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。

急性缺血性脑卒中患者血清长链非编码RNA母系表达基因3和Zeste同源物增强子-2表达与神经功能损伤的相关性分析

目的探讨长链非编码RNA(lncRNA)母系表达基因3(MEG3)与Zeste同源物增强子-2(EZH2)在急性缺血性脑卒中(AIS)患者血清中的表达水平及其与神经功能损伤之间的关系。方法选取延安市人民医院2021年1月至2022年11月收治的92例AIS患者为脑卒中组,92例健康体检者为对照组,根据NIHSS评分将脑卒中组患者分为致残性损伤组19例,非致残性损伤组73例。采用实时荧光定量聚合酶链式反应、酶联免疫吸附法分别检测血清lncRNAMEG3、EZH2水平。采用Spearman相关分析法进行AIS患者血清lncRNAMEG3、EZH2表达水平与美国国立卫生研究院卒中量表(NIHSS)评分之间的相关性分析;采用多因素Logistic回归分析AIS患者合并神经功能致残性损伤的影响因素,并绘制受试者工作特征(ROC)曲线分析血清lncRNA MEG3、EZH2水平对AIS患者合并神经功能致残性损伤的诊断价值。结果脑卒中组患者血清lncRNA MEG3、EZH2表达水平均高于对照组(t=11.817、11.542,P<0.05)。Spearman相关分析显示,AIS患者血清lncRNA MEG3、EZH2水平与NIHSS评分均呈正相关(r=0.540、0.603,P<0.01)。致残性损伤组体质量指数、吸烟史占比、甘油三酯、总胆固醇、同型半胱氨酸、发病-到院时间(ODT)、lncRNAMEG3、EZH2水平均高于非致残性损伤组(t/χ2=2.103、5.050、9.121、5.585、2.276、5.448、4.638、4.682,P<0.05)。多因素Logistic回归分析显示,甘油三酯、总胆固醇、lncRNA MEG3、EZH2以及ODT均是AIS患者合并神经功能致残性损伤的影响因素(OR=4.853、4.277、2.674、3.052、3.901,P<0.05)。lncRNA MEG3、EZH2联合诊断AIS患者合并神经功能致残性损伤的曲线下面积(AUC)大于lncRNAMEG3以及EZH2单独诊断的AUC(Z=2.626、2.954,P<0.01),敏感度、特异度分别为94.74%、82.15%。结论AIS患者血清lncRNA MEG3、EZH2水平均上升,与AIS患者神经功能损伤程度均正相关,可用作AIS患者合并神经功能致残性损伤的诊断指标,且联合诊断效果更好。

人NFE2基因上游增强子lncRNA调控NFE2基因转录和K562细胞增殖

目的转录因子NFE2的异常表达在许多骨髓增殖性肿瘤患者中被观察到,然而造成这种异常的转录调控机制尚不明确,本研究旨在探究参与NFE2转录调控的元件和分子机制。方法首先通过公共数据库中Ch IP-seq数据和ATAC-seq数据预测NFE2基因的潜在增强子元件,并通过双荧光素酶报告实验进行体外验证。随后,通过PRO-seq和GRO-seq数据结合RACE技术克隆这些增强子RNA转录本,经在线编码潜能预测工具分析认为其为lnc RNA,通过RT-q PCR检测该lnc RNA在不同白血病细胞系中和这些细胞诱导分化前后的表达变化及其亚细胞定位。最后,通过慢病毒系统在K562细胞中过表达和敲降该lnc RNA以探究其功能。结果鉴定出调控NFE2转录的3个增强子元件,分别位于NFE2转录起始位点-3.6k,-6.2k和+6.3k区域,这些元件插入NFE2启动子上游均能增强下游萤火虫荧光素酶的表达。克隆出-3.6k增强子负链方向的转录本,将其鉴定为-3.6k-lnc RNA。本研究发现,该lnc RNA在K562、U937和HL-60这3种白血病细胞系中均有一定程度的表达,且均定位于细胞核内。当该lnc RNA在K562细胞中过表达,NFE2水平随之提高,细胞增殖和细胞迁移能力受到抑制;当其被敲降时,NFE2水平相应降低而K562细胞增殖能力随之升高。结论本文鉴定了调控人NFE2基因转录的3个增强子元件和一条增强子lnc RNA转录本,并验证了该lnc RNA对NFE2转录的正调控作用以及对K562细胞增殖能力具有抑制作用。

