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【综述】新热词ceRNA在癌症中的功能和机理

2016/04/23 来源:生物探索
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导读
近年来,新热词ceRNA作为一类重要的转录后调控因子出现。它们通过miRNA介导的机制改变基因表达。实体瘤和造血系统恶性肿瘤的研究表明ceRNA通过改变关键致癌或抑癌基因,在癌症病因学方面有不同方面的重要作用。


近年来,新热词ceRNA作为一类重要的转录后调控因子出现。它们通过miRNA介导的机制改变基因表达。实体瘤和造血系统恶性肿瘤的研究表明ceRNA通过改变关键致癌或抑癌基因,在癌症病因学方面有不同方面的重要作用。这提示了ceRNA有潜力作为治疗靶点。Trends in Genetics 刊登了关于ceRNA在癌症中的功能和机理方面的综述。

之前本网站刊登了一篇“【Nature综述】ceRNA假说:证据与争议”,介绍了ceRNA(competitive endogenous RNA,竞争性内源RNA)这个新出现的热词。它是一种基因表达调控模式,是指mRNA之间可以通过miRNAs反应原件(MREs)达到相互调控的目的。目前ceRNA包括mRNA、假基因转录物、长链非编码RNA(lncRNA)和环状RNA(circRNA)等。它们如下图所示通过与miRNA竞争性结合调控靶mRNA的表达。


该综述按不同类型的ceRNA分类列出了它们结合的miRNA、竞争靶点和涉及癌症类型。

ceRNA在癌症中的作用

实体瘤

消化系统癌症

LncRNA-ATB是一个在转移性肝癌中由TGF-β信号上调的长链非编码RNA,作为由miR200家族调控的两个上皮间质转化活化因子的ceRNA促进细胞侵犯和恶化。研究证明LncRNA-ATB能作为潜在的抗癌靶点。

cir-ITCH是一个环状RNA,由叫ITCH的E3泛素蛋白连接酶产生,在食管鳞状细胞癌中表达下调。它作为miR-7, miR-17和 miR-214抑制剂抑制Wnt/β-catenin通路和模式小鼠中肿瘤的生长。

GAPLINC是一个长链非编码RNA,在胃癌细胞中高表达。敲除GAPLINC会让胃癌细胞的增殖和侵袭作用受损。作为CD44的ceRNA和miR-211-3p的竞争物GAPLINC起促癌作用。

乳腺癌与子宫内膜癌

TUSC2P是TUSC2的假基因。它被发现在人和鼠的乳腺细胞中作为TUSC2, TIMP2和TIMP3的ceRNA,起肿瘤抑制作用。

LincROR能诱导人体胚胎干细胞的自我更新和诱导多能干细胞。有趣的是LincROR还作为miR-145抑制剂,维持子宫内膜癌的细胞多能性。并且LincROR还被发现通过上调miR-205的靶基因促进乳腺癌的上皮间质转化和恶化。

甲状腺癌与肺癌

ceRNA PTCSC3在甲状腺癌中是大幅度下调的,起肿瘤抑制的效果。作为miR-574-5p的抑制剂,过表达PTCSC3会诱导癌细胞生长抑制,细胞周期阻滞。

一个编码蛋白的基因AEG-1,被发现在人非小细胞肺癌中通过调控miR-30a活性作为Snail和 Vimentin的ceRNAs促进上皮间质转化。

造血系统恶性肿瘤

淋巴瘤

BRAFP1作为ceRNA提高BRAF的表达,在体内和体外提高MAPK的信号。在小鼠中过度表达该同源基因,小鼠出现弥漫性大细胞淋巴癌。BRAFP1在人B细胞淋巴癌中转录增加。

白血病

在小鼠中过表达lncRNA-BGL3就足以让BcrAbl介导的原发性骨髓转移受到阻碍。lncRNA-BGL3作为PTEN ceRNA,起肿瘤抑制作用,它的表达被Bcr-Abl通过c-Myc-依赖的DNA甲基化所抑制。

展望

ceRNA实验和计算机方法的组合已经在描述ceRNA的特征、功能和机制方法起了很好的作用。ceRNA的研究不仅会帮助我们进一步了解RNA介导的癌症发病机制,同时也揭示了治疗癌症的新的RNA为基础的策略的发展。
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