張海航,曾江正,朱 旭,孫華茂,楊 璐,付 裕,盧彥達(dá)
(1.海南醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院腫瘤內(nèi)科,海南 ???570102;2.海南醫(yī)學(xué)院生物醫(yī)學(xué)信息與工程學(xué)院,海南 海口 571199)
肝細(xì)胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC)是世界上最常見的惡性腫瘤之一,也是主要的癌癥致死原因[1,2]。在中國(guó),由于乙型肝炎病毒(hepatitis B vi?rus,HBV)或 丙 型 肝 炎 病 毒(hepatitis C virus,HCV)感染引起慢性肝炎及肝硬化是HCC 的主要危險(xiǎn)因素[3,4]。盡管各種臨床治療手段不斷用于肝癌的治療,但是大多數(shù)HCC 患者的復(fù)發(fā)率高且預(yù)后不佳,總體生存期(overall survival,OS)僅有3%~5%[5]。一方面是由于肝癌的高度異質(zhì)性,另一方面是由于HCC 發(fā)生、發(fā)展的生物學(xué)過程十分復(fù)雜。目前為止,甲胎蛋白是肝癌最廣泛使用的生物標(biāo)志物,由于甲胎蛋白可靠性差,因此需尋找新的HCC預(yù)后相關(guān)分子標(biāo)志物,對(duì)肝癌的診斷、預(yù)后和治療具有重要意義[6,7]。
HCC 的發(fā)生和發(fā)展不僅涉及DNA 編碼的遺傳基因突變,還與表觀遺傳調(diào)控基因的異常積累、腫瘤基因的激活及抑癌基因的失活與丟失有關(guān)[8]。與基因改變相反,表觀遺傳調(diào)控是一種不涉及DNA序列改變的基因表達(dá)和調(diào)控。例如通過miRNA 轉(zhuǎn)錄后調(diào)控、共價(jià)組蛋白修飾和DNA 甲基化來影響基因的染色質(zhì)結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)錄[9,10]。雖然無法逆轉(zhuǎn)基因改變,但表觀遺傳修飾是一個(gè)動(dòng)態(tài)和可逆的過程[11]。目前HCC 研究所要解決的問題是這些DNA編碼的遺傳基因和表觀遺傳變化的異質(zhì)性和復(fù)雜性之間的機(jī)理及對(duì)患者預(yù)后的影響。分析復(fù)雜的遺傳和表觀遺傳變化與HCC 發(fā)展的機(jī)制有助于尋找有效的治療方法。
雖然,近年來表觀遺傳的研究取得了很大進(jìn)展,已經(jīng)開發(fā)出了針對(duì)表觀遺傳調(diào)節(jié)蛋白的各種藥物,這些蛋白能夠?qū)盒园┘?xì)胞恢復(fù)正常狀態(tài)[12]。然而,大多數(shù)研究多集中于單一的表觀遺傳方面,仍然缺乏評(píng)估與miRNA 轉(zhuǎn)錄后調(diào)控的表觀遺傳基因在HCC 預(yù)后關(guān)系方面的研究。因此,探究HCC中miRNA 靶向的表觀因子的調(diào)控關(guān)系,識(shí)別預(yù)后顯著相關(guān)的表觀因子,可以為HCC 中表觀遺傳基礎(chǔ)研究提供新思路。
從TCGA 數(shù) 據(jù) 庫(kù)(https://portal.gdc.cancer.gov/)下載371 例HCC 樣本和50 例正常肝組織樣本的RNA 測(cè)序數(shù)據(jù)以及372 例HCC 樣本和50 例正常肝組織樣本的miRNA 測(cè)序數(shù)據(jù)。利用R 程序比較HCC 樣本和正常肝組織樣本的基因表達(dá)水平,根據(jù)∣log2FC ∣>1 且FDR<0.05 為 標(biāo) 準(zhǔn),篩 選 差 異 表 達(dá)miRNA 和mRNA。
從TCGA 數(shù)據(jù)庫(kù)下載所有樣品的臨床資料,并將整理好的臨床資料與差異分析miRNA 整合成一個(gè)矩陣,使用單因素COX 分析獲得預(yù)后顯著的差異miRNA,多因素COX 分析采用逐步回歸法,最后成功建立了將HCC 患者分為高危和低危兩組的風(fēng)險(xiǎn)回歸預(yù)測(cè)模型。通過在線數(shù)據(jù)庫(kù)預(yù)測(cè)模型中miR?NA 的靶基因。此外,從表觀因子數(shù)據(jù)庫(kù)下載所有的表觀因子,然后與miRNA 靶基因取交集,識(shí)別出模型中miRNA 靶向的表觀因子。HCC 中miRNA靶向的表觀因子與差異表達(dá)的mRNA 取交集篩選出DEEFs。根據(jù)miRNA 對(duì)靶基因的調(diào)控機(jī)制,最終成功構(gòu)建了miRNA 和DEEFs 的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。
