文獻名：

Integrated Analysis of Mouse and Human Gastric Neoplasms Identifies Conserved microRNA Networks in Gastric Carcinogenesis

單位：南京醫科大學第一附屬醫院

期刊：Gastroenterology

影響因子：20.77

使用服務：miRNA sequencing

胃癌作為全球癌癥相關死亡的第三大原因，每年有超過 700,000 人死于癌癥。近三分之一的癌癥患者在晚期（III 期或 IV 期）才被診斷出來，此時患者的五年生存率僅為 5.2%，搞清楚胃癌發生過程中的分子變化機制將有助于胃癌的早期診斷和治療方案的選擇。在癌癥研究中，miRNA 通常根據其靶基因的功能被定義為致癌基因或抑癌基因。因 miRNA 的表達具有組織特異性，且相較于 mRNA 和蛋白質，miRNA 更為穩定，因此 miRNA 是非常理想的癌癥生物標志物。本文作者極具創新的將人和小鼠的胃癌 miRNA 測序數據進行聯合分析，鑒定到了胃癌發生早期階段保守的分子機制。

1、人和小鼠胃癌中保守 miRNA 的鑒定

首先研究人員分別利用 miRNA 測序技術對人（NG，TANG，GC）和小鼠（WT，mGC）進行胃癌相關 miRNA 的篩選，然后將獲得的人和小鼠的差異 miRNA 進行聯合分析，共篩選到 58 個 miRNA 在人和小鼠胃癌中均為高表達，5 個 miRNA 在人和小鼠胃癌中均為低表達。利用 IPA 技術對這 63 個人和小鼠中同時差異表達的 miRNA 的靶基因進行功能富集分析，發現有 18 條信號通路在人和小鼠中都發生了顯著變化。

2、測序結果的驗證

為驗證測序結果的準確性，研究人員挑選了 6 個具有代表性的 miRNA 進行了 qRT-PCR 驗證，結果顯示測序結果理想。為進一步證明將人和小鼠的胃癌 miRNA 數據進行聯合分析的合理性，研究人員進行了大樣本量的擴大驗證，結果顯示測序結果中高表達的 MIR135B-5p, MIR196B-5p 和 MIR92A-5p 在擴大樣本驗證時，在人和小鼠同樣都是高表達，與此同時，低表達的 MIR143-3p, MIR204-5p and MIR133-3p 在擴大樣本驗證時，在人和小鼠同樣都是低表達，同時發現這 6 個 miRNA 在胃癌的早期階段和晚期階段表達量沒有太大的變化。上述結果表明將人和小鼠的 miRNA 測序結果進行聯合分析是可行的并且是合理的。

3、MIR143-3p 重建抑制胃癌細胞系和組織器官中的細胞增殖

為進一步研究 miRNA 在胃癌發生發展中的具體作用機制，研究人員選定 MIR143-3p 進行深入研究。研究發現 MIR143-3p 在人 TANG 部位和小鼠 LGD 部位，各類胃癌細胞系中均顯示表達下調，表明 MIR143-3p 可能在胃癌的早期階段發揮作用。對其生物學功能的研究發現，在 STKM2 細胞系中重建 MIR143-3p 后，細胞活力顯著降低，其他幾個細胞系重建 MIR143-3p 同樣出現細胞活力下降的現象，表明該實驗結果在體外具有可重復性。在小鼠的胃里重建 MIR143-3p，結果顯示小鼠的胃體積明顯縮小。上述結果表明 MIR143-3p 重建降低了體外人胃癌細胞和小鼠體內組織器官的細胞活力和增殖能力。

4、MIR143-3p 下調 BRD2 蛋白水平，抑制 MYC 的轉錄

通過對 3 個 miRNA 數據庫的查找，都發現 BRD2 是人和小鼠中 MIR143-3p 的靶基因。對胃癌細胞系中 MIR143-3p 的表達量和 BRD2 的蛋白水平進行分析發現，各細胞系中 MIR143-3p 均為低表達，而 BRD2 和 MYC 均為顯著高表達。在各細胞系中重建 MIR143-3p，則出現 BRD2 和 MYC 表達量下調的現象。為進一步證實 BRD2 是 MIR143-3p 的直接靶基因，利用 BRD2 3'UTR 報告基因來進行驗證，結果表明 MIR143-3p 重建顯著降低野生型 BRD2 3'UTR 報告基因的熒光值。同時利用 c -MYC 啟動子報告基因進行相關實驗，結果顯示 MIR143-3p 重建或 BRD2 過表達都會降低 c -MYC 啟動子報告基因的熒光值。上述結果表明胃癌中 MIR143-3p 直接與 BRD2 結合，導致其蛋白水平降低，隨后下調 c -MYC 的轉錄。

5、MIR143-3p 促進 PARP 的裂解和胃癌細胞對 CDDP 的敏感性

BRD 蛋白家族的抑制劑在胃癌的臨床治療被廣泛使用。既然 MIR143-3p 能夠抑制 BRD2 的表達，因此研究人員想要通過對 CDDP 的治療敏感性來了解重建 MIR143-3p 是否具有胃癌臨床治療效果，結果表明在各類胃癌細胞系中 MIR143-3p 重建降低了 CDDP IC50s，提高了對 CDDP 的敏感性。進一步研究結果表明 MIR143-3p 重建減低 BRD2 和 c -MYC 蛋白水平，同時提高裂解的 PARP 蛋白水平顯著提高。此外，研究發現 BRD2 具有胃癌預后作用。

6、體內 MIR143-3p 重建抑制腫瘤異種移植體的生長并增強其對 CDDP 的敏感性

為證明上述胃癌中 MIR143- 3 的研究結果，研究人員通過腫瘤異種移植體進行了體內研究，結果表明重建 MIR143-3p 并進行 CDDP 處理顯著抑制腫瘤的生長，腫瘤體積減小，同時 BRD2 和 c -MYC 的蛋白水平下降，而單獨進行 CDDP 處理，并不會引起上述結果。上述結果表明 MIR143-3p 重建抑制腫瘤異種移植體的生長，與此同時增強其對 CDDP 的敏感性。

該研究將人和小鼠中的胃癌 miRNA 進行了聯合分析，成功地揭示了可能與胃癌發生相關的一些保守性 miRNA。研究結果證明了 miRNA 在調節胃癌發生中起著重要的信號傳導作用，MIR143-3p 缺失對 BRD2 表達和 CDDP 抗性的影響研究表明，恢復 MIR143-3p 的方法可能有助于胃癌的預防和治療。

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