肿瘤病毒SV40感染下的circRNA表达特征分析

 

DNA肿瘤病毒SV40感染下circRNA独特的表达特征分析

Uniqueexpression signatures of circular RNAs in response to DNA tumor virus SV40infection

发表期刊：Oncotarget

影响因子： 5.168

发表单位：中国医学科学院医学生物学研究所

技术手段：circRNA测序(rRNA去除法，包含mRNA，lncRNA，circRNA)，miRNA测序 

 

研究背景

猿猴空泡病毒SV40，是60年代初发现的猴肾细胞病毒，在体外可致使多种人正常细胞发生癌变，与人类多种癌症发生相关。环状RNAs（circRNAs）是一种新型的内源性调节RNAs，已经在多种肿瘤中被鉴定出来。然而，circRNAs是否参与病毒致病性和宿主-病毒间的相互作用尚不清楚。

有研究表明，circRNAs可以作为microRNA（miRNA）海绵或竞争性内源RNA（ceRNA）分子，剪接和转录调控因子，亲本基因表达调节因子和翻译模板。circRNAs可能参与癌症和神经退行性疾病的发生和发展，并且可能成为生理和病理过程中新的诊断或预测性生物标志物。因此，circRNA作为转录和转录后新兴的关键表观遗传调控因子，为肿瘤发生和宿主病毒相互作用的潜在机制提供了新的见解。然而，大多数研究仅关注线性RNAs的病毒致病性和宿主抗病毒应答的功能，如长链非编码RNAs（lncRNAs）和miRNAs，而关于circRNA是否参与病毒发病机制和宿主免疫反应尚不清楚。

研究目的

肿瘤病毒SV40作为研究致癌作用和病毒对细胞过程影响机制的有力模型。本研究系统地研究了肿瘤病毒SV40对细胞circRNA库的重构作用，并在SV40感染过程中鉴定出大量失调的circRNAs。揭示了与病毒致病性和宿主免疫反应相关的失调的circRNA的潜在生物学功能。基于这些结果，本研究对SV40感染的Vero细胞中的circRNA进行了研究，从而为了解病毒致癌作用机制和细胞免疫应答提供了新的见解。

材料与方法

从ATCC（CCL-81）获得AGMK衍生的Vero细胞（猴肾上皮细胞系），用SV40菌株776感染无血清培养基中的Vero细胞，37℃培养1h后，用含有2％FBS的完全DMEM代替无血清培养基，37℃，5％CO ₂条件下培养。72h后收集细胞，提取总RNA备用。

研究发现

利用RNA-seq技术，从猴肾来源的Vero细胞中的5,057个亲本基因中鉴定了15,241个推定的circRNA。通过逆转录聚合酶链式反应和Sanger测序证实所选的circRNAs的表达。

进一步分析表明，大多数circRNAs包含多个外显子，并且大多数亲本基因会产生多个circRNAs亚型。 SV40感染后共发现134个显著失调的circRNAs，包括103个上调和31个下调的circRNAs。

GO和KEGG通路分析揭示多种癌症相关途径可能受到SV40感染后circRNA宿主基因改变的影响，包 48 30606 48 14939 0 0 3060 0 0:00:10 0:00:04 0:00:06 3060p53和Wnt通路。此外，多种细胞免疫通路，包括Toll样受体途径和Janus激酶信号转导和转录激活因子也可能受到SV40感染的影响。

circRNA-miRNA-基因的联合分析表明circRNAs具有作为细胞和病毒miRNA的诱导剂在SV40感染期间间接调节基因表达的潜在功能。

这项研究揭示了circRNAs响应SV40感染的表达谱和功能谱，为病毒发病机制和细胞免疫反应机制提出了新见解。

图 circRNA通过竞争性结合细胞和病毒miRNAs来调控细胞基因

参考文献

ShiJ, Hu N, Li J, et al. Unique expression signatures of circular RNAs in responseto DNA tumor virus SV40 infection[J]. Oncotarget, 2017.

本研究中的circRNA测序及miRNA测序由联川生物提供

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    黄媛  编辑