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单细胞测序技术服务 靶向lncRNA单细胞全转录组测序 单细胞全转录组测序 |
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生物分子凝聚体研究 HyPro靶RNA临近标记技术 |
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RNA-蛋白相互作用 HyPro - MS CHIRP – MS RNA pull-down MS |
RNA-RNA/DNA相互作用 HyPro-seq/芯片 CHIRP-seq |
蛋白-RNA相互作用 AGO APP seq/芯片 RIP-RNA seq/芯片 |
蛋白-蛋白相互作用 CoIP-MS |
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NGS测序技术服务 R-loop 测序分析服务 |
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NGS测序技术服务 环状DNA测序 |
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基因芯片技术服务 Small RNA修饰芯片 m6A单碱基分辨率芯片 mRNA&lncRNA表观转录组芯片 circRNA表观转录组芯片 |
NGS测序技术服务 表观转录组学测序服务 RNA m6A甲基化测序（MeRIP Seq） |
LC-MS mRNA碱基修饰检测 tRNA碱基修饰检测 |
PCR技术服务 MeRIP-PCR技术服务 m6A绝对定量RT-PCR技术服务 m6A单碱基位点PCR（MazF酶切法）技术服务 |
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Ribo-seq Ribo seq |
核糖体-新生肽链复合物(RNC) RNC联合 circRNA芯片 RNC联合 lncRNA芯片 RNC联合mRNA-seq |
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蛋白表达定量 Label free非标定量技术 TMT标记定量技术 PRM靶向定量 |
近期，复旦大学中山医院院长樊嘉院士在肝癌领域发表了CircMEMO1 modulates the promoter methylation and expression of TCF21 to regulate hepatocellular carcinoma progression and sorafenib treatment sensitivity.的研究性论文。该论文应用美国Arraystar公司的Arraystar Human CircRNA芯片筛选鉴定出与肝细胞癌发生相关的circRNA分子circMEMO1，发现它通过miR-106b-5p/TET1/5hmC/TCF21轴和EMT过程发挥作用。CircMEMO1作为一个关键的表观遗传修饰因子，还可以调节肝癌细胞对索拉非尼治疗的敏感性。该研究成果发表在国际著名学术期刊Molecular Cancer(IF: 27.401)上。 （芯片实验由康成生物丨数谱生物提供技术服务）
研究背景
肝细胞癌（hepatocelluar carcinoma，HCC） 是最常见的恶性肿瘤之一，也是全球第三大癌症相关死亡原因。肝硬化向肝细胞癌 发展是一个多步骤过程，从发育异常结节 (dysplastic nodules, DNs) 到 HCC 病灶，然后是小 HCC，最终是明显的肝癌。即使经过手术治疗，HCC 患者的总体预后仍不令人满意。
CircRNA 是一种由共价闭合环化形成的新型内源性非编码 RNA，在肿瘤发生及发展中起着至关重要的作用 。很少有研究报道CircRNA在HCC与癌旁组织的发育异常结节（DN）中的表达情况。
研究思路
本文作者采用Arraystar Human CircRNA芯片及激光捕获显微切割(LCM)技术，分析了肝癌组织和癌旁DN组织中CircRNA的表达谱。然后，利用体外和体内的肝癌模型来确定关键的CircRNA在肝癌进展和治疗敏感性中的作用和机制。作者发现，CircMEMO1在肝癌组织中的表达明显下调，并且其表达水平与肝癌患者的总生存期（OS）无病生存期(DFS)密切相关。功能实验表明，circMEMO1可以抑制肿瘤细胞的迁移侵袭并影响肿瘤的生长和转移。机制分析表明，CircMEMO1可以作为miR-106b-5p海绵，调控TCF21的启动子甲基化和基因表达，从而调节肝癌的进展。miR-106b-5p靶向Tet家族，增加TCF21启动子的5hmC水平。更重要的是，CircMEMO1可以增加肝癌细胞对索拉非尼治疗的敏感性。
