轉(zhuǎn)錄組學是在整體水平上研究細胞中基因轉(zhuǎn)錄的情況及轉(zhuǎn)錄調(diào)控規(guī)律，從 RNA 水平研究基因表達的情況。借助轉(zhuǎn)錄組學來研究腫瘤的發(fā)病機制，尋找用于腫瘤診斷和防治的生物標志物一直是腫瘤研究熱點，今天小編要和大家分享幾例轉(zhuǎn)錄組學在胃腸腫瘤中的應用。

腫瘤標志物是腫瘤發(fā)生、增生、侵襲或轉(zhuǎn)移過程中，腫瘤細胞所具有的或受腫瘤細胞刺激后宿主細胞所產(chǎn)生的或一類物質(zhì)腫瘤組織產(chǎn)生的，它們的存在或量變可以提示腫瘤的性質(zhì)，反映腫瘤的組織發(fā)生、細胞分化、細胞功能等癌細胞的生物學特性與活動狀態(tài)，從而可用于腫瘤的診斷、分型、預后判斷、指導治療及評價治療反應等。腫瘤標志物的尋找目前已成為胃腸腫瘤轉(zhuǎn)錄組學研究較為關(guān)鍵的問題之一。

循環(huán)外體 lncRNA-GC1 用于早期胃癌診斷

Circulating Exosomal Gastric Cancer–Associated Long Noncoding RNA1 as a Biomarker for Early Detection and Monitoring Progression of Gastric Cancer

期刊：JAMA Surg

影響因子：13.625

發(fā)表時間：2020.06.10

單位：第四軍醫(yī)大學

摘要：胃癌（GC）相關(guān)的長非編碼 RNA1（lncRNA-GC1）在胃癌發(fā)生中起到了重要作用，近日研究者探討了循環(huán)外體 lncRNA-GC1 對 GC 早期檢測的診斷價值。研究者對循環(huán)外體 lncRNA-GC1 進行了多階段的研究，以早期檢測 GC，隊列中包含 GC 患者（n=522）、胃癌前病變患者（n=85）和健康志愿者（HDs；n=219）。通過逆轉(zhuǎn)錄 - 聚合酶鏈反應測定 LncRNA-GC1，采用受試者操作特征曲線計算 lncRNA-GC1 與 3 種傳統(tǒng)生物標記物（癌胚抗原 [CEA]、癌抗原 72-4[CA72-4] 和 CA19-9）的診斷效率，根據(jù)曲線下面積（AUC)、特異性和敏感性評估診斷效率。826 名參與者中，508 名為男性（61.5%），中位年齡為 60 歲。在試驗階段，lncRNA-GC1 比標準生物標記物 CEA、CA72- 4 和 CA19-9（AUC=0.9033）具有更好的診斷性能，可用于鑒別 GC 和 HDs 患者。此外，GC 細胞培養(yǎng)液中 lncRNA-GC1 的水平顯著高于正常胃上皮細胞。lncRNA-GC 在鑒別 GC 患者、胃癌前病變患者以及 HDs 方面具有極高的效率，與 CEA、CA72- 4 和 CA19- 9 相比，lncRNA-GC1 在早期檢測 GC 方面顯示出更高的 AUC，具有足夠的特異性和敏感性，尤其是對于標準生物標記物陰性的 GC 患者。此外，循環(huán)外體 lncRNA-GC1 的水平在 GC 早期到晚期變化顯著，且獨立于病理分級和 Lauren 分類。此外，外顯體經(jīng) RNase 處理后，循環(huán) lncRNA-GC1 水平保持不變，并在長期暴露于室溫或反復凍融后保持恒定?？傃h(huán) lncRNA-GC1 幾乎全部包裝在外體中，而不是血漿中的游離形式。研究認為循環(huán)外體 lncRNA-GC1 可作為檢測早期胃癌和監(jiān)測疾病進展的無創(chuàng)生物標記物，將循環(huán)外體 lncRNA-GC1 檢測與內(nèi)鏡檢查相結(jié)合，可提高胃癌的早期診斷率。

