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

    中南大學湘雅二醫(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)現一種調控口腔鱗狀細胞癌發(fā)生發(fā)展的circRNA分子—circRNA_100290。CircRNA_100290通過內源競爭結合miR-29，從而解除miR-29對CDK6的抑制，促進口腔鱗狀細胞癌的發(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服務）。

研究背景
    口腔鱗狀細胞癌（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技術的提高而減少，是公認的衛(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的調控因子起作用；但動物體內廣泛存在的circRNA，在腫瘤的發(fā)生和進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機制研究都已經得到證明。本文通過研究OSCC的circRNA和mRNA表達譜，得到差異表達的circRNA_100290，通過ceRNA機制分析，得到相應靶基因CDK6，并證明其通過內源性競爭結合miR-29，從而調控CDK6的表達，促進OSCC的發(fā)生發(fā)展，為OSCC的治療提供潛在靶標。

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表達譜，發(fā)現共有280個circRNA表達發(fā)生顯著表達，其中139個circRNA上調，141個circRNA下調，從上調最顯著的10個circRNA中選出circRNA_100290， q-PCR驗證circRNA_100290確實在OSCC組織中表達顯著上調。
    已經報道的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數據庫：Targetscan、miRanda和RNA22，預測circRNA_100290靶基因， 得到評分最高的3個microRNA：miR-29b-3p，miR-29c-3p，miR-29a-3p及最可能相關的靶基因CDK6，該基因是細胞周期相關蛋白，且在表達譜芯片中顯著上調。作者通過敲低OSCC細胞系circRNA_100290的表達，發(fā)現這些細胞中CDK6表達也顯著下調，證明CDK6的表達受到circRNA_100290的調控。CDK6在細胞周期中有非常重要的作用，能促進細胞進入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細胞的增殖。作者同時在in vivo水平進行了驗證，將正常HN4細胞和circRNA_100290敲除的HN4細胞植入小鼠體內，3周后檢測發(fā)現，未經敲除的小鼠體內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能在細胞內直接結合circRNA_100290和CDK6。

技術路線

結果展示​

圖1：circRNA芯片篩選差異顯著circRNA

圖2：ceRNA分析揭示circRNA_100290通過CeRNA機制調控CDK6

圖3：in vitro和in vivo驗證circRNA影響細胞的增殖

圖4：Luciferase和EGFP/RFP reporter assays驗證miR-29直接結合circRNA_100290/CDK

研究意義
    研究揭示了circRNA_100290通過內源競爭結合miR-29，調控CDK6基因的表達，進而影響口腔鱗狀細胞癌的增殖，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，對口腔癌的預防及治療有豐富經驗，至今已發(fā)表與口腔臨床相關的文章數十篇。

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