第二軍醫大學免疫所所長、中國醫學科學院院長曹雪濤院士課題組主要從事天然免疫與免疫調節基礎研究、免疫治療應用研究。近期其實驗室用Arraystar CircRNA芯片研究發現circMTO1可以作為microRNA的吸附海綿結合癌基因miR-9從而上調p21的表達從而抑制肝細胞癌（hepatocellular carcinoma， HCC）的生長。該研究成果刊登在國際頂級期刊肝臟病學Hepatology（影響因子11.71）上。（芯片實驗由康成生物提供技術服務）

 

研究背景：
肝細胞癌HCC是人類常見的惡性腫瘤之一，在惡性腫瘤發病率排在第五位。由于早期診斷困難和對各種治療反應差，肝細胞癌的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展，肝癌的治療手段仍然是有限的。非編碼RNA在癌癥生物學中起到重要的作用，提供潛在的肝癌治療靶點。一些內源性的非編碼RNA如circRNA，在發育、細胞功能和特定的病理學應答中起到重要作用，特別是circRNA可以作為microRNA海綿來調控基因表達。研究失調的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在肝細胞癌中的表達及功能。研究者運用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，篩選出肝細胞癌中20個差異顯著的CircRNA做聚類分析（其中10個circRNA上調，10個circRNA下調），qPCR驗證了這20個circRNA與芯片結果一致。circMTO1 （has_circRNA_0007874/has_circRNA_104135）在HCC組織中顯著下調。相對于正常肝組織，circMTO1在87.4%（228/261）的肝癌組織中表達顯著下降，并且與HCC病人的惡性程度相關。通過Miranda預測circMTO1能結合99個microRNA；FISH和RIP驗證生物信息學預測結果circRNA可以和miR-9結合。過表達或敲除實驗表明circMTO1會影響肝細胞癌的增殖，體內實驗也證實了這一結果。LOF/GOF circMTO1發現circMTO1可以作為microRNA的吸附海綿結合癌基因miR-9從而上調p21的表達，抑制HCC的生長。因此，低表達的circMTO1可以作為預后診斷biomarker和潛在的HCC病人治療的靶點。

 

 

圖1：挑選肝癌中20個差異顯著的CircRNA做聚類分析；qPCR驗證circMTO1芯片結果和qPCR結果一致。
 

圖2：通過Miranda預測circRNA能結合99個microRNA；FISH驗證生物信息學預測結果

 

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

 

研究意義
本研究運用Arraystar CircRNA 芯片研究肝癌組織中的表達和功能。發現circMTO1的表達在HCC組中顯著降低，并且與HCC病人差的預后相關。功能和機制研究發現，circMTO1通過海綿吸附miR-9，上調p21的表達抑制HCC的生長，意味著circMTO1在HCC的發育過程中起著抑癌基因的作用。進一步說，體內干預circMTO1實驗表明circMTO1有HCC靶向治療的潛力。結果表明circMTO1或可作為預后的診斷標志物和HCC治療的靶標。

 

通訊作者簡介
曹雪濤，男，中國工程院院士，教授、博士生導師。中國醫學科學院院長，北京協和醫學院校長，第二軍醫大學免疫所所長，浙江大學免疫所所長。國家973免疫學項目及國家自然科學基金項目的負責人。2005年當選中國工程院院士，2013年當選德國科學院外籍院士。主要研究方向是以樹突狀細胞為重點的基礎免疫學和新基因的發現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和臨床研究。以通訊作者在Cell、Nature、Science、Nature Immunology、Cancer Cell等發表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