使用“clusterProfiler”R 軟件包(3.14.3 版)[13]對(duì)調(diào)控網(wǎng)絡(luò)中的DEEFs 進(jìn)行基因本體論(gene ontolo?gy,GO)分析、京都基因和基因組百科全書(Kyoto encyclopedia of genes and genomes,KEGG)途徑分析,GO 分析揭示了DEEFs 在生物過程、細(xì)胞組成和分子功能中的作用,KEGG 分析顯示了DEEFs 的富集途徑。使用STRING 工具構(gòu)建蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用(PPI)網(wǎng)絡(luò),探索表觀遺傳基因相互作用[14]。此外,使用Cytoscape 軟件(版本3.7.1)[15]及CytoHubba 插件選擇核心基因。
為了進(jìn)一步探討預(yù)測(cè)模型中miRNA 與肝細(xì)胞癌臨床特征的相關(guān)性,在單因素COX 比例危險(xiǎn)回歸分析找出影響OS 率的關(guān)鍵臨床指標(biāo),選擇P<0.05的臨床指標(biāo)然后進(jìn)行多因素COX 比例危險(xiǎn)回歸分析,確定風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分模型能否獨(dú)立預(yù)測(cè)預(yù)后。繪制單因素回歸分析及多因素回歸分析的森林圖,研究臨床指標(biāo)的價(jià)值和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分模型在臨床實(shí)踐中的潛在應(yīng)用。
首先對(duì)下載的臨床資料進(jìn)行整理,刪除肝細(xì)胞癌臨床信息中無OS 或OS 低于30 d 的病例,然后,將患者生存時(shí)間、生存狀態(tài)與HCC 中差異表達(dá)mRNA 測(cè)序數(shù)據(jù)合并。使用Kaplan-Meier(K-M)法分析網(wǎng)絡(luò)中表觀因子與HCC 預(yù)后的關(guān)系。
所有數(shù)據(jù)通過R 軟件包(版本3.6.3)、Perl 腳本工具進(jìn)行分析處理。連續(xù)變量使用t檢驗(yàn)和方差分析(ANOVA),分類變量使用Pearson 的卡方檢驗(yàn)和Fisher 精確檢驗(yàn)來檢測(cè)統(tǒng)計(jì)差異。當(dāng)P<0.05 表示差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
從腫瘤基因組圖譜(TCGA)數(shù)據(jù)庫(kù)中獲得HCC 的RNA-seq 數(shù)據(jù),下載時(shí)間為2020-10-18,其中原發(fā)性肝細(xì)胞癌374 例(3 例為復(fù)發(fā)腫瘤樣本),其中包括371 例初治HCC 樣本和50 個(gè)正常組織的mRNA 的表達(dá)譜數(shù)據(jù),同時(shí)下載包括原發(fā)性肝細(xì)胞癌375 例(3 例為復(fù)發(fā)腫瘤樣本),其中包括372 例初治HCC 樣本和50 個(gè)正常組織的miRNA 的表達(dá)譜數(shù)據(jù),所有腫瘤樣本來源于未經(jīng)治療之前?;虿捎胓encode.v22.annotation.gtf.gz 探針注釋,如有多個(gè)探針對(duì)應(yīng)同一基因則取平均值?;虮磉_(dá)量標(biāo)準(zhǔn)化形式采用log2(TPM+1)。本研究所涉及的所有數(shù)據(jù)從TCGA 下載,數(shù)據(jù)采集和應(yīng)用均按照TC?GA 發(fā)布指南和數(shù)據(jù)訪問策略進(jìn)行,不需要倫理審查。