文獻(xiàn)摘要
越來(lái)越多的證據(jù)表明環(huán)狀RNAs(circRNA)是在腫瘤發(fā)生中起重要作用。然而,circRNA在三陰性乳腺癌(TNBC)中的功能在很大程度上是未知的。作者使用circRNA微陣列來(lái)鑒定在TNBC細(xì)胞系中異常表達(dá)的circRNA。在TNBC細(xì)胞系和組織中通過(guò)定量實(shí)時(shí)PCR(qRTPCR)檢測(cè)顯著上調(diào)的circRNA的表達(dá)水平circGFRA1。采用Kaplan-Meier生存分析方法探討circGFRA1在臨床預(yù)后中的意義。然后通過(guò)細(xì)胞增殖,凋亡和小鼠異種移植試驗(yàn)檢測(cè)了circGFRA1在TNBC中的功能。
此外,通過(guò)熒光素酶實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證circGFRA1在TNBC中的miRNA海綿體功能。微陣列分析和qRT-PCR證實(shí)在TNBC中circGFRA1表達(dá)上調(diào)。 KaplanMeier生存分析顯示,circGFRA1表達(dá)上調(diào)與存活率較差相關(guān)。circGFRA1的敲低抑制TNBC的增殖并促進(jìn)細(xì)胞凋亡。通過(guò)熒光素酶實(shí)驗(yàn)檢測(cè)表明到circGFRA1直接GFRA1和miR-34a結(jié)合。隨后的實(shí)驗(yàn)表明,circGFRA1和GFRA1通過(guò)對(duì)miR-34a的海綿吸附作用調(diào)節(jié)彼此的表達(dá)。得出結(jié)論:circGFRA1可能作為競(jìng)爭(zhēng)性內(nèi)源RNA(ceRNA)吸附miR-34a調(diào)節(jié)GFRA1的表達(dá)以發(fā)揮調(diào)節(jié)TNBC生長(zhǎng)的功能。 circGFRA1可能是診斷TNBC治療的生物標(biāo)志物和潛在靶點(diǎn)。
1、 circRNA GFRA1在TNBC中高度表達(dá)
為了研究TNBC中的潛在參與調(diào)控的circRNA,作者在三種TNBC細(xì)胞系(MDA-MB-231,MDA-MB-468和BT549)和一種HME細(xì)胞系(MCF-10A)上進(jìn)行了高通量的circRNAs微陣列測(cè)定。篩選出10個(gè)上調(diào)的circRNA,并進(jìn)行qRT-PCR以驗(yàn)證前8個(gè)上調(diào)的circRNA的表達(dá),其中hsa_circ_005239在TNBC細(xì)胞中上調(diào)的最顯著(下圖),其來(lái)源于GFRA1基因,于是將其命名為circGFRA1。
2、circGFRA1敲低后抑制TNBC細(xì)胞的生長(zhǎng)
作者接下來(lái)使用RNA干擾敲低circGFRA1的表達(dá)來(lái)評(píng)估其在TNBC中的生物學(xué)功能。 qRT-PCR分析表明抑制是成功的(下圖A),隨后檢測(cè)細(xì)胞增殖測(cè)定circGFRA1的下調(diào)會(huì)顯著抑制TNBC細(xì)胞的生長(zhǎng)(下圖B),此外EdU檢測(cè)顯示在下調(diào)circGFRA1后,TNBC細(xì)胞的增殖潛力受損,在集落形成實(shí)驗(yàn)中,circGFRA1下調(diào)后,TNBC細(xì)胞集落形成能力顯著降低(下圖C)。
3、 circGFRA1作為miR-34a的海綿吸附體
通過(guò)分別檢測(cè)細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核中的circGFRA1,結(jié)果顯示circGFRA1主要分布在TNBC細(xì)胞的胞質(zhì)中(下圖A),它可能作為一個(gè)ceRNA來(lái)結(jié)合miRNA,導(dǎo)致相應(yīng)的miRNA靶靶標(biāo)轉(zhuǎn)錄物的釋放。
通過(guò)預(yù)測(cè),在circGFRA1序列內(nèi)發(fā)現(xiàn)miR-34a的潛在結(jié)合位點(diǎn),因此作者進(jìn)行螢光素酶報(bào)告基因檢測(cè)以確定miR-34a是否可以直接與circGFRA1結(jié)合。qRT-PCR分析表明轉(zhuǎn)染成功(下圖B),當(dāng)circGFRA1螢光素酶報(bào)告質(zhì)粒和miR-34a mimics共轉(zhuǎn)染時(shí),熒光素酶強(qiáng)度降低超過(guò)40%,而當(dāng)circGFRA1螢光素酶報(bào)告質(zhì)粒和miR-34a 干擾共轉(zhuǎn)染時(shí),熒光素酶活性顯著增強(qiáng)(下圖C)。
qRT-PCR檢測(cè)進(jìn)一步證實(shí)miR-34a mimics可抑制circGFRA1的表達(dá)而miR-34a干擾會(huì)增加circGFRA1表達(dá)(下圖D),在circGFRA1敲低時(shí)miR-34a的表達(dá)會(huì)上調(diào)(下圖E)。數(shù)據(jù)證實(shí)circGFRA1在功能上與miR-34a相互作用,并作為miR-34a的海綿吸附體。
4、circGFRA1作為miR-34a的ceRNA調(diào)控GFRA1的表達(dá)
為了研究circGFRA1是否作為ceRNA吸附miR-34a并釋放GFRA1的表達(dá),作者繼續(xù)檢測(cè)GFRA1在乳腺癌細(xì)胞系和組織中的表達(dá),結(jié)果顯示GFRA1在TNBC細(xì)胞系中也上調(diào)(下圖A)。
此外,使用TargetScan來(lái)鑒定miR-34a的假定靶基因,并預(yù)測(cè)GFRA1,為了證實(shí)這一發(fā)現(xiàn),作者構(gòu)建了含有全長(zhǎng)GFRA1 3'-UTR的螢光素酶報(bào)道基因載體,其含有miR-34a和突變型的靶位點(diǎn),與miR-34a mimics轉(zhuǎn)染到MDA-MB-231細(xì)胞中。 當(dāng)與miR-34a mimics共轉(zhuǎn)染時(shí)觀察到熒光素酶活性的顯著降低,當(dāng)用突變體熒光素酶質(zhì)粒共轉(zhuǎn)染時(shí),熒光素酶活性沒(méi)有顯著差異。
相反,當(dāng)與miR-34a inhibit共轉(zhuǎn)染時(shí)觀察到熒光素酶活性的顯著增加(下圖B)。qRT-PCR和WB驗(yàn)證了GFRA1的表達(dá)被miR-34a抑制(下圖C),此外,miR-34a的表達(dá)被GFRA1抑制(圖5g)。這些結(jié)果表明GFRA1是miR-34a的直接靶標(biāo),circGFRA1可以作為miR-34a的海綿吸附體解除其對(duì)GFRA1表達(dá)的抑制作用。
文獻(xiàn)原文:RongfangHe,Peng Liu,Xiaoming Xie,et al. circGFRA1 and GFRA1 act as ceRNAs in triplenegative breast cancer by regulating miR-34a.J EXP CLIN CANC RES,2017,36:145