基于小鼠肝细胞癌全转录组测序的Cbx3基因上调表达机制分析

作者：钱绘; 张泽; 李书; 孙丽双; 唐玉莲; 倪安妮; 蒋利和; 李根亮^*

来源：基因组学与应用生物学, 2022, 41(06): 1360-1367.

DOI：10.13417/j.gab.041.001360

• 肝细胞癌
• Cbx3
• 转录本
• 小RNA
• 竞争性内源RNA

为了探讨染色质盒蛋白3(chromobox 3,Cbx3)基因在肝细胞癌(hepatocellular carcinoma, HCC)中上调表达的可能机制，通过构建小鼠HCC模型，分别取30 d的瘤体组织和癌旁组织及接种0、3、30 d未成瘤小鼠的肝组织，通过全转录组测序和生物信息学手段分析Cbx3基因在瘤体组织及各对照组织中的表达，并进一步筛选与Cbx3或其编码蛋白有蛋白-蛋白互作(protein-protein interaction, PPI)、竞争性内源RNA(competing endogenous RNA,ceRNA)和靶标关系的差异(q<0.05,n=3,下同)表达基因[以下将Cbx3编码蛋白PPI涉及的蛋白的编码基因称Cbx3相关基因(Cbx3-associated gene, CAG)],并分析其功能。结果显示，与对照组相比，瘤体组织中Cbx3上调表达，且存在4个Cbx3转录本及116个CAG。其中转录本NM＿007624.3尽管在各组织中皆有大量表达，但在瘤体组织的表达远高于各对照组织的。GO功能富集分析结果显示，Cbx3基因及CAG主要存在于细胞核中，共同参与HCC小鼠中表观遗传学的基因表达正调控。同时，存在mmu-miR-744-5p、mmu-miR-125b-2-3p、mmu-miR-99a-3p和mmu-miR-151-5p等4种靶向于Cbx3基因的小RNA(microRNA,miRNA),其在瘤体组织中的表达显著低于各对照组织的。另外，在瘤体组织的表达远高于各对照组织的，包括2种长链非编码RNA(long non-coding RNA,lncRNA)在内的31种分子与Cbx3基因互为ceRNA。研究结果表明，Cbx3基因的上调表达主要是转录本NM＿007624.3的上调表达；Cbx3在HCC小鼠中的功能主要是参与表观遗传学的基因表达正调控；对照组织中大量表达从而抑制Cbx3表达的mmu-miR-744-5p、mmu-miR-125b-2-3p、mmu-miR-99a-3p和mmu-miR-151-5p等4种miRNA,由于在瘤体组织中的低表达而减弱了抑制效应进而促发Cbx3在瘤体组织中上调表达；多种分子通过ceRNA机制与Cbx3基因竞争性结合以上4种miRNA而进一步促进了HCC小鼠瘤体组织中Cbx3基因的表达。

• 单位
  右江民族医学院; 南京农业大学; 基础医学院; 动物科技学院