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    伯豪生物
    伯豪生物 | 文獻解讀:北大腫瘤研究所發現 C8orf76 基因通過直接上調 lncRNA DUSP51P 促進胃癌發生和轉移
    發布時間:2019-12-04 瀏覽次數:3645
    文章關注胃癌,重點闡述C8orf76基因促進胃癌發生的致病機制,由北京大學腫瘤醫院于2019年5月發表在Clin Cancer Res.雜志上。

    文章關注胃癌,重點闡述 C8orf76 基因促進胃癌發生的致病機制,由北京大學腫瘤醫院于 2019 年 5 月發表在 Clin Cancer Res. 雜志上。(伯豪生物提供服務:Chip-seq)

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    客戶通過前期高通量篩選發現 C8orf76 在胃癌(GC)中拷貝數增加,并且在兩個獨立的 GC 病人隊列中驗證發現 C8orf76 的表達上調。

    接著通過一系列細胞、動物實驗證明 C8orf76 在 GC 中扮演促進細胞增殖、遷移 / 入侵、腫瘤發生 / 轉移的重要作用。

    通過對 shC8orf76 細胞和對照細胞進行 RNA-seq 分析發現在 MAPK 信號通路、細胞循環,p53,wnt,TGF, 凋亡和 ErbB 的異常調節,說明 C8orf76 通過激活 MAPK 信號通絡而促進腫瘤的發生。

    通過預測發現 C8orf76 是核內的潛在轉錄因子,經 ChIP-seq(由伯豪生物提供)分析發現 C8orf76 會直接調控 lncRNA DUSP51P,發現 siRNA DUSP5PA 后,會明顯抑制癌癥進程。

    因此全文通過完整的實驗設計證實了 C8orf76 直接與致癌的 lncRNA DUSP5P1 結合以誘導其表達并激活 MAPK 信號傳導,從而促進癌癥發生,同時還發現 C8orf76 可作為 GC 患者的預后因子。

      研究背景

    胃癌排全球癌癥死亡率第三位,大約一半的胃癌患者的 DNA 會表現出染色體不穩定性,包括基因拷貝數的增加和減少。

    早前已證明染色體的拷貝數擴增經常發生在染色體區域 8q22,8q24 和 20q11-q13,并且與胃癌患者短暫的生存期顯著相關。與鄰近的非腫瘤粘膜組織相比,C8orf76(即 8 染色體的第 76 個開放閱讀框)是一種核蛋白編碼基因,在原發性胃癌中優先擴增。

    C8orf76 基因位于染色體 8q24.13 上。已有相關文獻報道 C8orf76 過表達與腎癌,子宮內膜癌和乳腺癌的不良預后相關,因此在本研究中,作者評估了 C8orf76 在胃癌中的拷貝數擴增和過表達狀態,并描述了 C8orf76 在胃癌發生中的功能機制和臨床影響。

    研究線路

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    主要結果

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    圖 2 C8orf76 表達的細胞系的入侵能力明顯高于對照組,在敲除 C8orf76 基因后的入侵和轉移能力明顯降低。(GES1 為正常胃上皮細胞系,AGS, BGC823, MKN74, MGC803, KatoIII, and SNU719 為 6 種胃癌細胞系)

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    圖 3 為了探究 C8orf76 是否是 GC 治療的潛在靶點,從 3 個不同類型 GC 病人分離的細胞構建類器官,而在敲除 C8orf76 基因的 PDO 細胞生長顯著受到抑制。因此 C8orf76 可以作為 GC 治療的潛在靶點。

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    圖 4 對敲除了 C8orf76   的 BGC823 & MKN74   細胞和對照細胞進行 RNA-seq 分析 shC8orf76 的 KEGG 結果顯示富集在 MAPK 信號通路、細胞循環,p53,wnt,TGF, 凋亡和 ErbB 的異常調節。通過熒光素酶實驗發現 shC8orf76 細胞系的 MAPK 信號通路受抑制,因此 C8orf76 可通過激活 MAPK 信號通路促進腫瘤發生。

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    圖 5 通過預測知道 C8orf76 是位于核內且具有鋅指結構的潛在轉錄因子,并通過 WB 和熒光免疫技術驗證了其位于核內。

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    圖 6 對轉染了 C8orf76 和空載的 GES1 細胞進行 chip-seq,有 25 個 peak 位于 promoter 區,25 個基因經篩選得到 5 個,經 chip-PCR 驗證確定 4 個基因受到 C8orf76 的調控,其中就包括 DUSP51P。

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    圖 7 為進一步探討 GC 中 C8orf76 的促癌作用是否依賴于 DUSP5P1,通過 siRNA DUSP5P1 實驗發現,在 siRNA DUSP5P1 后顯著抑制癌癥進程,因此 DUSP5P1 的過表達會促進癌癥進程。

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    圖 8 作者整理發現在胃癌發生中 C8orf76 和 lncRNA DUSP5P1 的作用機制線路圖

    敲重點

    文章整體邏輯嚴密,一步接一步的驗證讓小編佩服,當然文章前期的數據投入量也挺大的。但是小編認為文章值得借鑒的地方是機制研究,通常當我們發現 DNA 層面的差異基因后,再做下差異表達和動物實驗的驗證,來完善整體的研究思路,但是在這里作者為了使文章更豐富做了 ChIP-seq 分析,找了與 C8orf76 相互作于的 lncRAN DUSP5P1,并發現 C8orf76 作為轉錄因為與 lncRNA DUSP5P1 結合,會抑制 MAPK 磷酸激酶通路,通過促進細胞增殖,分裂、轉移同時抑制凋亡來促進癌癥進程。

    參考文獻

    Wang X, Liang Q, Zhang L, et al. C8orf76 promotes gastric tumorigenicity and metastasis by directly inducing lncRNA DUSP5P1 and associates with patient outcomes[J]. Clinical Cancer Research, 2019, 25(10): 3128-3140.

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