差異分析使用R(3.6.3 版)上BioConductor 中的“edge”R 軟件包[16]來執(zhí)行,根據(jù)(LogFC>=1,F(xiàn)DR<0.05)篩選出差異表達(dá)的mRNA 的測(cè)序數(shù)據(jù),選擇高低表達(dá)的25 差異表達(dá)的mRNA 通過聚類分析繪制熱圖(圖1A)。在mRNA 中上調(diào)基因4 815 個(gè),下調(diào)基因1 367 個(gè)的組間差異通過繪制火山圖展示(圖2A)。同樣方法對(duì)miRNA 表達(dá)譜數(shù)據(jù)進(jìn)行差異分析,分別選擇高低表達(dá)的25 差異表達(dá)的miRNA 通過聚類分析繪制熱圖(圖1B),其中上調(diào)基因257 個(gè),下調(diào)基因48 個(gè)并繪制火山圖(圖2B)。
圖1 HCC 中差異表達(dá)的mRNA 和miRNA 的熱圖Fig 1 Heatmap of differentially expressed mRNA and miRNA in HCC
圖2 HCC 中差異表達(dá)mRNA 和miRNA 的火山圖Fig 2 Volcanic plots of differentially mRNA and miRNA in HCC
通過以上方法獲得候選miRNA 后,使用計(jì)算機(jī)生成的隨機(jī)數(shù)將整個(gè)TCGA-HCC 數(shù)據(jù)集(n=343)分為訓(xùn)練集(172 例)和測(cè)試集(171 例)。接著對(duì)HCC 患者的臨床資料進(jìn)行整理,刪除無OS 或OS 低于30 d 的病例,然后,將患者生存時(shí)間、生存狀態(tài)與差異miRNA 表達(dá)數(shù)據(jù)合并。在訓(xùn)練集中進(jìn)行模型構(gòu)建,然后應(yīng)用于測(cè)試集、整個(gè)TCGA-HCC數(shù)據(jù)集以進(jìn)行最佳模型選擇。使用單因素COX 分析,根據(jù)P<0.01 選擇與肝細(xì)胞癌的整體生存(OS)具有預(yù)后價(jià)值的miRNA。多因素Cox 回歸分析在訓(xùn)練集中建立了一個(gè)效果良好且穩(wěn)定的基于3 個(gè)miRNA 的預(yù)測(cè)模型(表1)。
表1 HCC 預(yù)后模型中相關(guān)的miRNA 列表Tab 1 List of related miRNAs in the prognostic model of HCC
Kaplan-Meier(K-M)生存曲線提示miR-7-5p 的HR>1,是高風(fēng)險(xiǎn)miRNA,隨著miR-7-5p 表達(dá)量的增加,患者的預(yù)后危險(xiǎn)性逐漸增加(圖3C);相反,miR-139-5p 和miR-101-3p 的HR<1,是 低 風(fēng) 險(xiǎn)miRNA,隨著它們表達(dá)水平的增加,患者的預(yù)后危險(xiǎn)性逐漸降低(圖3A、B)。多因素Cox 回歸的逐步加權(quán)相關(guān)系數(shù)如下:生存風(fēng)險(xiǎn)分值=(-0.293 71×ExpmiR-139-5p)+(-0.247 25×ExpmiR-101-3)+(0.376 329×ExpmiR-7-5p)。根據(jù)肝細(xì)胞癌患者風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分值的中位數(shù),把訓(xùn)練組的患者分為高低表達(dá)兩組,高風(fēng)險(xiǎn)組(n=86 例)患者的OS 比低風(fēng)險(xiǎn)組(n=86 例)更差(圖4A)。筆者使用時(shí)間相關(guān)ROC 評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分模型的可靠性,曲線下面積(AUC 值)為0.742(圖5A),說明預(yù)測(cè)模型在生存監(jiān)測(cè)中取得了很好準(zhǔn)確性。同時(shí)風(fēng)險(xiǎn)分?jǐn)?shù)曲線、生存狀況和表達(dá)模式顯示兩組患者的評(píng)分較低的患者通常比風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分較高的患者預(yù)后更好(圖6A)。進(jìn)一步證明預(yù)測(cè)模型的準(zhǔn)確性。