高通量筛选及临床数据研究
作者采用 Arraystar Human circRNA 芯片结合LCM 用于鉴定HCC 组织样本中与癌旁DN 样本相比差异表达的circRNA。确定了组间具有显著差异表达（差异倍数＞2倍，p值＜0.05）的circRNA，28个circRNA上调，18个circRNA下调（图1左上）。hsa_circ_0006790，称为circMEMO1，是下调最显著的一个circRNA（图1右上）。qRT-PCR 显示 circMEMO1 表达在 HCC 组织结节样本中显著下调（图1左下）。Kaplan-Meier 生存分析显示低表达 circMEMO1 的 HCC 的总生存期较差（图1右下）。
功能研究
为了研究circMEMO1在HCC进展中的生物学功能，作者构建过表达及敲低的circMEMO1慢病毒感染肝癌细胞系。通过细胞增殖、克隆和Transwell实验证明，敲除circMEMO1后Huh-7细胞的增殖、克隆和迁移能力显着增强；敲低circMEMO1时，HCCLM3细胞的增殖、克隆、侵袭和迁移能力受到显著抑制（图2左）。体外实验发现过表达circMEMO1可以显著抑制移植瘤的体积（图2右）。
机制研究
机制分析表明，CircMEMO1可以作为miR-106b-5p海绵，调控TCF21的启动子甲基化和基因表达，从而调节肝癌的进展。为了研究 circMEMO1 和 miR-106b-5p 之间的直接相互作用，作者设计生物素标记的circMEMO1 探针进行RNA pull down。qRT-PCR 结果显示 miR-106b-5p 在 Huh-7 中被 circMEMO1 探针能够拉下来（图3右上）。生信分析和荧光素酶实验证明，miR-106b-5p靶向Tet家族，通过抑制Tet表达来下调TCF21启动子的5hmC水平，进而抑制TCF21转录（图2左上下）。rescue实验表明TCF21过表达减弱由circMEMO1抑制或miR-106b-5p激活诱导的转移特性和EMT过程（图3右下）。更重要的是，CircMEMO1可以增加肝癌细胞对索拉非尼治疗的敏感性。
技术路线
结果展示
circMEMO1在HCC中显著下调并与患者预后相关
图1. Arraystar Human CircRNA芯片筛选及验证结果
图1：左上：HCC 组织样本中差异表达的 circRNA 与癌旁DN 样本相比的热图。（fold change≥2，p value＜0.05，n=3）。右上：circMEMO1 的示意图。左下：qRT-PCR 显示 circMEMO1 表达在 HCC 组织样本中显著下调。右下：Kaplan-Meier 分析表明 circMEMO1 表达下调与预后不良密切相关。
circMEMO1在HCC中抑制增殖和迁移侵袭
图2：CircMEMO1 在体外和体内抑制 HCC 细胞增殖和侵袭
左图:CCK-8细胞增殖实验证实 circMEMO1 在 HCC 细胞增殖中的作用。右图:过表达CircMEMO1显著抑制移植瘤的体积。
circMEMO1 通过在 HCC 细胞中吸附 miR-106b-5p 来调节 TET/5hmC 轴的水平
图3：CircMEMO1 通过在 HCC 细胞中吸附 MiR-106b-5p 来调节 TET1/5hmC/TCF21 轴的水平
左上：circMEMO1与miR-106b-5p结合位点示意图，miR-106b-5p与TET1 和 TET2结合位点示意图。右上:circRNA RNA pull down qPCR显示CircMEMO1与mir-106b-5p可以结合。
左下：双荧光素酶报告基因实验证实mir106b-5p与TET1/TET2的3’UTR直接结合。右下：rescue实验表明TCF21过表达减弱由circMEMO1抑制或miR-106b-5p激活诱导的转移特性和EMT过程。
circMEMO1 通过 miR-106b-5p/TET1/5hmC 轴调节 HCC 进展的机制示意图
研究意义：
总之，在本研究中作者发现 CircMEMO1在肝癌转移和干细胞分化中是一个重要的肿瘤抑制因子，它通过miR-106b-5p/TET1/5hmC/TCF21轴和EMT过程发挥作用。作为一个关键的表观遗传修饰因子，CircMEMO1还可以调节肝癌细胞对索拉非尼治疗的敏感性。
文章链接：
https://molecular-cancer.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12943-021-01361-3