利用轉(zhuǎn)錄組學可檢測腫瘤細胞癌變過程中的 RNA（編碼 RNA 及非編碼 RNA）的變化，有助于更好地理解胃腸腫瘤的發(fā)生機制。

外泌體 circPACRGL 通過調(diào)節(jié) miRNA-TGFβ1 促進結(jié)直腸癌的進展

Exosomal circPACRGL promotes progression of colorectal cancer via the miR-142-3p/miR-506-3p- TGF-β1 axis

摘要：結(jié)直腸癌（CRC) 是全世界癌癥相關(guān)死亡的主要癌癥之一。外泌體是細胞間通訊的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子，豐富的環(huán)狀 RNA(CircRNAs) 在外泌體內(nèi)富集。CircRNA 是調(diào)節(jié)癌癥增殖和進展的非編碼 RNA 的新成員。然而，癌癥來源的外泌體 circRNA 在 CRC 中的功能和調(diào)節(jié)機制仍不清楚。研究者使用透射電子顯微鏡、納米粒子跟蹤分析（NTA）和 Western blot 對 CRC 細胞衍生的外泌體進行了表征。研究者通過 RNA 測序和 RT-qPCR 鑒定外泌體刺激的 CRC 細胞中的 circRNA。熒光原位雜交（FISH）法用于檢測 circPACRGL 的細胞分布，使用生物信息學分析確定了 circPACRGL 的 miRNA 靶標。流式細胞儀檢測了 N1-N2 中性粒細胞的分化。該研究確定了一種新的 CRC 衍生的外泌體 circRNA，circPA  CRGL。研究者發(fā)現(xiàn)，添加腫瘤來源的外泌體后，circPACRGL 在 CRC 細胞中顯著上調(diào)。此外，circPACRGL 充當 miR-142-3p/miR-506-3p 海綿，促進 TGF-β1 的表達。circPACRGL 通過 miR-142-3p /miR-506-3p-TGF-β1 軸促進了 CRC 細胞的增殖、遷移和侵襲，以及 N1 向 N2 中性粒細胞的分化。這項研究初次揭示了腫瘤來源的外泌體 circPACRGL 在 CRC 增殖和轉(zhuǎn)移中起著致癌作用，為 circRNA 在 CRC 進程中的作用提供了新機制，并且是 CRC 治療的重要標志物。

結(jié)直腸癌（CRC）是第三大常被診斷為惡性腫瘤的疾病，在全球癌癥死亡率中排名第三。腫瘤轉(zhuǎn)移是 CRC 終末期患者死亡的主要原因。大多數(shù)轉(zhuǎn)移性 CRC 患者的中位生存時間僅 2 年，該結(jié)果遠不能達到預期。有研究發(fā)現(xiàn)，腫瘤微環(huán)境（TME）是一個動態(tài)的不斷變化的網(wǎng)絡(luò)，其與腫瘤細胞之間的相互作用對腫瘤的轉(zhuǎn)移至關(guān)重要。

癌癥相關(guān)成纖維細胞中脂質(zhì)代謝的重編程增強了結(jié)直腸癌細胞的遷移

Reprogramming of lipid metabolism in cancerassociated fibroblasts potentiates migration of colorectal cancer cells