幽门螺杆菌诱导增强子RNA调控MYC促进胃癌的作用及机制研究

目的探究幽门螺杆菌(H.pylori)诱导增强子RNA(eRNA)的表达,eRNA对原癌基因MYC的调控作用及eRNA调控MYC的分子机制,探索eRNA在胃癌发生和发展中的作用。方法根据胃上皮细胞GES-1与H.pylori共培养后测得的RNA-seq筛选差异基因MYC,通过ATAC-seq、CUTTag确定MYC的eRNA(eMYC)。采用RT-qPCR检测GES-1感染H.pylori前后eMYC和MYC的表达量。使用Western blot检测蛋白含量变化。敲低eMYC后采用RT-qPCR检测MYC的表达量来检验eMYC对MYC的调控作用。采用CUTRUN探究eMYC调控MYC的机制。在胃癌细胞系MKN1中使用RT-qPCR检测eMYC和MYC在感染H.pylori后表达水平的变化,使用EdU检测细胞增殖能力,使用流式细胞术检测细胞凋亡。结果原癌基因MYC在H.pylori感染后表达增加(FDR<1×10-300),MYC基因上下游1MB以内存在染色质开放区域(FDR<0.05)。CUTTag结果显示,H3K27ac、H3K4me1和RNA聚合酶Ⅱ在这个区域呈现高信号。RT-qPCR结果显示,eMYC和MYC的表达水平在GES-1细胞感染H.pylori后都升高(P<0.001),MYC蛋白含量升高。敲低eMYC后,MYC的表达水平(P<0.001)和蛋白含量降低。CUTRUN实验结果显示,敲低eMYC后,eMYC转录位置基因组区域富集到的H3K27ac和BRD4含量降低(P<0.01)。MKN1感染H.pylori后eMYC和MYC的表达水平升高(P<0.01),敲低eMYC后细胞增殖能力降低(P<0.001),细胞凋亡增加(P<0.05)。结论H.pylori感染诱导eMYC的表达,通过影响H3K27ac修饰以及与BRD4相互作用促进原癌基因MYC的转录,在胃癌的发生中有重要作用。eMYC促进胃癌细胞增殖、抑制细胞凋亡,与胃癌的进展有关。

增强子RNA ENSR00000313345在头颈鳞癌发展中的作用研究

目的:探究增强子RNA(eRNA)ENSR00000313345在头颈部鳞状细胞癌(HNSCC)中的作用。方法:通过Spearman相关性分析检测生存相关eRNA ENSR00000313345与其假定靶基因WWC2之间的共表达。通过实时荧光定量PCR检测HNSCC细胞中eRNA ENSR00000313345的表达;在HNSCC细胞中转染小干扰RNA以敲低eRNA ENSR00000313345,采用CCK⁃8、划痕实验、Transwell迁移实验探讨eRNA ENSR00000313345对HNSCC细胞增殖、迁移的影响。在HNSCC细胞中转染小干扰RNA以敲低WWC2,通过CCK⁃8、划痕实验、Transwell迁移实验以检测WWC2对HNSCC细胞增殖、迁移的影响。通过实时荧光定量PCR和Western blot检测eRNA ENSR00000313345与WWC2的相关性。结果:WWC2的表达量与EN⁃SR00000313345呈正相关。eRNA ENSR00000313345在HNSCC细胞系中的表达量高于口腔黏膜角化上皮细胞系(P<0.05)。敲低eRNA ENSR00000313345可以抑制HNSCC细胞的增殖、迁移(P<0.05)。敲低WWC2能够抑制HNSCC细胞的增殖、迁移(P<0.05)。敲低eRNA ENSR00000313345时,WWC2的表达水平随之下调(P<0.05)。结论:eRNA ENSR00000313345可以通过调控WWC2表达进而促进HNSCC细胞的增殖与迁移。

