文章關(guān)注胃癌，重點(diǎn)闡述 C8orf76 基因促進(jìn)胃癌發(fā)生的致病機(jī)制，由北京大學(xué)腫瘤醫(yī)院于 2019 年 5 月發(fā)表在 Clin Cancer Res. 雜志上。（伯豪生物提供服務(wù)：Chip-seq）

客戶通過前期高通量篩選發(fā)現(xiàn) C8orf76 在胃癌（GC）中拷貝數(shù)增加，并且在兩個(gè)獨(dú)立的 GC 病人隊(duì)列中驗(yàn)證發(fā)現(xiàn) C8orf76 的表達(dá)上調(diào)。

接著通過一系列細(xì)胞、動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證明 C8orf76 在 GC 中扮演促進(jìn)細(xì)胞增殖、遷移 / 入侵、腫瘤發(fā)生 / 轉(zhuǎn)移的重要作用。

通過對(duì) shC8orf76 細(xì)胞和對(duì)照細(xì)胞進(jìn)行 RNA-seq 分析發(fā)現(xiàn)在 MAPK 信號(hào)通路、細(xì)胞循環(huán)，p53，wnt，TGF, 凋亡和 ErbB 的異常調(diào)節(jié)，說明 C8orf76 通過激活 MAPK 信號(hào)通絡(luò)而促進(jìn)腫瘤的發(fā)生。

通過預(yù)測(cè)發(fā)現(xiàn) C8orf76 是核內(nèi)的潛在轉(zhuǎn)錄因子，經(jīng) ChIP-seq（由伯豪生物提供）分析發(fā)現(xiàn) C8orf76 會(huì)直接調(diào)控 lncRNA DUSP51P，發(fā)現(xiàn) siRNA DUSP5PA 后，會(huì)明顯抑制癌癥進(jìn)程。

因此全文通過完整的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)證實(shí)了 C8orf76 直接與致癌的 lncRNA DUSP5P1 結(jié)合以誘導(dǎo)其表達(dá)并激活 MAPK 信號(hào)傳導(dǎo)，從而促進(jìn)癌癥發(fā)生，同時(shí)還發(fā)現(xiàn) C8orf76 可作為 GC 患者的預(yù)后因子。

  研究背景

胃癌排全球癌癥死亡率第三位，大約一半的胃癌患者的 DNA 會(huì)表現(xiàn)出染色體不穩(wěn)定性，包括基因拷貝數(shù)的增加和減少。

早前已證明染色體的拷貝數(shù)擴(kuò)增經(jīng)常發(fā)生在染色體區(qū)域 8q22,8q24 和 20q11-q13，并且與胃癌患者短暫的生存期顯著相關(guān)。與鄰近的非腫瘤粘膜組織相比，C8orf76（即 8 染色體的第 76 個(gè)開放閱讀框）是一種核蛋白編碼基因，在原發(fā)性胃癌中優(yōu)先擴(kuò)增。

C8orf76 基因位于染色體 8q24.13 上。已有相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道 C8orf76 過表達(dá)與腎癌，子宮內(nèi)膜癌和乳腺癌的不良預(yù)后相關(guān)，因此在本研究中，作者評(píng)估了 C8orf76 在胃癌中的拷貝數(shù)擴(kuò)增和過表達(dá)狀態(tài)，并描述了 C8orf76 在胃癌發(fā)生中的功能機(jī)制和臨床影響。

研究線路

主要結(jié)果

圖 2 C8orf76 表達(dá)的細(xì)胞系的入侵能力明顯高于對(duì)照組，在敲除 C8orf76 基因后的入侵和轉(zhuǎn)移能力明顯降低。（GES1 為正常胃上皮細(xì)胞系，AGS, BGC823, MKN74, MGC803, KatoIII, and SNU719 為 6 種胃癌細(xì)胞系）

圖 3 為了探究 C8orf76 是否是 GC 治療的潛在靶點(diǎn)，從 3 個(gè)不同類型 GC 病人分離的細(xì)胞構(gòu)建類器官，而在敲除 C8orf76 基因的 PDO 細(xì)胞生長顯著受到抑制。因此 C8orf76 可以作為 GC 治療的潛在靶點(diǎn)。

圖 4 對(duì)敲除了 C8orf76   的 BGC823 & MKN74   細(xì)胞和對(duì)照細(xì)胞進(jìn)行 RNA-seq 分析 shC8orf76 的 KEGG 結(jié)果顯示富集在 MAPK 信號(hào)通路、細(xì)胞循環(huán)，p53，wnt，TGF, 凋亡和 ErbB 的異常調(diào)節(jié)。通過熒光素酶實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn) shC8orf76 細(xì)胞系的 MAPK 信號(hào)通路受抑制，因此 C8orf76 可通過激活 MAPK 信號(hào)通路促進(jìn)腫瘤發(fā)生。

圖 5 通過預(yù)測(cè)知道 C8orf76 是位于核內(nèi)且具有鋅指結(jié)構(gòu)的潛在轉(zhuǎn)錄因子，并通過 WB 和熒光免疫技術(shù)驗(yàn)證了其位于核內(nèi)。

圖 6 對(duì)轉(zhuǎn)染了 C8orf76 和空載的 GES1 細(xì)胞進(jìn)行 chip-seq，有 25 個(gè) peak 位于 promoter 區(qū)，25 個(gè)基因經(jīng)篩選得到 5 個(gè)，經(jīng) chip-PCR 驗(yàn)證確定 4 個(gè)基因受到 C8orf76 的調(diào)控，其中就包括 DUSP51P。

圖 7 為進(jìn)一步探討 GC 中 C8orf76 的促癌作用是否依賴于 DUSP5P1，通過 siRNA DUSP5P1 實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在 siRNA DUSP5P1 后顯著抑制癌癥進(jìn)程，因此 DUSP5P1 的過表達(dá)會(huì)促進(jìn)癌癥進(jìn)程。

圖 8 作者整理發(fā)現(xiàn)在胃癌發(fā)生中 C8orf76 和 lncRNA DUSP5P1 的作用機(jī)制線路圖

敲重點(diǎn)

文章整體邏輯嚴(yán)密，一步接一步的驗(yàn)證讓小編佩服，當(dāng)然文章前期的數(shù)據(jù)投入量也挺大的。但是小編認(rèn)為文章值得借鑒的地方是機(jī)制研究，通常當(dāng)我們發(fā)現(xiàn) DNA 層面的差異基因后，再做下差異表達(dá)和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證，來完善整體的研究思路，但是在這里作者為了使文章更豐富做了 ChIP-seq 分析，找了與 C8orf76 相互作于的 lncRAN DUSP5P1，并發(fā)現(xiàn) C8orf76 作為轉(zhuǎn)錄因?yàn)榕c lncRNA DUSP5P1 結(jié)合，會(huì)抑制 MAPK 磷酸激酶通路，通過促進(jìn)細(xì)胞增殖，分裂、轉(zhuǎn)移同時(shí)抑制凋亡來促進(jìn)癌癥進(jìn)程。

參考文獻(xiàn)

Wang X, Liang Q, Zhang L, et al. C8orf76 promotes gastric tumorigenicity and metastasis by directly inducing lncRNA DUSP5P1 and associates with patient outcomes[J]. Clinical Cancer Research, 2019, 25(10): 3128-3140.