期刊：Cell Death and Disease

影響因子：6.304

發(fā)表時間：2020.04.23

單位：四川大學

摘要：CAF（癌癥相關(guān)成纖維細胞）是癌細胞周圍基質(zhì)細胞的主要成分之一，其和 CRC 細胞之間的代謝性相互作用在 CRC 的發(fā)生發(fā)展過程中起著重要作用。然而，關(guān)于 CAF 的脂質(zhì)改變以及這些代謝重編程是如何影響 CRC 細胞的轉(zhuǎn)移目前還不明確。在該研究中，研究者發(fā)現(xiàn)與正常成纖維細胞的條件培養(yǎng)基（CM）相比，CAFs 的條件培養(yǎng)基能夠促進 CRC 細胞的遷移。CAF 受到脂質(zhì)組重編程作用并積累了更多的脂肪酸和磷脂。研究發(fā)現(xiàn)去除了蛋白質(zhì)的 CAFs 條件培養(yǎng)基仍然能夠促進 CRC 細胞的遷移，這表明 CAFs 條件培養(yǎng)基中的小分子代謝產(chǎn)物是提高 CRC 細胞遷移的原因。研究者進一步明確 CRC 細胞吸收了 CAF 細胞分泌的脂質(zhì)代謝產(chǎn)物。FASN（脂肪酸合酶）是脂肪酸合成的關(guān)鍵酶，在 CAF 中其表達水平顯著升高。通過 siRNA 敲低 FASN 的表達或者通過使用外源磺基 N - 琥珀酰亞胺基油酸鈉或內(nèi)源 CD36 單克隆抗體減少 CRC 細胞對脂肪酸的攝取，可以有效的抑制 CAF 誘導的 CRC 細胞遷移作用。

從 CAFS 衍生的脂類對 CRC 中 EMT 的貢獻的示意圖

circRNA 是一種非編碼 RNA，可以多種方式參與生物學功能，如細胞增殖、細胞周期、侵襲和轉(zhuǎn)移等。近年來研究發(fā)現(xiàn)，環(huán)狀 RNA 可以通過海綿吸附微小 RNA 和 RNA 結(jié)合蛋白參與轉(zhuǎn)錄后調(diào)控，從而影響腫瘤耐藥過程中的 DNA 修復、凋亡、增殖、細胞轉(zhuǎn)運，以及介導腫瘤耐藥的細胞內(nèi)酶，進而在腫瘤耐藥中發(fā)揮重要調(diào)節(jié)作用。有研究證實通過干擾環(huán)狀 RNA 的表達，可以提高腫瘤對藥物的敏感性，提示環(huán)狀 RNA 可能為抗腫瘤藥物耐藥性的研究提供新的靶點。

Hsa_circ_001680 影響 CRC 的增殖和遷移，并通過 MIR-340 調(diào)節(jié) BMI1 介導其耐藥

Hsa_circ_001680 affects the proliferation and migration of CRC and mediates its chemoresistance by regulating BMI1 through miR-340

摘要：越來越多的證據(jù)表明，環(huán)狀 RNA（circRNA）作為 microRNA（miRNA）海綿直接抑制特定的 miRNA 并改變其在轉(zhuǎn)錄后水平調(diào)節(jié)基因表達的能力；這種機制被認為發(fā)生在各種癌癥中。然而，circ_001680 在結(jié)直腸癌（CRC) 中的表達水平、高精度功能和機制尚不清楚。采用 QRT-PCR 方法檢測 circ_001680 和 MIR-340 在人 CRC 組織及其匹配的正常組織中的表達。使用生信分析和雙熒光報告分析來評估 circ_001680 是否能與 MIR-340 結(jié)合。構(gòu)建 Circ_001680 過表達和敲除細胞系，通過功能實驗，包括 CCK8、平板克隆形成、Transwell 和損傷愈合試驗，研究體內(nèi)和體外的增殖和遷移能力。通過生物信息學分析，雙熒光報告系統(tǒng)，F(xiàn)ISH，RIP 和 RNA pull down 測定來研究 circ_001680，miR-340 和 BMI1 之間的關(guān)系。球形成測定和流式細胞術(shù)分析用于評估 circ_001680 對 CRC 細胞干性特征的影響。Circ_001680 在 CRC 組織中的表達高于來自同一患者的匹配的鄰近正常組織。觀察到 Circ_001680 增強 CRC 細胞的增殖和遷移能力。此外，雙熒光報告試驗證實，circ_001680 通過靶向 MIR-340 影響 BMI1 的表達。更重要的是，研究還發(fā)現(xiàn) circ_001680 可以促進 CRC 中的癌癥干細胞（CSC) 群體，并通過調(diào)節(jié) MIR-340 靶基因 BMI1 誘導伊立替康治療耐藥性。研究結(jié)果表明，circ_001680 是通過 BMI1 上調(diào)誘導 CRC 化療耐藥的新策略的一部分。此外，circ_001680 可能是確定基于伊立替康的化療成功的有希望的診斷和預后標志物。

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