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。

超级增强子在骨骼肌发育过程中的研究进展

超级增强子(Super Enhancers,SEs)是基因组中一类长度在8~20 kb之间、具有超强转录激活特性的顺式作用元件,SEs中富集高密度的关键转录因子(Master Transcription Factors)、转录共激活因子溴结构域蛋白4(Bromodomain Containing Protein4,BRD4)、中介粘连蛋白(Mediator Cohesin)及H3K27ac和H3Kme1等组蛋白修饰(Histone Modification Marks)。SEs在调控肌细胞分化、骨骼肌细胞生长发育和维持肌肉细胞身份命运等方面发挥着关键作用。因此,本文总结了SEs在骨骼肌发育过程中的作用和调控机制,为深入解析SEs等顺式调控元件在调控骨骼肌发育过程中的机制及在肌肉疾病的治疗和应用等方面的作用提供理论参考。

肝癌HepG2细胞中TEAD1-增强子调控微RNA的识别与分析

转录因子、增强子和微RNA(microRNA,miRNA)组成的调控网络对癌症的转录调控和进展至关重要。TEA结构域转录因子1(TEA domain transcription factor 1,TEAD1)是TEA/ATTS结构域家族的成员,目前尚不清楚TEAD1作为一种癌症相关转录因子,是否参与了增强子-miRNA网络与肝细胞癌的发生发展。本研究首先通过整合肝细胞癌HepG2细胞系的CAGE-seq和GRO-seq数据,鉴定出14286个转录稳定与不稳定增强子RNA(enhancer RNA,eRNA)的活性增强子,并证实这些活性增强子具有先前报道的组蛋白修饰特征(高的H3K27ac信号与H3K4me1/H3K4me3信号比)。随后,通过整合从ChIP-seq数据获得的35883个TEAD1-DNA结合位点,鉴定出2550个与TEAD1结合的增强子(EnhTEAD1)。进一步分析显示,与未结合TEAD1的增强子(EnhnoTEAD1)相比,EnhTEAD1上活性增强子标记(H3K27ac、H3K4me1和H3K4me3)和eRNA的表达显著升高;TEAD1与4种转录因子(GATA4、HNF4A、YY1和CTCF)协同作用,促进EnhTEAD1区域介导的染色质可及性和空间环化。最后,为了研究EnhTEAD1与miRNA之间的调控网络,在采用干扰小RNA(small interfering RNA,siRNA)干扰TEAD1后,对HepG2肝癌细胞进行了小RNA(small RNA)测序,并通过RNA-seq和Hi-C共获得68个由EnhTEAD1调控的差异表达miRNA(EnhTEAD1-miRNA),这些EnhTEAD1-miRNA显著参与多种癌症相关的生物进程与通路。综上所述,本研究阐明了EnhTEAD1-miRNA网络在肝细胞癌中的调控机制,为肝细胞癌治疗提供了新的潜在靶点。