圖3 HCC 中與預(yù)后相關(guān)的差異表達(dá)miRNA 的Kaplan-Meier 生存曲線Fig 3 Kaplan-Meier survival curves of differentially expressed miRNA associated with prognosis in HCC
為進(jìn)一步證實(shí)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分模型,在測(cè)試集和整個(gè)TCGA-HCC 數(shù)據(jù)集上驗(yàn)證,該模型成功地把測(cè)試集(n=171,P=6.561e-03)的HCC 患者分為高風(fēng)險(xiǎn)組(n=90)和低風(fēng)險(xiǎn)組(n=81),并在OS 方面存在顯著差異(圖4B),隨時(shí)間變化的ROC 分析表明,該模型對(duì)測(cè)試組HCC 患者的預(yù)測(cè)中表現(xiàn)良好。該組的RUC 值為0.757(圖5B),同樣,在整個(gè)TCGAHCC 數(shù)據(jù)集(n=343,P=8.273e-06)上驗(yàn)證顯示,與低風(fēng)險(xiǎn)組患者(n=167)相比,高風(fēng)險(xiǎn)組患者(n=176)的OS 較差(圖4C)。隨時(shí)間變化的ROC 分析表明,該模型對(duì)整個(gè)TCGA-HCC 數(shù)據(jù)集的HCC 患者也有良好的預(yù)測(cè)表現(xiàn)。該組的RUC 值為0.757,(圖5C)。在測(cè)試集和整個(gè)TCGA-HCC 數(shù)據(jù)集中的風(fēng)險(xiǎn)得分、生存狀態(tài)和表達(dá)模式的分布也顯示出與訓(xùn)練組一致的結(jié)果,風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分較高的患者存活率低于風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分較低的患者(圖6B、C)。結(jié)果不僅證明了高低風(fēng)險(xiǎn)的肝細(xì)胞癌患者在生存時(shí)間和風(fēng)險(xiǎn)程度上存在顯著差異,而且也證明了風(fēng)險(xiǎn)模型的準(zhǔn)確性。
圖4 HCC 中與預(yù)后相關(guān)miRNA 風(fēng)險(xiǎn)模型的Kaplan-Meier 生存曲線Fig 4 Kaplan-Meier survival curve of miRNA risk model related to prognosis in HCC
圖5 HCC 中miRNA 風(fēng)險(xiǎn)模型預(yù)測(cè)患者預(yù)后方面準(zhǔn)確性的ROC 生存分析Fig 5 Receiver operating characteristic(ROC)curve analysis on the accuracy of miRNA risk models in HCC to predict the prognosis of patients
圖6 HCC 患者的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分、生存狀態(tài)和基因表達(dá)譜熱圖Fig 6 Risk score,survival status and gene expression profile heatmap of HCC patients
