增强子RNA FGB在结直肠癌肝转移中的作用

目的研究增强子RNA(eRNAs)在结直肠癌肝转移中的调控作用,并进一步明确eRNA FGB在结直肠癌肝转移中的作用。方法从美国国家生物技术信息中心(NCBI)数据库下载获得105例原发性结直肠癌GSE178120和283例结直肠癌肝转移GSE15921组织的基因表达图谱,采用WGCNA分析、lasso回归分析、多重Cox回归分析、Pearson相关性分析结合生存分析,明确结直肠癌肝转移的核心eRNA基因。采用CCK8法、克隆形成和transwell法研究eRNA(FGB)基因对细胞增殖、迁移和侵袭性的影响。结果生物信息学分析筛选出2个具有重要预后意义的eRNA(FGB和SLC38A4)(P<0.05),同时FGB(P=0.00423)对比SLC38A4(P=0.01478)的统计学意义更为显著。体外细胞实验结果,明确FGB的过表达可以抑制结直肠细胞系的增殖和克隆形成能力,同时抑制结直肠癌细胞的转移。结论eRNA在结直肠癌肝转移的调控机制中发挥重要作用,FGB参与了结直肠癌肝转移的分子机制调控,这为结直肠癌肝转移的早期诊断和治疗提供了新的研究策略。

增强子RNA研究现状

增强子是真核生物基因表达调控的主要顺式作用元件,能有效促进基因表达。活化的增强子可以转录生成增强子RNA(enhancerRNAs,eRNAs),其合成受到信号系统和信号转录因子的约束。eRNAs与其他转录本(如lncRNAs和mRNAs)相比,其长度更短、稳定性更差、组织特异性更强。此外,eRNAs对增强子与启动子之间的染色质环(looping)的形成和稳定有一定的作用,并能促进靶基因的表达。目前,越来越多的研究发现eRNAs在发育和疾病发生等生物学过程中扮演着重要角色,但是其功能研究一直进展缓慢,调控机制尚不清楚。本文概述了eRNAs的特征、研究方法和功能特性,探讨了eRNAs作为潜在治疗靶标的可能性,以期为eRNAs的后续研究提供参考。

肝细胞癌患者预后相关增强子RNA和对应靶基因的筛选及其预后预测意义

目的:筛选与肝细胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC)预后相关的增强子RNA(enhancer RNA,eRNA)及其对应的靶基因,并探究其调控作用及功能。方法:通过UCSC数据库下载HCC的转录本数据和临床病例数据,提取eRNA及其预测的相应靶基因表达矩阵,用Kaplan-Meier和Spearman相关性分析方法筛选HCC预后相关的eRNA和靶基因,并采用最小化绝对收缩和选择算子回归分析及多因素Cox多元回归分析构建HCC预后风险评分模型。设计合成针对筛选所获关键eRNA AP003469.2的小干扰RNA并转染肝癌SMMC-7721细胞,采用RT-PCR方法验证敲减效率,qPCR法检测AP003469.2靶基因YWHAZ的表达水平,CCK-8法检测转染后SMMC-7721细胞的增殖情况。结果:筛选获得4个与预后相关基因,包括两个eRNA(AP003469.2和SPRY4-AS1)和两个靶基因(PPARGC1A和SLC2A1)(P<0.05),其中PPARGC1A高表达提示预后较好,AP003469.2、SPRY4-AS1和SLC2A1基因高表达则提示预后较差。基于4个基因构建的预后风险评分模型,第1、3和5年的AUC分别为0.730、0.699和0.679,提示模型具备良好的预测效能。在敲减AP003469.2后,SMMC-7721细胞中YWHAZ的表达无明显改变,且对细胞的增殖无影响。结论:基于生物信息学分析共筛选出4个关键基因,其中eRNA AP003469.2是HCC预后预测效能较高的标志物,其无促癌功能且对YWHAZ基因无调控作用。

