收藏！深度盘点2022年华大RNA测序高分文章——肿瘤研究领域
转录组测序
转录组测序是研究基因表达差异的重要工具，帮助科研人员发现生物学现象背后的分子机制。华大DNBSEQ™转录组测序产品，近年拿下CNS主刊大满贯，更助力科研成果登上Science封面。
2022年以来，华大转录组测序技术已经被广泛运用在肿瘤相关机制探究、人类的复杂疾病和临床应用到动植物基础机制等各个领域，并且均有高质量成果产出，后续，我们将分别从以上三个领域为大家盘点华大2022合作客户的RNA测序高分文章集锦，欢迎大家持续关注，速速收藏。
肿瘤篇
RNA测序技术可以助力于研究肿瘤发生机制、肿瘤治疗靶点预测、药物筛选、肿瘤早期诊断、预后以及治疗监测等方面。
截止2022年12月，基于RNA测序技术，2022年华大合作客户发表的肿瘤研究相关文章已达80+篇，包括Molecular Cancer、Signal Transduction and Targeted Therapy、Journal of Hepatology、Nature Communications、Advanced Science、Cancer Communications在内的IF超6分以上高分文章达48篇，累计影响因子超586.9分，研究方向涉及：肿瘤细胞增殖与进展、肿瘤转移/侵袭分子机制、肿瘤免疫微环境、肿瘤诊断标志物、肿瘤治疗、药物敏感性与耐药等方面。
转录组测序文章-肿瘤研究领域（下滑可查看↓）
今天，科技君将从肿瘤研究方向为大家介绍相关文章。
经典案例1：肿瘤发生机制，治疗靶点预测
文章题目：YAP inhibits ERα and ER+ breast cancer growth by disrupting a TEAD-ERα signaling axis
发表期刊：Nature Communications
影响因子：17.694
发表单位：德克萨斯大学西南医学中心分子生物学系、哈佛大学牙科医学院发育生物学系、清华大学深圳研究院、新乡医科大学检验医学院、哈佛干细胞研究所、山东大学齐鲁医院病理科、山东大学齐鲁医院病理学系、山东大学齐鲁医院乳腺外科等。
研究概述：
该研究发现Hippo信号通路当中的YAP蛋白在调节雌激素受体阳性（ER+）乳腺癌中的肿瘤抑制功能，揭示了YAP蛋白的抑癌基因作用。研究通过MST抑制剂处理的体内和体外实验，结合转录组学分析，确定了在ER+乳腺癌细胞中，Hippo通路基因倾向于低表达。MST抑制剂激活的YAP蛋白功能显示可以在体内和体外抑制ER+乳腺癌的生长，并且YAP蛋白可以在全基因组水平上抑制ER信号通路的靶基因水平。YAP蛋白可以成为潜在的新靶点逆转乳腺癌内分泌治疗耐药。
研究成果（滑动查看）
Hippo通路是一种进化上保守的信号通路，它通过抑制细胞增殖和促进细胞凋亡来限制组织生长。经典的Hippo通路中，MST1/2和LATS1/2通过激酶级联反应磷酸化调控YAP从而抑制YAP入核发挥转录激活的作用。越来越多的证据表明，哺乳动物Hippo信号调节细胞接触抑制、器官大小和肿瘤发生，YAP在许多人类癌症（包括肝癌、肺癌、结肠癌、食道癌和宫颈癌）中存在基因扩增和过表达，因此普遍认为Hippo信号通路通过阻断 YAP的致癌潜力发挥肿瘤抑制的作用。
在乳腺癌患者当中，ERα转录因子可以激活下游信号通路的转录，受依赖雌激素或者不依赖雌激素的机制（如磷酸化作用）调节，其对于乳腺癌的发生发展进程至关重要。高YAP水平与ER-乳腺癌患者的不良预后相关，然而在ER+乳腺癌患者当中，高YAP水平与ER+乳腺癌的良好预后相关。对TCGA数据库分析发现，YAP蛋白表达与ERα表达呈现负相关。由于MST1/2抑制YAP表达的作用，MST1/2的高表达与ER+乳腺癌患者的不良预后相关。众多临床研究数据表明，YAP可能在ER+乳腺癌患者中作为肿瘤抑制因子。