超级增强子相关基因结直肠癌预后模型的构建及其相关基因功能的初步探索

整合结直肠癌中肿瘤特异的超级增强子(Super Enhancer)相关基因,并依此构建预后模型,同时分析长链非编码RNA HOXC-AS2在结直肠癌中的功能。方法 在基因综合表达(GEO)数据库和癌症基因组图谱(TCGA)数据库中收集了结直肠癌患者超级增强子相关基因表达谱和临床数据,通过单因素cox比例风险回归整合标志基因与生存信息,采用随机森林算法(Random Forest Algorithm)构建基于超级增强子相关基因的结直肠癌预后模型。通过TCGA数据库分析LncRNA HOXC-AS2在泛癌中的表达情况,并使用Rt-qPCR验证HOXC-AS2在结直肠癌细胞SW620和正常结肠细胞中FHC的差异表达。对HOXC-AS2进行生存分析,通过GSEA分析HOXC-AS2在结直肠癌中的功能,ESTIMATE算法进行评估HOXC-AS2与免疫浸润的关系。结果 鉴定出了结直肠癌患者中266个肿瘤特异超级增强子相关基因、单因素cox回归分析发现了33个超级增强子相关基因与患者生存预后相关,随机森林法基于这些基因构建出了拥有较强预后预测效能的结直肠癌预后模型。此外,超级增强子相关LncRNA HOXC-AS2在多种癌症中高表达,并且Rt-qPCR结果显示LncRNA HOXC-AS2在结直肠癌细胞株SW620中相对于正常结肠细胞FHC高表达。生存分析结果显示HOXC-AS2的高表达与结直肠癌患者预后不良高度相关,ESTIMATE算法分析表明LncRNA HOXC-AS2与肿瘤免疫浸润相关,GSEA分析表明LncRNA HOXC-AS2在结直肠癌发生发展中起重要作用。结论 基于结直癌特异超级增强子相关基因的预后模型可较为精准预测结直肠患者的生存情况,有助于指导结直肠癌患者的精准治疗;超级增强子相关LncRNA HOXC-AS2在结直肠癌的发生发展中起重要作用。

HS5-1增强子eRNA PEARL对原钙粘蛋白α基因簇的表达调控

远端增强子对关键靶基因的表达调控通常可以决定细胞的命运和功能,激活的增强子可以双向转录产生长非编码(long noncoding)增强子RNA(enhancer RNA,eRNA)调控靶基因表达,课题组前期研究发现增强子eRNA能够通过形成R环(R-loop)来促进增强子与靶基因的染色质远距离互作,引起局部三维基因组TAD(topologically associated domain)的改变。为了进一步探究eRNA在基因转录过程中的生物学功能,本研究选取原钙粘蛋白(protocadherin,Pcdh)基因簇的增强子eRNA PEARL(Pcdh eRNA associated with R-loop formation)作为研究对象,通过CRISPR(clustered regularly interspaced short palindromic repeats)DNA片段编辑技术、逆转录PCR、荧光定量PCR等遗传学和分子生物学实验,揭示了增强子eRNA PEARL对Pcdhα基因簇表达的促进作用。首先,本研究通过分析不同组织中HS5-1增强子eRNA发现其表达具有组织特异性;其次,通过CRISPR诱导HS5-1增强子内CTCF结合位点的反转或缺失会造成增强子eRNA PEARL转录水平降低至2%~10%,同时Pcdhα基因簇的转录水平也会降低至原来的13%~68%;最后,利用CRISPR DNA片段编辑技术删除HS5-1 eRNA双向转录起始位点或反转eRNA PEARL的转录起始位点后,Pcdhα基因簇的转录水平下降了约60%或40%,表明HS5-1增强子eRNA在调控基因表达中发挥重要作用。以上研究结果进一步证实了HS5-1增强子的转录产物可以调控Pcdhα基因簇的表达,为后续研究原钙粘蛋白基因簇在大脑中的表达调控机制提供了新的思路或方向。