基于增强子RNA建立肝细胞癌预后模型

目的基于增强子RNA(enhancer RNA,eRNA)构建肝细胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC)预后模型,并寻找理想的预后生物标志物。方法利用癌症基因图谱(the Cancer Genome Atlas,TCGA)数据库eRNA表达谱和HCC患者临床数据筛选出关键eRNA,采用Lasso⁃Cox回归建立预后模型,以时间依赖性受试者工作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲线评估模型区分度,并对关键eRNA进行生存分析和富集分析。结果共筛选出27个关键eRNA。Lasso⁃Cox回归选定其中10个eRNA构建预后预测模型。时间依赖性ROC曲线1年、3年、5年的AUC分别为0.73、0.66、0.67。DCP1A与HCC患者预后显著相关,且与肿瘤状态、病理分级、临床分期相关(均P<0.05)。富集分析提示DCP1A主要位于细胞核内,通过发挥解旋酶、泛素化等活性,参与染色质修饰等生物学过程,且与癌症相关通路有关。结论基于eRNA构建的预后模型可作为预测HCC患者生存的有效工具,DCP1A可能是HCC潜在的预后生物标志物。

增强子RNA的功能特性及其在人类疾病中的重要调控作用

增强子是基因组上一段可以被转录调控蛋白识别并结合的区域,作为顺式调控元件和启动子共同参与基因转录过程。增强子在激活状态下,打开局部染色质并暴露DNA基序以吸引转录因子,从而进一步招募RNA聚合酶产生一类非编码RNA,即增强子RNA(enhancer RNA,eRNA)。eRNA可促进增强子与启动子特异性染色质远程互作参与基因转录调节,或与转录因子等调控蛋白结合促进基因转录,具有多样的功能和调控机制,从而在细胞的发育和分化、疾病发生发展等众多生物过程中起重要作用。该文就e RNA特性、功能、鉴定、数据库资源,以及eRNA在人类神经系统疾病、癌症、免疫代谢类疾病、心血管疾病等中的功能作用研究进展作一系统综述,探讨eRNA的未来研究方向,及在疾病中作为潜在治疗靶点的可能及目前存在的挑战。

基于增强子调控化疗相关基因的结直肠癌分型研究

目的 利用增强子RNA调控的化疗相关基因对结直肠癌患者进行分型,为精准医疗提供依据。方法 通过TCGA、 GEO数据库获取结直肠癌患者基因表达数据,筛选增强子调控的化疗相关基因,利用非负矩阵分解方法进行直肠癌患者分型,并在独立数据集中验证分型结果的稳定性。通过生存分析、 GSVA、 SubMap方法,比较各亚型患者在生存结局、代谢通路活性、免疫浸润细胞浸润等方面的差异。收集结直肠癌新辅助化疗患者血浆,检测血浆蛋白表达量,分析增强子RNA(eRNA)调控基因与结果化疗敏感性的相关性。结果 本研究收集了581人的TCGA基因表达数据,筛选50个eRNA调控的化疗相关基因,通过非负矩阵分解获得三个结直肠癌亚型:eRNA1、 eRNA2、 eRNA3, GEO验证集的分型结果与TCGA基因表达数据一致,均分为3个亚型。生存分析、代谢通路分析、免疫浸润分析提示:eRNA2,生存结局最差、 32个代谢相关通路异常激活、免疫浸润程度明显偏低。在蛋白水平上,eRNA调控基因与化疗敏感性存在关联性。结论 在缺乏有效结直肠癌临床分型的前提下,本研究通过eRNA调控的化疗相关靶基因可以进行结直肠癌稳定有效的分型;各亚型在生存结局、免疫细胞浸润、代谢相关通路研究中的差异,可为临床个体化治疗提供指导,并为相关机制研究指供线索。

超级增强子长链非编码RNA LINC01232在大肠癌组织中的表达及其对癌细胞生物学行为的影响

目的探讨超级增强子长链非编码RNA(SE-LncRNA)LINC01232在大肠癌组织中的表达水平及其对大肠癌细胞生物学行为的影响。方法通过基因芯片筛选4对大肠癌患者组织(癌组织和癌旁组织)中差异表达的SE-LncRNA,发现LINC01232在癌组织中显著高表达(Fold Change=2.6569,P=0.0258);采用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)检测LINC01232在31对大肠癌组织中的表达水平,并分析其与患者临床病理参数的关系;应用ROC曲线分析LINC01232对大肠癌诊断的敏感性和特异性;将2种人大肠癌细胞系HCT-116和HT-29分别设置对照组(NC)和转染LINC01232 Smarter Silence组(si-LINC01232),通过CCK-8试验、细胞克隆形成试验及Transwell试验检测LINC01232对大肠癌细胞增殖、侵袭和迁移等生物学行为的影响;对跨膜蛋白超家族9-2(TM9SF2)与LINC01232在组织中的表达量进行相关性分析,并采用western blot检测下调LINC0123对TM9SF2蛋白表达的影响。结果LINC01232在大肠癌组织中的表达水平显著高于癌旁组织,差异具有统计学意义[(2.015±2.865)vs(1.000±2.036),t=2.388,P=0.023];LINC01232在组织中的表达量与TNM临床分期(χ^(2)=5.427,P=0.020)和远处转移(χ^(2)=4.663,P=0.031)有关;ROC曲线分析结果显示,LINC01232对大肠癌诊断的敏感性为53.13%,特异性为78.13%;与NC组相比,si-LINC01232组细胞的增殖、克隆形成率、侵袭及迁移能力显著降低(P<0.05);在大肠癌组织中,TM9SF2与LINC01232的表达呈正相关(r=0.51,P<0.01),而在大肠癌细胞中,TM9SF2 mRNA和蛋白质水平在LINC01232下调后降低(P<0.05)。结论LINC01232在大肠癌组织中异常高表达,并促进大肠癌细胞的增殖、侵袭和迁移,有望成为大肠癌治疗的新靶点。

