|
单细胞测序技术服务 靶向单细胞测序（lncRNA&mRNA） 单细胞测序 |
|
生物分子凝聚体研究 HyPro靶RNA临近标记技术 |
|
NGS测序技术服务 R-loop 测序（DRIPc-seq） |
|
NGS测序技术服务 环状DNA测序（eccDNA测序） |
|
Ribo-seq Ribo seq（ribosome profiling） |
核糖体-新生肽链复合物(RNC) RNC联合 circRNA芯片 RNC联合 lncRNA芯片 RNC-seq |
|
蛋白表达定量 Label free非标定量 TMT标记定量 PRM靶向定量 |
广州市妇女儿童医疗中心江华主任团队在Molecular Cancer发表名为“CircRNF220, not its linear cognate gene RNF220, regulates cell growth and is associated with relapse in pediatric acute myeloid leukemia”的研究性论文，该文章采用Arraystar human circRNA芯片筛选发现circRNF220在儿童急性髓系白血病(AML)骨髓组织和外周血中表达上调，与预后差密切相关,其表达水平也可以用于判断AML的治疗效果以及复发情况等。功能实验表明，circRNF220过表达显著促进了AML细胞的生长并抑制细胞凋亡。 进一步的机制研究证明，circRNF220可以通过ceRNA机制结合miR-30a，从而调控下游的MYSM1及IER2等基因的表达水平，促进AML的发生发展。该研究成果于2021年发表在国际著名学术期刊Molecular Cancer上，影响因子为41.44（Arraystar Human circRNA芯片由康成生物|数谱生物提供技术服务）。
研究背景
儿童急性髓系白血病（AML）属于儿童白血病的一种，目前发病率仅次于儿童急性淋巴细胞白血病（ALL），但是从治愈率看，儿童AML治愈率远不如儿童ALL高。虽然儿童AML患者仅占儿童急性白血病患者的15%左右，但是死亡病例能占到50%以上。因此，迫切需要为儿童AML寻找新的治疗靶点和策略。
环状RNA是由pre-mRNA经过反向剪切形成的共价闭合单链RNA，因而不同于线性RNA，circRNA没有5’帽子和3’尾巴，从而对RNA外切酶不敏感，具有稳定性高的特点。已有研究表明，circRNA可以通过ceRNA机制结合miRNA、翻译蛋白或者结合蛋白发挥功能。此外，目前有越来越多的研究发现，circRNA在肿瘤的发生发展中具有重要的功能，因而可以作为生物标志物进行临床的辅助诊断，具有非常重要的科研意义与临床价值。
研究思路
Arraystar human circRNA芯片高通量筛选
为了研究circRNA在儿童AML发生发展过程中的作用，作者利用儿童AML患者的骨髓样本与正常骨髓样本（N=5）进行了Arraystar human circRNA芯片筛选，发现circRNF220 ((hsa_circ_0012152)在儿童AML患者骨髓中表达显著上调。并用RNase R等实验证实了circRNF220的环形结构。
Q-PCR验证及临床应用
通过芯片筛选找到circRNF220后，作者利用临床大样本q-PCR验证发现circRNF220在儿童AML患者骨髓及外周血样本中均显著上调。ROC曲线等试验表明，circRNF220表达水平可以用于诊断儿童AML。此外，对未治疗（P）患者，诱导与巩固治疗达到完全应答（CR）的患者和复发（Re）患者的circRNF220水平进行比较发现，circRNF220水平在CR患者中相比未治疗患者出现显著下降，而在Re患者体内circRNF220水平回升到与未治疗患者相当的水平，表明circRNF220可用于分析儿童AML治疗效果。进一步生存曲线研究表明，circRNF220高表达的患者预后较差。
CircRNF220功能研究
细胞层面的研究发现，circRNF220过表达可导致滞留在G0/G1期的癌细胞占比下降，而进入细胞周期的S期细胞占比增加，促进细胞的增殖，同时细胞更多处于未分化状态。利用流式分析儿童AML原代细胞敲低circRNF220的凋亡结果表明，敲低circRNF220会促进肿瘤细胞的凋亡。
CircRNF220机制研究
为了研究circRNF220的作用机制，作者在儿童AML患者原代细胞中敲低circRNF220后进行RNA-seq检测。GSEA分析以及KEGG分析结果表明，凋亡通路以及与AML复发的相关通路存在显著富集。进一步类CHIRP-PCR实验等表明，circRNF220与miR-30a结合，从而抑制miR-30a与其靶向的MYSM1以及IER2等蛋白的结合，上调这些蛋白的表达水平，促进AML的发生发展。
技术路线
结果展示
Arraystar Human circular RNA芯片筛选
图1：Arraystar circRNA芯片筛选发现circRNF220在癌组织表达上调。
A、Arraystar circRNA芯片散点图显示circRNF220在癌组织表达上调；
B、qPCR验证发现circRNF220在癌组织表达上调；
C、Rnase R消化验证circRNF220的环形结构。
q-PCR验证与临床应用
图2：不同样本circRNF220的PCR验证及临床应用。
A、AML患者骨髓样本circRNF220表达显著升高，HC为健康对照，M1-M7为AML的不同阶段；
B、AML患者外周血中circRNF220表达水平显著升高；
C、ROC曲线分析表明外周血中circRNF220表达水平可以用于区分AML患者与健康人；
D、不同患者的q-PCR结果表明，对诱导及巩固治疗完全应答（CR）的患者的circRNF220表达水平相比未治疗组（P）出现明显下降，而复发（Re）患者的circRNF220则出现显著的回升；
E、生存曲线分析表明，高表达circRNF220患者的预后较差。
CircRNF220功能研究
图3：circRNF220促进肿瘤细胞增殖并抑制凋亡。
A、circRNF220过表达可促进THP-1细胞系的细胞增殖；
B、circRNF220过表达使得HL-60细胞系的细胞更多的处在S期；
C、circRNF220敲低可促进细胞凋亡。
CircRNF220机制研究
图4： circRNF220结合miR-30a发挥调控功能。
A、类CHIRP-PCR实验证实circRNF220与miR-30a结合；
B、miR-30a下游通过调控MYSM1以及IER2等基因表达从而促进肿瘤的发生发展。
研究意义
为了发现儿童AML疾病背后的发生机制，作者使用Arraystar human circRNA芯片筛选发现circRNF220在儿童AML患者骨髓及外周血中表达上调，并且该指标与预后差密切相关，同时也可以反映相应的治疗效果。功能实验表明，circRNF220显著促进了AML细胞的生长并抑制凋亡。机制研究证明，circRNF220可以和miR-30a结合，调控下游的MYSM1以及IER2等基因的表达从而促进AML的发生发展。总而言之，这项工作内容详实，数据丰富，对相关疾病的机制研究与临床治疗具有重要的意义与价值。
原文出处
https://molecular-cancer.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12943-021-01395-7
康成生物丨数谱生物可提供的相关技术服务
