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周新科教授团队在胃癌与环状RNA研究领域取得重要进展

2021-09-13 17:23 阅读次数:80

近期,广州医科大学附属第五医院周新科教授团队在胃癌发病机制和治疗策略方面取得重要突破,相关成果以“Identification of circRNA-miRNA-mRNA networks contributes to explore underlying pathogenesis and therapy strategy of gastric cancer”为题在Journal of Translational Medicine上发表。

胃癌是全球范围内发病率和死亡率极高的恶性肿瘤,阐明胃癌发生发展的机制、建立有效的诊疗手段是当下领域内的研究重点。环状RNA(Circular RNA,circRNA)是一类经反式剪接、由3´端和5´端共价结合形成闭合环状的新型非编码RNA,具有细胞和组织特异性表达、稳定性以及跨物种保守性等特点,并参与许多生物学过程。研究证实,circRNA中含有大量保守的miRNA反应元件(MRE),可通过ceRNA机制参与胃癌的发生发展过程。然而,在胃癌中仍有许多未知的circRNA,其在胃癌中的作用亦需要进一步研究。随着基因芯片和测序技术的广泛应用,大量的生物信息数据被获取,各种数据库应运而生,如基因表达公共数据库(GEO)、癌症基因组图谱(TCGA)、高通量测序数据库(SRA)等。基于生物信息学分析和多数据库的联合应用,以ceRNA为切入点探析胃癌中circRNA潜在的致病机制,有助于发现胃癌新的治疗靶点和药物,并为胃癌的科学研究提供新的思路。

本研究采用数据挖掘与生物信息学相结合的方法寻找胃癌相关的新的circRNA,并探究其在胃癌中潜在的作用机制。科研人员首先从胃癌相关的微阵列/高通量测序数据集中筛选到胃癌中6个差异表达的circRNA(Differentially expressed circRNAs,DECs),随后通过Sanger测序、RNase R处理等验证DECs的成环特性,并经RT-qPCR验证其在胃癌样本中的表达水平变化。细胞核质表达定位分析和AGO2位点鉴定表明这些DECs可能通过ceRNA机制发挥作用。利用CircInteractome、Circbank、miRWalk等数据库预测这些DECs的下游靶miRNA和靶基因后,研究人员进一步构建了circRNA-miRNA-mRNA分子调控网络,并对靶基因进行了通路富集分析,以探讨胃癌的潜在发病机制。此外,研究还利用靶基因建立了PPI网络,并从PPI网络中筛选出关键基因,同时基于关键基因进行CMap分析获得用于治疗胃癌的潜在生物活性化合物(Vorinostat、Trichostatin A、Astemizole)。本研究从circRNA-miRNA-mRNA调控网络角度为研究胃癌的发病机制和治疗策略提供了新的思路。

广州医科大学附属第五医院为该文章的完成单位,董志杰、刘兆宇博士、梁敏博士为共同第一作者,周新科教授和姚文霞博士为共同通讯作者,作者还包括潘劲辉、林铭珍、林海、罗远卫。

文章地址:https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34049561/


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