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高通量筛查技术识别出参与癌细胞转移调控的miRNA

2011/11/28 来源:科学网
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导读
研究人员利用高通量筛查技术对各种类型的癌细胞进行了miRNA组学分析,证实miRNA广泛地参与了癌细胞转移调控,并从中发现了一种多向调控癌症转移的抑制因子miR-23b。

来自北京大学工学院的研究人员利用高通量筛查技术对各种类型的癌细胞进行了miRNA组学分析,证实miRNA广泛地参与了癌细胞转移调控,并从中发现了一种多向调控癌症转移的抑制因子miR-23b。这一研究成果在线发表在11月22日的《自然—通讯》(Nature communications)杂志上。

领导这一研究的是北京大学工学院生物医学工程系席建忠(Jianzhong Jeff Xi)教授,其早年于北京理工大学攻读化工专业,后在美国康奈尔大学攻读生物工程专业。2004年获得加州大学生物医学工程博士学位,2005年作为第一位“优秀青年人才引进计划”特聘学者加入北京大学工学院。现主要研究方向为生物传感器和生物芯片的开发;用于干细胞、癌细胞等代谢调控机制研究的新型功能材料设计和合成;以及心肌细胞动力学研究等方面。

近年随着肿瘤研究的深入,miRNA已经成为肿瘤生物治疗领域的一个新亮点,越来越引起研究人员的关注。miRNA是一类长度在19-24 个核苷酸(nt)左右的内源性非编码小分子单链RNA,在进化过程中高度保守,能通过与靶基因mRNA特异性的碱基互补配对,引起靶基因mRNA的降解或者抑制其翻译,广泛地负调控靶基因的表达。目前,人类已经发现400余种miRNA,可以调控人体中1/3基因的表达水平。尽管此前的研究证实某些miRNA突变可激活相关癌基因的表达或引发抑癌基因的缺失,导致肿瘤的发生。然而目前科学家们尚未全面了解miRNAs在癌症发展中的作用。

在这项研究中,北京大学工学院的研究人员开发了一种新型的自组装细胞芯片(self-assembled cell microarray)对癌细胞中参与调控细胞迁移的miRNAs进行了高通量筛查。研究结果证实在各种不同类型的癌细胞中超过20%的miRNAs对细胞迁移发挥了调控作用,表明miRNAs广泛地参与了癌症转移过程。从中研究人员还发现了一个多向调控抑制癌症转移的重要因子miR-23b,研究结果表明miR-23b通过靶向抑制FZD7 、MAP3k1等多种转移相关分子,在包括肿瘤生长、迁移及血管生成等肿瘤迁移的多个过程中发挥了重要的负调控作用。

新研究发现了一个多向调控癌症转移的重要因子miR-23b,为癌症转移预防判断提供了潜在的靶标,并为癌症的生物治疗指明了新方向。

 

Genome-wide functional screening of miR-23b as a pleiotropic modulator suppressing cancer metastasis

miRNA globally deregulates human carcinoma. A critical open question is how many miRNAs functionally participate in cancer development, particularly in metastasis. We systematically evaluate the capability of all known human miRNAs to regulate certain metastasis-relevant cell behaviours. To perform the high-throughput screen of miRNAs, which regulate cell migration, we developed a novel self-assembled cell microarray. Here we show that over 20% of miRNAs have migratory regulation activity in diverse cell types, indicating a general involvement of miRNAs in migratory regulation. MiR-23b, which is downregulated in human colon cancer samples, potently mediates the multiple steps of metastasis, including tumour growth, invasion and angiogenesis in vivo. It regulates a cohort of prometastatic targets, including FZD7 or MAP3k1. These findings provide new insight into the physiological and potential therapeutic importance of miRNAs as a new class of functional modulators.

文献链接:http://www.nature.com/ncomms/journal/v2/n11/abs/ncomms1555.html?WT.ec_id=NCOMMS-20111122

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