Bari, Bari, Italy.Department of Biomedical Sciences and Human Oncology, Aldo Moro University of BariBariItaly⁎⁎Corresponding author at: Immunology Research Center Tabriz University of Medical Sciences, Tabriz, Iran.Immunology Research Center Tabriz University of Medical SciencesTabrizIran

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Abstract

Tumoral programmed cell death ligand 1 (PD-L1) has been implicated in the immune evasion and development of colorectal cancer. Although monoclonal immune checkpoint inhibitors can exclusively improve the prognosis of patients with microsatellite instability-high (MSI-H) and tumor mutational burden-high (TMB-H) colorectal cancer, specific tumor-suppressive microRNAs (miRs) can regulate multiple oncogenic pathways and inhibit the de novo expression of oncoproteins, like PD-L1, both in microsatellite stable (MSS) and MSI-H colorectal cancer cells. This scoping review aimed to discuss the currently available evidence regarding the therapeutic potentiality of PD-L1-inhibiting miRs for colorectal cancer. For this purpose, the Web of Science, Scopus, and PubMed databases were systematically searched to obtain peer-reviewed studies published before 17 March 2021. We have found that miR-191–5p, miR-382–3p, miR-148a-3p, miR‐93–5p, miR-200a-3p, miR-200c-3p, miR-138–5p, miR-140–3p, and miR-15b-5p can inhibit tumoral PD-L1 in colorectal cancer cells. Besides inhibiting PD-L1, miR-140–3p, miR-382–3p, miR-148a-3p, miR‐93–5p, miR-200a-3p, miR-200c-3p, miR-138–5p, and miR-15b-5p can substantially reduce tumor migration, inhibit tumor development, stimulate anti-tumoral immune responses, decrease tumor viability, and enhance the chemosensitivity of colorectal cancer cells regardless of the microsatellite state. Concerning the specific, effective, and safe delivery of these miRs, the single-cell sequencing-guided biocompatible-based delivery of these miRs can increase the specificity of miR delivery, decrease the toxicity of traditional nanoparticles, transform the immunosuppressive tumor microenvironment into the proinflammatory one, suppress tumor development, decrease tumor migration, and enhance the chemosensitivity of tumoral cells regardless of the microsatellite state.

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Graphical Abstract




ga1

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Highlights

Besides being an immune checkpoint, tumoral PD-L1 stimulates oncogenic pathways.
Immune checkpoint inhibitors do not substantially regulate oncogenic pathways.
Besides inhibiting PD-L1, PD-L1-inhibiting miRs can regulate tumoral pathways.
Biocompatible nanoparticles are safe and non-toxic carriers for miR delivery.
Single-cell sequencing data can facilitate personalized and specific miR delivery.

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Keywords : MicroRNAs, PD-L1, Colorectal cancer, Single-cell sequencing, Biocompatible carriers, Personalized medicine


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