长链非编码RNA ILF3-AS1在临床常见恶性肿瘤中的研究进展

恶性肿瘤起病隐匿,缺乏特异性症状和有效的诊断和治疗手段,确诊时多为晚期且预后不良。高通量测序技术的发展使得针对突变基因的个体化精准治疗成为新的方向。长链非编码RNA(lncRNA)在肿瘤的发生发展过程中发挥重要作用。白细胞介素增强子结合因子3-反义RNA 1(ILF3-AS1)作为一种新近发现的lncRNA在诸多临床常见恶性肿瘤中表达异常。lncRNA ILF3-AS1通过多种调控机制及信号通路促进恶性肿瘤细胞的增殖、迁移、侵袭和上皮-间充质转化过程,其表达水平与患者临床预后密切相关。因此,未来对lncRNA ILF3-AS1进行深入研究有助于相关恶性肿瘤的早期诊断、靶向治疗和预后评估。

长链非编码RNA CARMN对乳腺癌细胞增殖、迁移侵袭和Wnt/β-catenin信号通路的影响

目的探讨长链非编码RNA心脏中胚层增强子相关非编码RNA(CARMN)在乳腺癌细胞增殖和迁移侵袭过程中的作用及其对Wnt/β-连环蛋白(β-catenin)信号通路的影响。方法通过UALCAN分析CARMN在乳腺癌组织的表达,实时荧光定量PCR(qPCR)检测CARMN在正常乳腺上皮细胞(MCF-10A)和乳腺癌细胞(MCF-7)的表达。将MCF-7细胞分为NC组(无转染处理)、OE-CARMN组(转染pcDNA3.1-CARMN以过表达CARMN)和si-CARMN组(转染si-CARMN以干扰CARMN表达)。利用CCK-8法、细胞集落形成实验、划痕愈合实验和Transwell小室实验检测MCF-7细胞的增殖、迁移和侵袭情况;qPCR和Western blot检测无翅型MMTV整合位点家族成员1(Wnt1)、β-catenin和基质金属蛋白酶(MMP)-9的表达。结果CARMN在乳腺癌组织和MCF-10A细胞中均表达下调(P<0.05)。OE-CARMN组MCF-7细胞活力、细胞集落数、划痕愈合率和侵袭细胞数量均低于NC组(P<0.05),而si-CARMN组MCF-7细胞活力、细胞集落数、划痕愈合率和侵袭细胞数量均高于NC组(P<0.05)。另外,OE-CARMN组Wnt1、β-catenin和MMP-9表达低于NC组(P<0.05),而si-CARMN组Wnt1、β-catenin和MMP-9表达高于NC组(P<0.05)。结论CARMN可能调控Wnt/β-catenin信号通路活性,在乳腺癌进展中发挥抑癌作用,有望成为乳腺癌的治疗靶点。