作者利用MST1/2抑制剂，通过体内和体外实验，都发现抑制MST1/2或者激活YAP可以抑制ER+乳腺癌细胞的增长。作者利用转录组测序技术全面研究了MST1/2抑制对于ERα靶基因表达的影响。研究发现，MST1/2抑制剂处理后的细胞当中，ERα转录水平显著下调，而Hippo/YAP通路靶基因的转录水平显著上调，非激素依赖性的ESR1也被MST1/2抑制剂下调。
通过进一步对分子机制的研究发现，TEAD4是雌激素信号通路的协同激活因子，ChIP-Seq结果表明，TEAD与ERα共同作用于靶基因启动子/增强子区域，协同调节大部分ERα靶基因。YAP也会与TEAD有相关作用，但是YAP不和ERα形成复合物，在MST1/2抑制剂处理的乳腺癌细胞当中，YAP的过度激活可以竞争性的与TEAD结合，阻断TEAD/ERα的相互作用，并促进蛋白酶对于ERα的降解。
研究还发现MST1/2抑制可以阻断常见的激素治疗耐药性ERα突变体的活性，这表明靶向Hippo通路可能提供一种潜在的治疗方法来克服由于ERα突变产生的内分泌治疗耐药性。
图1 YAP和TEAD对ERα转录活性的相反影响示意图
科技君点睛：
乳腺癌在全球女性恶性肿瘤中排名第一，是女性癌症相关死亡的第二大原因。ER+乳腺癌约占乳腺癌患者的 70%。尽管他莫昔芬治疗等抗激素疗法可以有效控制ER+乳腺癌的进展，但许多接受治疗的患者最终会产生耐药性。因此，迫切需要开发替代治疗策略来治疗ER+乳腺癌患者，该研究发现YAP可以通过阻断ERα和ESR1抑制乳腺癌细胞增殖，为开发新疗法提供了理论基础。另外，靶向Hippo通路可也为克服ERα突变带来的耐药性提供了新机会。
经典案例2：肿瘤发生机制，药物筛选
文章题目：ASCL2 Maintains Stemness Phenotype through ATG9B and Sensitizes Gliomas to Autophagy Inhibitor
发表期刊：Advanced Science
影响因子：17.521
发表单位：第三军医大学（陆军医科大学）西南医院病理学与西南肿瘤中心、第三军医大学（陆军军医大学）西南医院生物库、第三军医大学（陆军军医大学）西南医院神经外科。
研究概述：
文章研究了自噬和成人弥漫性胶质瘤细胞干性的联系，发现ASCL2-ATG9B 轴对于维持干性表型和肿瘤进展至关重要，并且确定了在ASCL2-ATG9B轴高表达的成人弥漫性胶质瘤患者中，ROC-325可以作为潜在治疗药物。
研究成果（滑动查看）
成人弥漫性胶质瘤（Adult diffuse gliomas）是最常见的恶性原发性脑肿瘤，表现为广泛浸润，恶性程度最高。发病率最高的肿瘤是胶质母细胞瘤（GBM），5年总体相对生存率仅为6.8%。越来越多的证据表明，胶质瘤干细胞样细胞（Glioma stem-like cells，GSCs）在胶质瘤的进展至关重要，GSCs具有自我更新、肿瘤增殖和干性基因表达的能力，这些是胶质瘤发生、侵袭、复发和抗性的原因。
自噬（Autophagy）是一个高度保守的过程，抑制自噬可以抑制肿瘤的发展并且提高治疗效果，因此开发了许多自噬抑制剂用于癌症治疗。近期有研究表明，自噬可以维持胶质瘤干细胞样细胞的特性，以维持肿瘤发生和治疗抵抗。
该研究首先筛选了CGCs当中17个核心的自噬基因，并且分析了他们与胶质瘤干性标记的相关性，确定了自噬基因ATG9B与胶质瘤干性和不良预后高度相关，ATG9B是一种整合膜蛋白，可在自噬启动过程中使囊泡成核。通过体内和体外的ATG9B敲低实验，都证明了ATG9B敲低会降低胶质瘤的干细胞特性。
