文献分享(8)RNA-Seq分析人肺腺癌和鳞状细胞癌中的环状RNA

在该研究中作者分析了NSCLC中的circRNA表达,包括LUAD和LUSC肿瘤及其相邻的正常组织,发现LUAD和LUSC组织不仅具有共同的差异表达模式,而且还具有不同的circRNA表达特征。此外,ROC分析表明hsa_circ_0077837和hsa_circ_0001821具有NSCLC患者的诊断潜力,而hsa_circ_0001073和hsa_circ_0001495可作为NSCLC病理亚型的生物标志物。

众所周知,越来越多的证据表明,环状RNAcircRNAs)在肿瘤中异常表达,可作为癌症的预后标志物。然而,circRNA在非小细胞肺癌(NSCLC)中的表达模式和临床意义仍然模糊不清。那么今天小编为大家带来的这篇文章就是关于探究circRNA在非小细胞肺癌(NSCLC)中的表达模式并寻找可用于NSCLC诊断的潜在生物标志物。该文章于94日发表在Molecular Cancer 杂志上,影响因子10.676

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好啦,长话短说,让我们一起来看一看作者做了哪些研究吧~


attachments-2019-11-3rDtKGmj5ddbbfd7ef55f.png1.CircRNA在人肺肿瘤及其邻近正常组织中的分析

由于circRNA具有低丰度和对RNase R的高抗性,作者用RNase R处理核糖体RNA可以降低背景噪声,提高circRNA鉴定的可靠性和准确性。在RNase R-消化后,作者对来自NSCLC肿瘤的10RNA样品及其相应的正常组织进行高通量RNA测序。接下来作者使用5个程序(CIRCexplorer2circRNA_finderCIRI2find_circMapSplice)分析测序数据集以筛选可靠的circRNA。最后共发现了17,952circRNA,其中近98.84%含有至少2个独特的反向剪接reads(图1a)并且这些circRNA普遍存在于整个基因组区域中(图1b)。

 

由于一个基因可以通过另一种反向剪接机制产生多个circRNA ,作者研究了反向剪接在多大程度上有助于肺组织中的circRNA多样性。结果显示,对应于筛选出的circRNA的近60.8%宿主基因可产生至少2circRNA并且一些基因可以产生超过10circRNA(图1c)。尽管普遍定位于整个基因组区域,但大多数circRNA从外显子区域反向剪接,主要(77.4%)由2-5个外显子组成(图1d)。另外,大多数circRNA的长度(91.7%)在2001200个核苷酸之间(图1e)。这些circRNA中,15,359个已经记录在circBase数据库中,其中包含140,790个人类circRNA 2593是新识别的(图1f)。


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              图1:表征在肺肿瘤及其邻近正常组织中鉴定的circRNA

2.识别和验证LUADLUSC组织中差异表达的circRNA

在这一部分,作者通过比较NSCLC肿瘤中的circRNA表达与其各自相邻正常组织中的表达,发现了50circRNALUAD组织中差异表达(图2a)。LUADLUSC组织不仅共享一些circRNA的共同差异表达,而且还表现出不同的circRNA表达,表明前一种circRNALUADLUSC中具有共同功能,而后一种circRNA具有NSCLC亚型特异性作用。

 

接下来作者选择了以上分析的四种差异表达的circRNA用于进一步验证,其中,hsa_circ_0001073hsa_circ_0001495分别仅在LUADLUSC中改变了表达,而hsa_circ_0077837hsa_circ_0001821在两种子类型中具有显著的差异表达。为了验证,作者使用跨越各个连接位点F1/R1的特异性引物对每个circRNA进行PCR(图2cg),PCR产物的Sanger测序结果证实存在所有4circRNA的反向剪接点(图2dh)。然后作者使用F2 / R2的不同引物组对每个circRNA进行qPCR。首先在分析样品中验证hsa_circ_0001821的上调和hsa_circ_0077837下调(图2ei),然后在独立的样品群中确认(图2fj)。这些circRNA的不同的NSCLC亚型特异性失调表明它们的亚型特异性生物学功能。

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            图2 识别和验证LUADLUSC中差异表达的circRNA

3.用于NSCLC诊断的circRNA的潜在生物标志物

为了探索上述选择的circRNA的诊断潜力,作者进行了ROC曲线分析。如图3ab所示,对于hsa_circ_0077837,区分NSCLC与正常组织的曲线下面积(AUC)为0.921,对于hsa_circ_0001821,为0.863,表明这两种circRNANSCLC患者中的高诊断潜力。然而,这两种circRNA无法区分LUADLUSC亚型。另一方面,LUAD组织中的hsa_circ_0001073AUC0.919(图3c),LUSC组织中的hsa_circ_0001495AUC0.965(图3d),暗示hsa_circ_0001073hsa_circ_0001495NSCLC亚型具有特异性的表达模式,可以作为诊断生物标志物分别预测LUADLUSC

attachments-2019-11-gW7VG7KY5ddbc051d2888.png              图3. ROC分析LUADLUSC中差异表达的circRNA

好啦,文章的主要内容就有这么多啦。

总结一下,在该研究中作者分析了NSCLC中的circRNA表达,包括LUADLUSC肿瘤及其相邻的正常组织,发现LUADLUSC组织不仅具有共同的差异表达模式,而且还具有不同的circRNA表达特征。此外,ROC分析表明hsa_circ_0077837hsa_circ_0001821具有NSCLC患者的诊断潜力,而hsa_circ_0001073hsa_circ_0001495可作为NSCLC病理亚型的生物标志物。

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  • 发表于 2019-11-25 19:53
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  • 分类:文献解读

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