eRNA AP003469.2与肝细胞癌患者预后的相关性分析

目的通过癌症基因组图谱(The Cancer Genome Atlas,TCGA)数据库筛选肝细胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC)中关键的增强子RNA(enhancer RNA,eRNA),探究其作为HCC预后分子和治疗靶点的潜力。方法从TCGA数据库中检索下载33种癌症类型的基因表达RNA-seq配置文件,应用Kaplan-Meier生存分析和Spearman相关分析筛选与HCC患者生存相关的eRNA和靶基因。评估目的eRNA与临床特征的相关性。进行基因集富集分析以研究目的eRNA潜在的生物学功能。在HCC细胞株Hep 3B中分别构建AP003469.2和靶基因酪氨酸/色氨酸羟化酶激活蛋白ζ(tyrosine and tryptophan hydroxylase activators zeta,YWHAZ)功能缺失细胞模型,定量实时PCR检测AP003469.2敲低后对YWHAZ表达的影响。应用体外增殖实验和transwell实验探究AP003469.2和YWHAZ敲低对细胞增殖和迁移、侵袭能力的影响。在泛癌中验证目的eRNA在其他癌种中的预后潜能。结果在HCC中,AP003469.2和靶基因YWHAZ与患者不良预后相关,且AP003469.2的表达在患者的组织病理学分级、AJCC分期和T分期方面,差异均具有统计学意义(均P<0.05)。基因和通路富集分析结果显示,AP003469.2与参与中性粒细胞脱颗粒、中性粒细胞活化、细胞外基质降解、细胞骨架蛋白重构、细胞伪足和细胞黏附等生物学行为的分子和调控通路相关;进一步分析发现,AP003469.2可能通过中性粒细胞细胞陷阱和细胞伪足调控HCC的发生和发展。定量实时PCR实验证实AP003469.2对靶基因YWHAZ转录的促进作用(P<0.05)。CCK-8和transwell实验表明,AP003469.2和YWHAZ敲低均可抑制HCC细胞株Hep 3B的增殖、迁移和侵袭能力(均P<0.01)。结论AP003469.2可能是HCC中的关键eRNA,有潜力成为HCC早期诊断和预后的标志物和治疗靶点。

沉默长链非编码RNA淋巴增强子结合因子1反义RNA1对人脐静脉内皮细胞的影响

目的观察长链非编码RNA淋巴增强子结合因子1反义RNA1(LEF1-AS1)基因沉默后对人脐静脉内皮细胞(HUVEC)增殖、迁移和血管生成能力的影响。方法采用RNA干扰技术,在HUVEC(美国模式培养物集存库)中沉默LEF1-AS1基因的表达,细胞分为对照组与实验组,即NC组和si-LEF1-AS1组,实时荧光定量聚合酶链式反应(RT-qPCR)检测转染效果;细胞计数试剂盒(CCK-8)和Transwell分别检测细胞增殖和迁移力的变化;体外血管生成实验检测LEF1-AS1对血管生成能力的影响。两组间比较采用独立样本t检验。结果RT-qPCR结果显示,si-LEF1-AS1组LEF1-AS1 mRNA的相对表达量(0.059±0.010)低于NC组(1.000±0.018),差异有统计学意义(t=40.824,P<0.01);CCK-8实验结果显示,HUVECs在处理24 h后si-LEF1-AS1组细胞的吸光度(A)值(0.103±0.004)少于NC组(0.129±0.006),在处理48 h后si-LEF1-AS1组细胞的A值(0.235±0.016)也少于NC组(0.431±0.018),在处理72 h后si-LEF1-AS1组细胞的A值(0.454±0.029)也少于NC组(0.846±0.034);Transwell迁移实验结果显示si-LEF1-AS1组迁移到小室下侧的相对细胞数(0.446±0.025)少于NC组(1.000±0.046),差异有统计学意义(t=17.120,P<0.01);血管形成实验结果显示si-LEF1-AS1组的总成管长度(3152.333±200.959)少于NC组(13263.667±247.823),差异有统计学意义(t=54.891,P<0.01)。结论沉默长链非编码RNA LEF1-AS1抑制HUVEC细胞的增殖、迁移及血管生成能力。

生物信息学新方法鉴定乳腺癌增强子并分析其潜在功能

乳腺癌是威胁女性生命的一大危险因素。激活与癌症发生发展和细胞多能性相关的增强子或抑制维持细胞命运的增强子均可导致“细胞身份危机”,使细胞趋向去分化状态进而癌变。本研究运用新的生物信息学方法,通过深入分析癌症基因组图谱(the cancer genome atlas,TCGA)数据库的乳腺癌全转录组测序数据,鉴定乳腺癌相关增强子并量化增强子RNA(enhancer RNA,eRNA),预测其对靶基因的调控活性,同时探讨活性异常增强子在乳腺癌发生发展过程中的潜在作用。在112对乳腺癌患者的肿瘤与癌旁组织中鉴定得到47921个eRNAs,其中4830个eRNAs在肿瘤和癌旁组织间存在显著的表达差异,有666个差异表达eRNA的增强子位点与已知的乳腺癌相关基因组变异位点重叠。通过计算转录因子与增强子位点结合的亲和力发现部分增强子突变位点可能导致转录因子亲和力改变,影响增强子活性及其对下游基因的表达调控。通过稀疏优化模型预测增强子与靶基因的调控关系,进一步评估异常增强子对乳腺癌相关基因表达的影响。综合上述分析,本研究提供了一种新的分析流程,系统分析了乳腺癌相关增强子,发掘了乳腺癌增强子相关的非编码基因组突变、增强子和癌/抑癌基因之间的关联,有助于了解乳腺癌的发生发展机制,并提供潜在的治疗靶点。

