lncRNA-AC079061.1/VIPR1轴可能抑制肝细胞癌的发展:生物信息学分析与实验验证

lncRNA-AC079061.1/VIPR1 axis may suppress the development of hepatocellular carcinoma: a bioinformatics analysis and experimental validation.

作者信息Xia-Hui Lin, Dan-Ying Zhang, Zhi-Yong Liu, Wen-Qing Tang, Rong-Xin Chen, Dong-Ping Li, Shuqiang Weng, Ling Dong
PMID36038907
发布时间2022-08-29
DOI10.1186/s12967-022-03573-7

实验完整度

中

包含生物信息学分析、细胞系验证、功能实验(CCK-8、Transwell)及双荧光素酶报告实验,但缺少体内模型验证。

主要模型

HCC细胞系(MHCC97H、HCCLM3、HepG2、Hep3B、Huh7、PLC/PRF/5) 正常肝细胞LO2 TCGA HCC队列(374例肿瘤样本,50例正常样本)

重点核对

EZH2表达分组及差异分析参数(|logFC|>2,p<0.05) 细胞系来源及培养条件(DMEM+10%FBS,37°C,5%CO2) siRNA转染(Lipofectamine 3000)及敲低效率验证(qRT-PCR) 功能实验细胞数量(CCK-8 3000细胞/孔,Transwell 5×10^4细胞/迁移、1×10^5细胞/侵袭) 双荧光素酶报告实验(60 ng荧光素酶,6 ng pRL-CMV)

摘要

背景:肝细胞癌(HCC)是威胁人类生命的最恶性肿瘤之一,由于诊断延误,生存率仍然较低。同时,lncRNA在肿瘤预后方面具有巨大的应用潜力,因此对肝细胞癌的相关研究必不可少。方法:基于EZH2表达,利用TCGA数据库在肝细胞癌中鉴定差异表达的lncRNA(DElncRNAs)、miRNA(DEmiRNAs)和mRNA(DEmRNAs)。利用生物信息学技术确定关键基因在HCC进展中的作用。进行甲基化和免疫浸润分析以探索枢纽基因的潜在功能。最后,进行细胞功能实验以研究鉴定基因与HCC生物学表型之间的关联。结果:lncRNA-AC079061.1、hsa-miR-765和VIPR1被确定为影响肝细胞癌预后的独立因素。免疫浸润分析显示,lncRNA-AC079061.1可能通过调节免疫相关基因(VIPR1)的表达改变免疫微环境,从而抑制HCC的发展。甲基化分析表明,VIPR1表达与HCC中的甲基化水平呈负相关。实验结果表明,lncRNA-AC079061.1和VIPR1在HCC细胞中经常下调,而hsa-miR-765显著上调。此外,lncRNA-AC079061.1/VIPR1轴抑制了HCC细胞的增殖和侵袭。结论:本研究确定lncRNA-AC079061.1/VIPR1轴作为一种新型生物标志物,抑制肝细胞癌的增殖和侵袭,影响最终疾病结局。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
EZH2相关的lncRNA-miRNA-mRNA调控轴是否影响肝细胞癌的预后和进展?
核心机制
lncRNA-AC079061.1通过海绵吸附hsa-miR-765,上调VIPR1表达,调控免疫微环境,抑制HCC细胞增殖、迁移和侵袭。
主要证据
TCGA数据分析鉴定出lncRNA-AC079061.1、hsa-miR-765和VIPR1;细胞实验显示lncRNA-AC079061.1和VIPR1在HCC细胞中下调,hsa-miR-765上调,敲低lncRNA-AC079061.1促进增殖、迁移和侵袭,双荧光素酶报告实验验证了直接结合。
研究意义
为HCC的发病机制探索提供了新方向,并可能作为治疗靶点和药物的潜在来源。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

基于EZH2表达的差异表达分析

筛选与EZH2相关的差异表达lncRNAs、miRNAs和mRNAs。

从TCGA下载HCC RNA-seq和miRNA-seq数据,根据EZH2表达中位数分组,利用DESeq2进行差异表达分析。

2

预后相关基因筛选

确定与HCC患者总生存期显著相关的lncRNA、miRNA和mRNA。

对差异表达基因进行Kaplan-Meier生存分析和ROC分析。

3

ceRNA网络构建与关联分析

预测lncRNA-miRNA-mRNA相互作用并验证表达相关性。

使用LncBase、miRDB等数据库预测靶标,通过Spearman相关性分析验证lncRNA-AC079061.1、hsa-miR-765和VIPR1的表达关系。

4

免疫浸润与甲基化分析

探索关键基因对免疫微环境和甲基化状态的影响。

使用ssGSEA算法分析免疫细胞浸润,利用MEXPRESS和MethSurv分析VIPR1甲基化水平。

5

细胞功能验证实验

验证lncRNA-AC079061.1对HCC细胞增殖、迁移和侵袭的影响。

在HCC细胞中敲低lncRNA-AC079061.1,进行CCK-8、集落形成、Transwell实验。

6

双荧光素酶报告基因实验

验证hsa-miR-765与lncRNA-AC079061.1和VIPR1的直接结合。

在MHCC97H和HCCLM3细胞中共转染miR-765 mimic和野生型/突变型报告载体。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
DMEM培养基Gibco--
胎牛血清Gibco--
青霉素-链霉素Invitrogen--
Lipofectamine™ 3000转染试剂ThermoFisherL3000008
TRIzol试剂Invitrogen--
逆转录试剂盒Takara--
Maxima SYBR Green qPCR预混液Thermo Scientific--
CCK-8试剂盒Yeasen--
细胞培养小室BD Falcon--
Matrigel基质胶BD Biosciences--
PVDF膜Millipore--
VIPR1抗体Biossbs-2982R
GAPDH抗体Cell Signaling Technology5174

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
差异表达分析
EZH2分组阈值(中位数),差异表达标准(logFC和p值)
阅读提示:Methods中的Differential expression analysis 和 Figure 3 legends
细胞培养
细胞系来源、培养基成分(10% FBS,1%青霉素-链霉素)
阅读提示:Methods中的Cell lines and cell culture
转染
siRNA序列、转染试剂及用量
阅读提示:Methods中的Transfection experiments
增殖实验
细胞接种密度(CCK-8 3000/孔,集落形成1000/孔)、培养时间
阅读提示:Methods中的CCK-8 and colony formation assays
迁移和侵袭
细胞数量(迁移5×10^4,侵袭1×10^5)、基质胶浓度(1 μg/μl)、小室孔径(8 μm)
阅读提示:Methods中的Transwell migration and invasion assays
qRT-PCR
引物序列、内参基因(GAPDH和U6)、分析方法(2−ΔΔCt)
阅读提示:Methods中的RNA extraction and qRT-PCR