評(píng)估預(yù)測(cè)的miRNA(miR-139-5p、miR-101-3p和miR-7-5p)相互作用是否與HCC 患者的總體存活率相關(guān)。首先,根據(jù)miRNA 的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分將HCC患者樣本被分為高表達(dá)組和低表達(dá)組,然后,確定預(yù)測(cè)信號(hào)的預(yù)后價(jià)值是否獨(dú)立于HCC 患者的其他臨床病理變量。選定的變量包括年齡、性別、病理TNM 分期、病理分級(jí)和AJCC 分期和我們的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分進(jìn)行單因素和多因素Cox 回歸分析。結(jié)果表明該預(yù)測(cè)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分模型是HCC 患者的獨(dú)立預(yù)后因素(圖7)。綜上所述,預(yù)測(cè)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分對(duì)于HCC 患者預(yù)后的預(yù)測(cè)獨(dú)立于其他臨床特征。
圖7 HCC 中miRNA 風(fēng)險(xiǎn)模型和患者的臨床病理變量的預(yù)后準(zhǔn)確性評(píng)估Fig 7 Evaluation of the prognostic accuracy of miRNA risk models and patients'clinicopathological variables in HCC
通 過miRTarBase、TargetScan 和miRDB 數(shù) 據(jù)庫(kù)預(yù)測(cè)模型中miRNA 的靶基因,總共獲得了21 763對(duì)miRNA-靶基因。首先從表觀因子數(shù)據(jù)庫(kù)獲得720 個(gè)表觀因子(EpiFactors database(http://epifac?tors.autosome.ru/)與miRNA 靶基因取交集,識(shí)別出模型中miRNA 靶向的533 個(gè)表觀因子。然后,把HCC 中miRNA 靶向的表觀因子與差異表達(dá)的mRNA 取交集篩選出63 個(gè)DEEFs。其中34 個(gè)表觀因子與miRNA 的表達(dá)呈負(fù)相關(guān)(8 個(gè)下調(diào)靶基因,26 個(gè)上調(diào)靶基因)。最終,基于HCC 中預(yù)后相關(guān)的3 個(gè)miRNA 和34 個(gè)差異表達(dá)的表觀遺傳因子,構(gòu)建一個(gè)miRNA-DEEFs 的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)(圖8)。
圖8 篩選分析得到HCC 中miRNA?DEEFs 網(wǎng)絡(luò)圖Fig 8 Screening and analysis to obtain the miRNA?DEEFs network diagram in HCC
對(duì)miRNA 靶向的DEEFs 進(jìn)行GO 富集分析,GO 富集由三個(gè)部分組成:生物學(xué)過程(biological process,BP)、細(xì)胞成分(cellular component,CC)和分子功能(molecular function,MF)。生物學(xué)過程的前三個(gè)GO 術(shù)語(yǔ)是共價(jià)染色質(zhì)修飾、組蛋白修飾和肽基賴氨酸修飾,細(xì)胞成分的前三個(gè)GO 項(xiàng)是染色體區(qū)域、核染色質(zhì)和染色體,著絲粒區(qū),分子功能的前三個(gè)GO 術(shù)語(yǔ)是甲基轉(zhuǎn)移酶活性、轉(zhuǎn)移酶活性,轉(zhuǎn)移一碳基團(tuán)和S-腺苷甲硫氨酸依賴性甲基轉(zhuǎn)移酶活性(圖9A)。KEGG 富集結(jié)果證實(shí)癌癥中的賴氨酸降解和MicroRNAs 是最顯著的富集途徑(圖9B)。GO 和KEGG 的富集表明,預(yù)測(cè)的目標(biāo)基因與表觀遺傳因子的調(diào)控密切相關(guān)。主要影響染色質(zhì)的共價(jià)修飾、組蛋白修飾和肽基賴氨酸修飾、甲基轉(zhuǎn)移酶活性、賴氨酸降解和miRNA 表達(dá)后的調(diào)控。為了進(jìn)一步探究表觀因子之間的相互作用,使用蛋白相互作用(Protein-protein interaction net?work,PPI)分 析 的 搜 索 工 具(STRING,https://string-db.org/)[圖10A]構(gòu)建miRNA 靶向的表觀因子PPI 網(wǎng)絡(luò),使用Cytoscape 軟件(版本3.7.1)及Cy?toHubba 插件選擇核心基因進(jìn)行可視化(圖10B)。