干扰环状核糖核酸zeste基因增强子同源物2促进骨髓间充质干细胞成骨分化的机制研究

目的:探究环状核糖核酸(RNA)zeste基因增强子同源物2(circEZH2)调控骨形态发生蛋白2(BMP2)对骨髓间充质干细胞(BMSCs)成骨分化的影响。方法:使用生长培养基培养骨髓间充质干细胞,将骨髓间充质干细胞随机分为对照组、si-NC组、si-circEZH2组、si-circEZH2+si-NC组和si-circEZH2+si-BMP2组;qRT-PCR法检测各组骨髓间充质干细胞中circEZH2及BMP2 mRNA表达水平,CCK-8法检测各组骨髓间充质干细胞增殖能力,流式细胞仪检测各组骨髓间充质干细胞凋亡情况,碱性磷酸酶(ALP)活性检测试剂盒检测ALP活性,蛋白免疫印迹法(Western Blotting)检测各组骨髓间充质干细胞中BMP2、成骨相关蛋白骨钙素(OC)、RUNT相关转录因子2(Runx2)和骨桥蛋白(OPN)表达水平。结果:相较于对照组和si-NC组,si-circEZH2组骨髓间充质干细胞中circEZH2的表达水平、细胞增殖抑制率、凋亡率显著降低(P<0.05),BMP2 mRNA表达水平、ALP活性、BMP2、OC、Runx2及OPN表达显著升高(P<0.05);相较于si-circEZH2组,si-circEZH2+si-NC组及si-circEZH2+si-BMP2组骨髓间充质干细胞中circEZH2 mRNA的表达水平、细胞增殖抑制率、凋亡率显著升高(P<0.05),BMP2 mRNA表达水平、ALP活性、BMP2、OC、Runx2、OPN表达显著降低(P<0.05)。结论:circEZH2低表达可能通过促进BMP2过表达来增强骨髓间充质干细胞成骨分化,从而改善骨质疏松症。

DCP1A与肝细胞癌预后的相关性研究

目的通过癌症基因图谱(TCGA)数据库分析增强子RNA(eRNA)DCP1A及其靶基因PRKCD表达与肝细胞癌(HCC)患者预后的相关性,为DCP1A作为新的HCC治疗靶点提供科学依据。方法下载使用PreSTIGE算法鉴定出的eRNAs及其靶基因列表。提取TCGA数据库中33种癌症的基因表达矩阵及对应的临床数据。通过R语言对eRNA与HCC患者的预后进行生存分析筛选出目标eRNA及其靶基因,对目标eRNA及其靶基因结合临床信息进行差异分析、Cox多因素分析、联合效应分析、GO功能注释、KEGG富集分析,并验证目标eRNA在其他32种肿瘤中与预后的关系。结果DCP1A为与HCC预后相关性最强的eRNA,DCP1A及PRKCD表达在HCC患者中呈现正相关(r=0.524,P<0.001)。生存分析显示DCP1A及PRKCD低表达组患者预后均优于两者高表达组患者(P<0.001,P=0.005)。DCP1A及PRKCD在HCC组织中表达均高于正常组织,差异均有统计学意义(P均<0.001)。DCP1A及PRKCD高表达预示着更高TNM分期。Cox多因素结果显示,DCP1A及PRKCD表达为HCC患者独立预后因素(P=0.003,P=0.043),DCP1A表达高低与肾透明细胞癌、直肠腺癌、胸腺瘤的预后相关(P=0.004,P=0.001,P=0.042)。结论eRNA DCP1A及其靶基因PRKCD的表达差异可能与HCC的发病及预后显著相关,可以利用其作为肿瘤发生和治疗效果评价的指标,其还可作为新的肿瘤治疗靶点。