Nature子刊：circRNA促進(jìn)口腔鱗狀細(xì)胞癌的發(fā)生發(fā)展

    中南大學(xué)湘雅二醫(yī)院陳林老師長期從事口腔癌的發(fā)生發(fā)展機制及治療。近期，其實驗室通過Arraystar circRNA芯片發(fā)現(xiàn)一種調(diào)控口腔鱗狀細(xì)胞癌發(fā)生發(fā)展的circRNA分子—circRNA_100290。CircRNA_100290通過內(nèi)源競爭結(jié)合miR-29，從而解除miR-29對CDK6的抑制，促進(jìn)口腔鱗狀細(xì)胞癌的發(fā)生發(fā)展。該成果發(fā)表在Nature子刊Oncogene（IF=7.932）。（芯片由康成生物提供技術(shù)服務(wù)）。

研究背景
    口腔鱗狀細(xì)胞癌（OSCC）是世界發(fā)病率排行前八的惡性腫瘤之一，發(fā)病率和致死率并沒有因為手術(shù)技術(shù)的提高而減少，是公認(rèn)的衛(wèi)生難題。在過去十年里，miRNA、lncRNA都被證明在癌癥的發(fā)生過程中有很重要的作用，一些文章中特別介紹了miRNA可以作為OSCC的調(diào)控因子起作用；但動物體內(nèi)廣泛存在的circRNA，在腫瘤的發(fā)生和進(jìn)展中的研究并不十分多見，尤其是OSCC。目前一些circRNA如：ciRs-7、sry和circHIPK3的ceRNA機制研究都已經(jīng)得到證明。本文通過研究OSCC的circRNA和mRNA表達(dá)譜，得到差異表達(dá)的circRNA_100290，通過ceRNA機制分析，得到相應(yīng)靶基因CDK6，并證明其通過內(nèi)源性競爭結(jié)合miR-29，從而調(diào)控CDK6的表達(dá)，促進(jìn)OSCC的發(fā)生發(fā)展，為OSCC的治療提供潛在靶標(biāo)。

研究思路
    為了探究circRNA在OSCC發(fā)生和發(fā)展的作用，本文使用Arraystar circRNA芯片，分析OSCC及NCMT樣本，分析circRNA表達(dá)譜，發(fā)現(xiàn)共有280個circRNA表達(dá)發(fā)生顯著表達(dá)，其中139個circRNA上調(diào)，141個circRNA下調(diào)，從上調(diào)最顯著的10個circRNA中選出circRNA_100290， q-PCR驗證circRNA_100290確實在OSCC組織中表達(dá)顯著上調(diào)。
    已經(jīng)報道的circRNA多是通過ceRNA機制發(fā)揮功能，作者更深一步挖掘circRNA_100290的分子機制，通過miRNA數(shù)據(jù)庫：Targetscan、miRanda和RNA22，預(yù)測circRNA_100290靶基因， 得到評分最高的3個microRNA：miR-29b-3p，miR-29c-3p，miR-29a-3p及最可能相關(guān)的靶基因CDK6，該基因是細(xì)胞周期相關(guān)蛋白，且在表達(dá)譜芯片中顯著上調(diào)。作者通過敲低OSCC細(xì)胞系circRNA_100290的表達(dá)，發(fā)現(xiàn)這些細(xì)胞中CDK6表達(dá)也顯著下調(diào)，證明CDK6的表達(dá)受到circRNA_100290的調(diào)控。CDK6在細(xì)胞周期中有非常重要的作用，能促進(jìn)細(xì)胞進(jìn)入DNA合成的S期，通過MTT和BrdU實驗證明，敲除circRNA_100290，或者使用miR-29的類似物，都能顯著降低CAL27細(xì)胞的增殖。作者同時在in vivo水平進(jìn)行了驗證，將正常HN4細(xì)胞和circRNA_100290敲除的HN4細(xì)胞植入小鼠體內(nèi)，3周后檢測發(fā)現(xiàn)，未經(jīng)敲除的小鼠體內(nèi)腫瘤體積的增加量多于circRNA_100290敲除的小鼠，通過熒光素酶實驗證明miR-29能在細(xì)胞內(nèi)直接結(jié)合circRNA_100290和CDK6。

技術(shù)路線

結(jié)果展示​

圖1：circRNA芯片篩選差異顯著circRNA

圖2：ceRNA分析揭示circRNA_100290通過CeRNA機制調(diào)控CDK6

圖3：in vitro和in vivo驗證circRNA影響細(xì)胞的增殖

圖4：Luciferase和EGFP/RFP reporter assays驗證miR-29直接結(jié)合circRNA_100290/CDK

研究意義
    研究揭示了circRNA_100290通過內(nèi)源競爭結(jié)合miR-29，調(diào)控CDK6基因的表達(dá)，進(jìn)而影響口腔鱗狀細(xì)胞癌的增殖，可以作為OSCC的治療的潛在靶點。

作者介紹
    陳林，博士，中南大學(xué)湘雅二醫(yī)院口腔頜面外科副主任醫(yī)師。長期從事口腔頜面外科臨床及研究工作，對口腔癌的預(yù)防及治療有豐富經(jīng)驗，至今已發(fā)表與口腔臨床相關(guān)的文章數(shù)十篇。

論文鏈接
    circRNA_100290 plays a role in oral cancer by functioning as a sponge of the miR-29 family.
    http://www.nature.com/onc/journal/vaop/ncurrent/full/onc201789a.html