圖9 HCC 中miRNA 調(diào)控的表觀因子的富集分析結(jié)果Fig 9 Enrichment analysis of miRNA regulated epigenetic factors in HCC
圖10 差異表觀因子的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)Fig 10 Regulatory network of differential apparent factors
Kaplan?Meier(K-M)法分析miRNA 靶向 調(diào)控的表觀因子表達(dá)水平與HCC 預(yù)后的關(guān)系。在HCC中miR-139-5p、miR-101-3p 表達(dá)水平減低時(shí),其調(diào)控的表觀因子(EZH2、PKM、HJURP 和CHEK1)高表達(dá)與較差的預(yù)后相關(guān)。表明這些表觀因子可能起到致癌作用(圖11A~D)。雖然本文已經(jīng)證實(shí)miR-7-5p 高表達(dá)預(yù)示著HCC 患者的預(yù)后較差,但在本研究K-M 生存分析中沒有發(fā)現(xiàn)miR-7-5p 靶向調(diào)控的表觀因子對(duì)肝細(xì)胞癌患者預(yù)后有抑癌的影響。
圖11 HCC 中差異表觀因子的Kaplan-Meier 生存曲線Fig 11 Kaplan Meier survival curve of different apparent factors in HCC
腫瘤中的miRNA 表達(dá)特征與正常組織不同,也因腫瘤類型而異。在HCC 中經(jīng)常觀察到miRNA表達(dá)的增加,這些上調(diào)的miRNA 在HCC 中充當(dāng)致癌miRNA[17]。因此,當(dāng)miRNA 的調(diào)控解除時(shí)可以影響腫瘤細(xì)胞的增殖、侵襲和轉(zhuǎn)移,可能是腫瘤抑制基因的目標(biāo)[18]。顯然,miRNA 內(nèi)源性表達(dá)的改變是肝癌發(fā)生的重要機(jī)制??紤]到miRNA 通過轉(zhuǎn)錄后對(duì)表觀遺傳調(diào)控的協(xié)同作用,我們?cè)噲D通過整合分析來研究miRNA 與靶向表觀因子在HCC 中的影響。最終通過構(gòu)建一個(gè)miRNA 靶向的表觀因子調(diào)控網(wǎng)絡(luò),綜合分析miRNA 轉(zhuǎn)錄后對(duì)表觀遺傳調(diào)控的協(xié)同作用,結(jié)果得出miR-139-5p、miR-101-3p 和miR-7-5p 與HCC 預(yù)后顯著相關(guān)。此外,對(duì)miRNA靶向的表觀因子進(jìn)行生存分析發(fā)現(xiàn)EZH2、PKM、HJURP 和CHEK1 對(duì)肝細(xì)胞癌生存有顯著影響。
研究表明,miR-139-5p 在不同的器官中具有抗癌功效,miR-139-5p 高表達(dá)與較好的預(yù)后有關(guān)[19]。我們通過對(duì)HCC 測(cè)序數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)肝癌組織中miR-139-5p 相比正常組織中是顯著上調(diào)的miRNA。而miR-139-5p 的過表達(dá)可以通過增加SLITRK4 通路表達(dá)來減少HCC 細(xì)胞的入侵和增殖能力[20],表明miR-139-5p 將成為肝細(xì)胞癌治療的有效靶點(diǎn)。有證據(jù)表明miR-139-5p 調(diào)控的表觀遺傳因子HJURP高表達(dá),促進(jìn)了HCC 細(xì)胞的增殖,臨床上,HJURP高表達(dá)與HCC 個(gè)體的不利預(yù)后相關(guān)[21]。PKM 在肝癌中的作用是增強(qiáng)糖解促進(jìn)HCC 進(jìn)展,主要機(jī)制是抑制了HCC 葡萄糖代謝重新編程、細(xì)胞增殖和轉(zhuǎn)移[22,23]。因 此,PKM 的 高 表 達(dá) 促 進(jìn)HCC 中 進(jìn) 展。在本研究中,證實(shí)miR-139-5p 和靶向調(diào)控表觀遺傳因子HJURP 和PKM 在人類肝細(xì)胞癌的發(fā)生、發(fā)展中起到重要作用。因此,新識(shí)別的表觀遺傳因子HJURP 和PKM 可能成為肝細(xì)胞癌治療的新靶點(diǎn)。