eRNA通过不同类型的增强子功能性地决定重新编程的转录过程

哺乳类基因组中含有数千个转录增强子，发挥着调节细胞特异性的基因表达功能。尚不清楚这些增强子如何作用于可选择的结合位点，又如何与信号依赖的转录因子发生反应。

小分子干扰RNA沉默果蝇zeste基因增强子同源物2对宫颈癌Hela细胞顺铂敏感性的影响

目的探讨小分子干扰RNA(siRNA)沉默果蝇zeste基因增强子同源物2(EZH2)对宫颈癌Hela细胞顺铂敏感性的影响。方法培养宫颈癌Hela细胞,收集对数生长期Hela细胞继续培养,待贴壁细胞长满底部面积80%～90%时进行转染。将Hela细胞随机分为空白对照组、control siRNA组和EZH2 siRNA组,空白对照组Hela细胞不作处理,control siRNA组Hela细胞转染control siRNA,EZH2 siRNA组Hela细胞转染EZH2 siRNA。收集3组转染后Hela细胞,采用实时荧光定量聚合酶链反应检测Hela细胞中EZH2 mRNA表达,Western blot法检测Hela细胞中EZH2蛋白表达,流式细胞术检测Hela细胞的细胞周期。收集3组转染后Hela细胞,分别加入不同质量浓度(0. 0、12. 5、25. 0、50. 0、100. 0、200. 0 g·L^(-1))的顺铂,48 h后采用四甲基偶氮唑蓝法检测Hela细胞在顺铂作用下的体外存活率。结果 Control siRNA和EZH2 siRNA可高效转染Hela细胞,转染率均达90%以上。空白对照组、control siRNA组和EZH2 siRNA组Hela细胞中EZH2 mRNA相对表达量分别为396. 7±88. 4、389. 2±70. 6和98. 5±20. 3,EZH2 siRNA组Hela细胞中EZH2 mRNA相对表达量显著低于空白对照组和control siRNA组(t=2. 057、2. 015,P <0. 01),空白对照组与control siRNA组Hela细胞中EZH2 mRNA相对表达量比较差异无统计学意义(t=1. 476,P> 0. 05)。空白对照组、control siRNA组和EZH2 siRNA组Hela细胞中EZH2蛋白相对表达量分别为509. 4±110. 7、497. 5±80. 4和120. 4±31. 3,EZH2 siRNA组Hela细胞中EZH2蛋白相对表达量显著低于空白对照组和control siRNA组(t=2. 682、2. 597,P <0. 01),空白对照组与control siRNA组Hela细胞中EZH2蛋白相对表达量比较差异无统计学意义(t=1. 943,P> 0. 05)。EZH2 siRNA组G_0/G_1期细胞比例显著高于空白对照组和control siRNA组(t=2. 893、3. 087,P <0. 05),EZH2 siRNA组S期、G_2/M期细胞比例显著低于空白对照组和control siRNA组(EZH2 siRNA组与空白对照组比较:t=2. 526、5. 462,P <0. 05; EZH2 siRNA组与control siRNA组比较:t=2. 498、5. 417,P <0. 05),空白对照组与control siRNA组G_0/G_1期、S期及G_2/M期细胞比例比较差异均无统计学意义(t=0. 926、1. 017、0. 947,P> 0. 05)。不同质量浓度顺铂作用48 h后,同一质量浓度下EZH2 siRNA组Hela细胞的存活率明显低于空白对照组及control siRNA组(P <0. 05),且随着顺铂浓度的增加,3组Hela细胞的存活率均呈逐渐下降趋势。结论沉默EZH2表达可提高宫颈癌Hela细胞对顺铂的敏感性,而阻滞细胞周期可能是其主要作用机制之一。

缺氧/放射活化Epo/e9增强子调控Layilin siRNA表达以抑制人肺腺癌A549细胞侵袭的研究

背景与目的:Layilin是一种新发现与肺腺癌侵袭转移有密切联系的特异性透明质酸受体。本研究旨在观察缺氧/放射条件下活化缺氧/放射双敏感性增强子(Epo/e9),调控针对layilin的小干扰RNA(small interfering RNA,siRNA)表达,探讨其对人肺腺癌A549细胞受透明质酸诱导侵袭的影响。方法:构建携带Epo/e9增强子和U6启动子且表达针对layilin的siRNA的RNA干扰载体(Epoo/e9-siLay plasmid)和阴性对照RNA干扰载体(Epo/e9-siCtrl plasmid),分别转染A549细胞,新霉素抗性筛选得到layilin表达受抑制的A549_(Epo/e9-siLay)细胞和layilin表达未受影响的A549_(Epo/e9-siCtrl)细胞。针对非转染A549(A549_(untransfected))、A549_(Epo/e9siLay)、A549_(Epo/e9-siCtrl)三组细胞,在缺氧/放射处理下,分别采用RT-PCR和和Western blot检测layilin mRNA和和蛋白表达,用Transwell模型检测细胞侵袭能力。结果:与A549_(untransfected)组相比,A549_(Epo/e9-siLay)组layilin表达显著减弱(P<0.01),Transwell穿膜细胞数显著减少(P<0.01);A549_(Epo/e9-siCtrl)组layilin表达、Transwell穿膜细胞数皆和A549_(untransfected)组无显著差异(P>0.05)。缺氧/放射处理能进一步增加和RNA干扰的上述效应(P<0.01)。结论:在缺氧/放射条件下,Epo/e9增强子调控layilin siRNA表达能明显抑制A549细胞侵袭行为。

