乳腺癌增强子-miRNA调控网络识别与分析

2021-03-19钱明明谭政堂王文著李昶蓥邱正良郭志云

生命科学研究 2021年1期

钱明明，谭政堂，王文著，李昶蓥，邱正良，郭志云*

(1.西南交通大学生命科学与工程学院，中国四川成都610031；2.中国人民解放军军事医学科学院实验动物中心，中国北京100071)

增强子(enhancer)是真核生物基因组中的一类顺式作用元件，它通过组织特异性的方式招募转录因子(transcription factor，TF)及其辅因子来正向调控基因表达。增强子作为一种非编码序列，在组织中高度保守，增强子失活会导致包括肿瘤在内的多种疾病的发生[1]。微RNA(microRNA，mi-RNA)是一种长约22个核苷酸的非编码RNA，在大约60%的人类基因表达中起关键作用，有些miRNA可能通过调控癌基因表达而成为致癌miRNA[2]。先前研究表明增强子参与了miRNA的合成与调控，并可通过促进Drosha/DGCR8募集和pri-miRNA加工来促进细胞特异性miRNA的产生[3]。研究证明，基因周围富集增强子的miRNA往往与癌症预后不良相关[3]。

乳腺癌是女性中最常见的癌症，约占所有癌症的16%[4]。目前，增强子与miRNA在乳腺癌中形成何种调控网络尚不清楚。为此，我们通过癌症基因组图谱(The Cancer Genome Atlas，TCGA)数据库[5]获取了乳腺浸润癌(breast invasive carcinoma，BRCA)相关miRNA-seq数据，识别了一系列在BRCA中由增强子调控的差异表达miRNAs，通过对这些miRNAs的靶基因进行基因本体论(Gene Ontology，GO)和京都基因与基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes，KEGG)富集分析、蛋白质-蛋白质相互作用(protein-protein interaction，PPI)网络分析以及生存分析，找到了BRCA中关键的增强子-miRNA-靶基因调控关系，这些调控关系中的增强子、miRNA、基因有望作为乳腺癌潜在的生物标志物，为乳腺癌遗传机制研究提供了理论基础。