第二軍醫(yī)大學(xué)免疫所所長、中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院院長曹雪濤院士課題組主要從事天然免疫與免疫調(diào)節(jié)基礎(chǔ)研究、免疫治療應(yīng)用研究。近期其實(shí)驗(yàn)室用Arraystar CircRNA芯片研究發(fā)現(xiàn)circMTO1可以作為microRNA的吸附海綿結(jié)合癌基因miR-9從而上調(diào)p21的表達(dá)從而抑制肝細(xì)胞癌（hepatocellular carcinoma， HCC）的生長。該研究成果刊登在國際頂級期刊肝臟病學(xué)Hepatology（影響因子11.71）上。（芯片實(shí)驗(yàn)由康成生物提供技術(shù)服務(wù)）

 

研究背景：
肝細(xì)胞癌HCC是人類常見的惡性腫瘤之一，在惡性腫瘤發(fā)病率排在第五位。由于早期診斷困難和對各種治療反應(yīng)差，肝細(xì)胞癌的5年死亡率仍較高。盡管近年在肝癌的早期診斷和肝癌治療等方面的研究取得了很大的進(jìn)展，肝癌的治療手段仍然是有限的。非編碼RNA在癌癥生物學(xué)中起到重要的作用，提供潛在的肝癌治療靶點(diǎn)。一些內(nèi)源性的非編碼RNA如circRNA，在發(fā)育、細(xì)胞功能和特定的病理學(xué)應(yīng)答中起到重要作用，特別是circRNA可以作為microRNA海綿來調(diào)控基因表達(dá)。研究失調(diào)的circRNA和它們在癌癥中的功能引起越來越多的重視。

 

研究思路：
為了研究circRNA在肝細(xì)胞癌中的表達(dá)及功能。研究者運(yùn)用Arraystar Human circRNA芯片研究在7例肝癌組織和7例正常肝組織中circRNA的差異表達(dá)，篩選出肝細(xì)胞癌中20個(gè)差異顯著的CircRNA做聚類分析（其中10個(gè)circRNA上調(diào)，10個(gè)circRNA下調(diào)），qPCR驗(yàn)證了這20個(gè)circRNA與芯片結(jié)果一致。circMTO1 （has_circRNA_0007874/has_circRNA_104135）在HCC組織中顯著下調(diào)。相對于正常肝組織，circMTO1在87.4%（228/261）的肝癌組織中表達(dá)顯著下降，并且與HCC病人的惡性程度相關(guān)。通過Miranda預(yù)測circMTO1能結(jié)合99個(gè)microRNA；FISH和RIP驗(yàn)證生物信息學(xué)預(yù)測結(jié)果circRNA可以和miR-9結(jié)合。過表達(dá)或敲除實(shí)驗(yàn)表明circMTO1會影響肝細(xì)胞癌的增殖，體內(nèi)實(shí)驗(yàn)也證實(shí)了這一結(jié)果。LOF/GOF circMTO1發(fā)現(xiàn)circMTO1可以作為microRNA的吸附海綿結(jié)合癌基因miR-9從而上調(diào)p21的表達(dá)，抑制HCC的生長。因此，低表達(dá)的circMTO1可以作為預(yù)后診斷biomarker和潛在的HCC病人治療的靶點(diǎn)。

 

 

圖1：挑選肝癌中20個(gè)差異顯著的CircRNA做聚類分析；qPCR驗(yàn)證circMTO1芯片結(jié)果和qPCR結(jié)果一致。
 

圖2：通過Miranda預(yù)測circRNA能結(jié)合99個(gè)microRNA；FISH驗(yàn)證生物信息學(xué)預(yù)測結(jié)果

 

圖3：circRNA通過microRNA海綿吸附miR-9上調(diào)p21的活性抑制肝癌

 

研究意義
本研究運(yùn)用Arraystar CircRNA 芯片研究肝癌組織中的表達(dá)和功能。發(fā)現(xiàn)circMTO1的表達(dá)在HCC組中顯著降低，并且與HCC病人差的預(yù)后相關(guān)。功能和機(jī)制研究發(fā)現(xiàn)，circMTO1通過海綿吸附miR-9，上調(diào)p21的表達(dá)抑制HCC的生長，意味著circMTO1在HCC的發(fā)育過程中起著抑癌基因的作用。進(jìn)一步說，體內(nèi)干預(yù)circMTO1實(shí)驗(yàn)表明circMTO1有HCC靶向治療的潛力。結(jié)果表明circMTO1或可作為預(yù)后的診斷標(biāo)志物和HCC治療的靶標(biāo)。

 

通訊作者簡介
曹雪濤，男，中國工程院院士，教授、博士生導(dǎo)師。中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院院長，北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院校長，第二軍醫(yī)大學(xué)免疫所所長，浙江大學(xué)免疫所所長。國家973免疫學(xué)項(xiàng)目及國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目的負(fù)責(zé)人。2005年當(dāng)選中國工程院院士，2013年當(dāng)選德國科學(xué)院外籍院士。主要研究方向是以樹突狀細(xì)胞為重點(diǎn)的基礎(chǔ)免疫學(xué)和新基因的發(fā)現(xiàn)及免疫新分子功能的研究、腫瘤免疫治療和基因治療的基礎(chǔ)和臨床研究。以通訊作者在Cell、Nature、Science、Nature Immunology、Cancer Cell等發(fā)表SCI論文230余篇，SCI他引6000余次。

 

原文鏈接
Han D, Li J, Wang H, et al. Circular RNA MTO1 acts as the sponge of miR‐9 to suppress hepatocellular carcinoma progression[J]. Hepatology, 2017.
http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/hep.29270/full