microRNA-101诱导zeste基因增强子的表达沉默及其对人脑胶质瘤细胞的增殖抑制

目的:研究外源性microRNA-101前体在人脑胶质瘤SHG44细胞中的表达,及其对靶基因EZH2的沉默机制及调控宿主细胞的增殖抑制作用。方法:构建真核表达载体pRNAT-CMV3.2-mir101;利用脂质体转染法将空白质粒及重组子pRNAT-CMV3.2-mir101转染至SHG44细胞;检测microRNA-101的表达对于SHG44的增殖抑制的影响。结果:pRNAT-CMV3.2-mir101转染组细胞中mature microRNA-101呈高水平表达,pRNAT-CMV3.2-mir101转染组SHG44细胞中的EZH2蛋白表达量显著低于对照组的表达量,两者具有显著的统计学差异。利用上调microRNA-101的表达,可以引起人脑胶质瘤细胞在体外培养过程中的增殖抑制。结论:microRNA-101可以有效的沉默宿主细胞SHG44中靶基因EZH2的表达,并且诱导该细胞在体外培养过程中的增殖抑制。

超级增强子在肿瘤转移中的作用机制研究进展

超级增强子(SEs)是由基因启动子上游或下游附近的一大簇活性增强子组成,是维持肿瘤细胞特性所必需的。SEs的改变可引起肿瘤细胞转录程序的失调,导致肿瘤细胞高度依赖于SEs驱动的转录,形成“转录成瘾性”。肿瘤转移是肿瘤患者死亡的主要原因,已有研究表明SEs通过影响长链非编码RNA、肿瘤微环境、上皮-间质转化、肿瘤干细胞等调控肿瘤转移过程。本文总结了SEs的特点、功能及其与肿瘤转移的关系,以及针对SEs驱动的基因转录抑制剂,以期为SEs调控肿瘤转移的相关机制提供参考,为癌症转移患者的诊断、治疗提供新的视角。

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。

大鼠肝再生启动阶段肝细胞CCAAT增强子结合蛋白α mRNA、微小RNA-144-3p和3种环状RNA的表达和作用

目的了解大鼠肝再生启动阶段CCAAT增强子结合蛋白α(CEBPα)mRNA、微小RNA(miR)-144-3p、rno-LOC100365958_0001、rno-Usp3_0010和rno-AC241873_0010调节肝细胞处于G_(0)期还是G_(1)期的途径和方法。方法按Higgins等方法制备大鼠2/3肝切除(PH)模型,按Smedsrod等方法分离肝细胞,用大规模定量分析技术检测大鼠肝再生中肝细胞竞争性内源RNA(ceRNA)表达的变化,用Cytoscape 3.2软件构建ceRNA的相互作用网络,用ceRNA综合分析等方法解析它们表达的相关性和作用相关性。结果PH后0 h和6 h时,CEBPαmRNA的比值为4.88±0.78和1.12±0.27,miR-144-3p为1.30±0.11和2.97±0.81,rno-LOC100365958_0001为6.99±0.55和0.16±0.05,rnoUsp3_0010为8.48±0.67和0.13±0.01,rno-AC241873_0010为11.85±0.93和0.09±0.02。CEBPα促进的G_(0)期相关基因细胞周期蛋白依赖性激酶2相关蛋白2(CDK2AP2)为2.55±0.42和0.74±0.11,G_(0)/G_(1)开关2(G_(0)S2)为3.85±0.23和0.64±0.08,信号转导子和转录激活因子1(STAT1)为2.57±0.13和1.32±0.13,转化生长因子β受体2(TGFBR2)为2.77±0.20和0.79±0.13,抑制的G_(0)期相关基因细胞周期蛋白依赖性激酸酶抑制剂1a(CDKN1a)为0.39±0.07和0.93±0.15。CEBPα促进的G_(1)期相关基因细胞周期蛋白G2(CCNG2)为1.19±0.09和0.25±0.06,抑制的G_(1)期相关基因ETS变异转录因子6(ETV6)为0.77±0.05和2.22±0.68,血红蛋白加氧酶1(HMOX1)为1.05±0.21和4.57±0.88,MAPK14为1.01±0.15和2.01±0.32,STAT3为0.74±0.15和2.88±0.24,肿瘤坏死因子(TNF)为0.80±0.14和2.29±0.51。结论PH后0 h时,CEBPαmRNA上调,有利于CEBPα促进的G_(0)期相关基因表达和肝细胞处于G_(0)期。相反,PH后6 h时,rno-LOC100365958_0001、rno-Usp3_0010、rno-AC241873_0010和miR-144-3p的相互作用加强了后者对CEBPαmRNA的抑制,不利于CEBPα形成,有利于CEBPα抑制的G_(1)期相关基因表达和肝细胞处于G_(1)期。

