人肺腺癌和鳞状细胞癌中环状RNA的RNA-澳门威斯尼人
栏目:最新研究动态 发布时间:2020-03-02
新兴证据表明,环状RNA(circRNA)在肿瘤中异常表达,可以作为癌症的预后标志物......

导语:
   新兴证据表明,环状RNA(circRNA)在肿瘤中异常表达,可以作为癌症的预后标志物。但是,circRNA在非小细胞肺癌(NSCLC)中的表达模式和临床意义仍然不清楚。在这项研究中,分析了10对肺腺癌(LUAD)和鳞状细胞癌(LUSC)患者中核糖体RNA缺失和富集circRNA的RNase R消耗后环状RNA的表达情况。从而探索circRNA在NSCLC中的重要诊断潜力。

技术路线:

1.人肺肿瘤及其邻近的正常组织的收集与获取
2.人肺肿瘤及其邻近正常组织中的CircRNA分析
3.鉴定和验证LUAD和LUSC组织中差异表达的circRNA
4.circRNA的验证和定量,circRNA用于NSCLC诊断的潜在生物标志物

研究结果:
1、人肺肿瘤及其邻近正常组织中的CircRNA分析

   RNase R消化后,从NSCLC肿瘤及其相应的正常组织中提取10对RNA样品,进行高通量RNA测序。在所有5个程序中总共发现了17,952个circRNA,其中近98.84%包含至少2个独特的反向拼接reads(图1a,附图S1a)。可以观察到,这些重叠的circRNA普遍存在于整个基因组区域(图1b)。如图1c所示,与筛选出的circRNA相对应的将近60.8%的宿主基因可以产生至少2个circRNA。尽管无处不在整个基因组区域,但大多数circRNA都是从外显子区域反向剪接的,主要(77.4%)由2-5个外显子组成(图1d)。此外,大多数circRNA的长度(91.7%)在200至1200个核苷酸之间(图1e;附加文件2:表S5)。在这些筛选出的circRNA中,已经在circBase数据库中记录了15,359个,其中包含140,790个人类circRNA[5],因此2593个被认为是新颖的(图1f)。


2、鉴定和验证LUAD和LUSC组织中circRNA的差异表达
   比较NSCLC肿瘤中circRNA的表达与其相应的正常组织中的circRNA的表达,发现50个circRNA在LUAD组织中差异表达,校正后的p值≤0.05,倍数变化≥2(图2a,附加文件3:图S2a)。使用相同的严格标准,观察到172个circRNA在LUSC组织中具有明显的差异表达(图2a,附加文件3:图S2b),并且26个circRNA在LUAD和LUSC组织中均差异表达(图2b)。为了验证,使用跨越各自连接位点的F1 / R1特异性异源引物组对每个circRNA进行PCR(图2c和g,附加文件3:图S3a和g)。PCR产物的Sanger测序结果证实了所有4个选定circRNA的反向剪接连接位点的存在(图2d和h,附加文件3:图S3b和h),与circBase一致。然后,我们使用不同的F2 / R2发散引物对每个circRNA进行qPCR,其中F2穿过各自的circRNA连接位点。LUAD和LUSC组织中hsa_circ_ 0001821的上调和hsa_circ_0077837的下调首次在分析样本中得到验证(图2e和i),然后在独立的患者样本队列中得到证实(图2f和j)。同样,已确认hsa_circ_0001073和hsa_circ_0001495在NSCLC肿瘤中以亚型特异性模式异常表达,即hsa_circ_0001073仅在LUAD组织中被下调,而hsa_circ_ 0001495仅在LUSC组织中表现出较高的表达(其他文件3:图S3c-f,il)。这些不同,circRNA的NSCLC亚型特异性失调表明了它们的亚型特异性生物学功能。


3、circRNA在NSCLC诊断中的潜在生物标志物
   如图3a和b所示,曲线下面积(AUC)可以将NSCLC与正常组织区分开,hsa_circ_0077837的曲线下面积为0.921(95%CI:0.868-0.975),而hsa_circ_0001821的曲线下面积为0.81(95%CI:0.797-0.929),暗示这两种circRNA在NSCLC患者中具有较高的诊断潜力。另一方面,LUAD组织中hsa_circ_0001073的AUC为0.919(图3c),LUSC组织中hsa_circ_0001495的AUC为0.965(图3d),这意味着hsa_circ_0001073和hsa_circ_0001495已在NSCLC亚型中异常表达。这种特异性模式可以用作诊断生物标志物,分别预测LUAD和LUSC。

总结:
   在这项研究中,我们分析了NSCLC中circRNA的表达,包括LUAD和LUSC肿瘤及其邻近的正常组织,发现LUAD和LUSC组织不仅具有共同的差异表达模式,而且还具有独特的circRNA表达特征。此外,ROC分析表明,hsa_circ_0077837和hsa_circ_0001821对NSCLC非小细胞肺癌患者具有诊断潜力,而hsa_circ_ 0001073和hsa_circ_0001495可作为NSCLC非小细胞肺癌病理亚型的生物标志物。

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