此外,乙型肝炎病毒(hepatitis B virus,HBV)可以通過抑制其啟動(dòng)子的活性來抑制miR-101-3p 表達(dá),在HCC 中miR-101-3p 相比正常組織明顯低表達(dá)[24]。而特定miR-101-3p 抑制劑能增強(qiáng)HCC 的細(xì)胞 增 殖、轉(zhuǎn) 移 和 入 侵 能 力[25,26]。miR-101-3p 靶 向 的表觀因子EZH2 在HCC 中是最顯著地解除調(diào)節(jié)之一,EZH2 的上調(diào)與HCC 進(jìn)展和轉(zhuǎn)移密切相關(guān)[27]。此外,肝細(xì)胞癌中CHEK1 過表達(dá)導(dǎo)致HCC 患者的整體存活率(OS)較差[28]。在本研究中,HCC 中miRNA-101-3p 表達(dá)上調(diào)且患者預(yù)后較差。此外,其靶向表觀因子EZH2 和CHEK1 表達(dá)上調(diào)患者預(yù)后較差,證實(shí)miR-101-3p 和靶向調(diào)控表觀遺傳因子EZH2 和CHEK1 在人HCC 的病因中具有重要作用。
本研究中miR-7-5p 的發(fā)現(xiàn)擴(kuò)展了在癌癥發(fā)展過程中對(duì)轉(zhuǎn)錄后表觀因子調(diào)控的認(rèn)識(shí)。眾所周知,miR-7-5p 可以直接被長(zhǎng)非編碼RNA(lncRNA)RUSC1-AS1 結(jié)合,促進(jìn)HCC 細(xì)胞的增殖并減少凋亡。在肝細(xì)胞中表達(dá)上調(diào)可以促進(jìn)HCC 在體內(nèi)發(fā)生和發(fā)展[29],這意味著miR-7-5p 在肝細(xì)胞癌發(fā)展過程中起到至關(guān)重要的作用。雖然,沒有發(fā)現(xiàn)miR-7-5p 靶向表觀因子與HCC 預(yù)后顯著相關(guān)。但是,我們推測(cè)它們?cè)诟渭?xì)胞癌的發(fā)生、發(fā)展過程中的作用不可忽視。
雖然在調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)編碼基因表達(dá)中認(rèn)識(shí)到miRNA 的重要性,目前miRNA 的精確功能仍然難以確定。但是,miRNA 在人類致癌物質(zhì)中卻起著重要的作用。大量的研究發(fā)現(xiàn)miRNA 可以協(xié)同作用于靶基因,關(guān)注miRNA 與靶基因之間的相互作用可能更真實(shí)地捕捉到肝癌的潛在病理機(jī)制。在本研究中,成功構(gòu)建的miRNA 靶向DEEFs 的調(diào)控網(wǎng)絡(luò),揭示了在HCC 中存在差異表達(dá)的miRNA 與HCC 預(yù)后關(guān)系。其中與腫瘤抑制劑相關(guān)的miR-139-5p 和miR-101-3p 在腫瘤發(fā)生、發(fā)展和轉(zhuǎn)移過程中被降低表達(dá),可能是潛在的治療靶點(diǎn)。相反,與癌癥基因相關(guān)的miR-7-5p 高表達(dá)可能促進(jìn)HCC 的進(jìn)展。在正常細(xì)胞中miRNA 調(diào)節(jié)各種生物過程受到嚴(yán)格監(jiān)控[30]。 每個(gè)miRNA 都有可能通過各種調(diào)節(jié)器獨(dú)立控制表觀遺傳調(diào)控[31-33]。 因此,構(gòu)建miR?NA 靶向差異表觀因子的調(diào)控網(wǎng)絡(luò),揭示了肝細(xì)胞癌表觀遺傳學(xué)上復(fù)雜的調(diào)控機(jī)制,有助于加深HCC中miRNA 對(duì)表觀遺傳基因調(diào)控機(jī)制的研究。
作者貢獻(xiàn)度說明:
實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì):張海航、盧彥達(dá)。實(shí)驗(yàn)實(shí)施:張海航、曾江正、朱旭、孫華茂、楊璐、付裕。實(shí)驗(yàn)評(píng)估:張海航。審校:盧彥達(dá)。