乳腺癌增强子-miRNA调控网络识别与分析

乳腺癌发病率位列女性恶性肿瘤之首。先前研究表明增强子可通过调控miRNA影响肿瘤的发生发展。然而,增强子与miRNA在乳腺癌中形成何种调控网络目前尚不清楚。为了探究乳腺癌中增强子与miRNA形成的调控网络,通过分析112个乳腺浸润癌样本和104个正常组织样本,共识别了220对增强子-miRNA调控关系,其中包括220个增强子、56个乳腺癌失调miRNAs。生存分析表明, 6个miRNAs (hsa-mir-195、hsa-mir-671、hsa-mir-3619、hsa-mir-4664、hsa-mir-5003、hsa-mir-5691)的表达水平显著与乳腺浸润癌患者的生存时间相关。进一步的GO/KEGG功能富集分析显示,这6个miRNAs的靶基因显著富集在癌症相关生物学进程与信号通路上。对这6个miRNAs的靶基因进行驱动基因与网络分析,共识别了6个网络关键节点,其中TP53、CCNE2的基因显著与乳腺浸润癌患者的生存时间相关。以上结果为探索增强子与miRNA在乳腺癌中的调控机制提供了理论与方法基础。

肝癌增强子-miRNA调控作用对的识别与特征分析

目的:探讨肝癌和正常肝组织中增强子与miRNA形成的调控关系及调控miRNA的增强子的特征,筛选出由增强子调控的差异表达miRNA并探讨其与肝癌治疗靶点的相关性。方法:基于TCGA与FANTOM5数据库,对肝癌和正常肝组织中共417个样本的增强子与miRNA进行共表达与3D基因组分析得到调控关系。通过ENCODE数据库中肝癌与正常肝组织的组蛋白修饰与转录因子的ChIP-seq数据分析调控miRNA的增强子上信号值的差异。筛选由增强子调控的差异表达的miRNA,并对患者的生存期与治疗靶点进行相关性分析。结果:在肝癌与正常肝组织中分别识别增强子-miRNA作用对93对和40对。ChIP-seq数据比对分析发现,肝癌中组蛋白修饰H3K27ac、H3K4me1和H3K4me3信号在调控miRNA增强子区域显著高于不调控miRNA的增强子区域(|rho|>0.3,P<0.05);多种转录因子在肝癌相关增强子中的富集显著低于正常肝组织(|rho|>0.3,P<0.05)。对增强子调控的miRNA进行差异表达分析,识别了6个与肝癌患者生存相关miRNA(hsa-miR-4664、hsa-miR-5003、hsa-miR-1915、hsa-miR-3619、hsa-miR-4745、hsa-miR-6728),发现这些miRNA与87个用于靶向治疗的基因以及8个免疫检查点基因显著相关(|rho|>0.1,FDR<0.05)。结论:成功在肝癌中识别出增强子-miRNA调控作用对与调控miRNA的增强子的特征,并筛选出由增强子调控的与肝癌患者生存和治疗靶点相关的miRNA,为后续深入开展肝癌的基础与临床研究提供了参考依据。