为了进一步研究ATG9B影响胶质瘤干细胞特性的机制，通过GTRD的ChIP-Seq数据库鉴定了ATG9B上游的调节因子，最终确定了4个候选的转录因子。通过构建过表达质粒转染胶质瘤细胞，发现只有ASCL2的升高可以显著增加ATG9B的mRNA和蛋白表达。再由ChIP-PCR发现ASCL2可以与ATG9B的启动子结合，对其进行转录调控。
对过表达ASCL2细胞的RNA-Seq数据分析发现，干细胞通路受到ASCL2过表达的影响，胶质瘤细胞中干性标志物和mRNA和蛋白表达升高，并且体外试验中，ASCL2的过表达也加速了肿瘤的生长，这些都表明ASCL2对于维持胶质瘤细胞干性的作用。进一步探究ATG9B是否参与ASCL2介导的自噬和干性过程发现，过表达ASCL2胶质瘤细胞中，ATG9B的表达明显高于对照，并且如果敲低ATG9B的表达，会明显阻断ASCL2介导的自噬上调。因此ATG9B对于干细胞的维持和ASCL2对自噬的上调是必不可少的。
图2 ASCL2-ATG9B轴与自噬活性以及肿瘤细胞干性的关系
临床分析显示ASCL2-ATG9B轴与较差的存活率呈正相关，同时，通过高通量筛选评估自噬抑制剂，发现了具有高血脑屏障渗透性的ROC-325，其与替莫唑胺（TMZ）在体外和体内具有协同作用，ROC-325可以使胶质瘤对于TMZ治疗敏感。表明ROC-325具有提ASCL2-ATG9B信号轴高表达胶质瘤患者生存的巨大潜力。
科技君点睛：
成人弥漫性胶质是最常见的恶性原发性脑肿瘤，该文章首先发现自噬基因ATG9B与胶质瘤干性和不良预后高度相关，但在预测患者预后方面并未有统计学显著性，因此又研究了其上游调节因子，赋予其预后价值，通过实验筛选了ASCL2，证明了ASCL2和ATG9B的正相关关系。ASCL2-ATG9B轴可能是一个独立的预后因素，可能是调节胶质瘤进展的功能单位。另外还筛选出了具有高血脑屏障透过性和治疗成人弥漫性胶质瘤疗效好的自噬抑制剂。该研究为成人弥漫性胶质瘤提供有前途的预后标志物和治疗靶点。
经典案例3：肿瘤增殖与进展，肿瘤标志物
文章题目：CircSMARCC1 facilitates tumor progression by disrupting the crosstalk between prostate cancer cells and tumor-associated macrophages via miR-1322/CCL20/CCR6 signaling
发表期刊：Molecular Cancer
影响因子：41.444
发表单位：南方医科大学南方医院泌尿外科、南方医科大学附属第三医院泌尿外科、广州医科大学附属第三医院泌尿外科、南京医科大学附属无锡市第二医院泌尿外科、广州医科大学附属肿瘤医院放射治疗科等
研究概述：
研究者通过内源性竞争miR-1322/CCL20轴和激活PI3K/AKT信号通路，确定CircSMARCC1是PCa生长和转移的致癌调节因子。并发现CircSMARCC1通过CCL20-CCR6轴干扰TAMs和PCa细胞之间的串扰，包括TAMs的募集和介导M2巨噬细胞的极化，从而促进PCa的进展，表明circSMARCC1可能是PCa的一个有前途的治疗靶点及预后诊断标志物。
研究成果（滑动查看）
作者通过RNA测序对前列腺癌（PCa）及良性前列腺增生（BPH）患者血浆进行circRNA测序，确定了参与PCa进展的98个上调和40个下调的差异表达circRNA。研究者使用华大Dr. Tom多组学数据挖掘系统重点关注显著上调并与良性前列腺增生差异表达的环状RNA，最终选择上调最显著的circSMARCC1作为研究对象，并使用荧光原位杂交和实时定量PCR检测circSMARCC1基因的高表达及细胞质定位情况。临床血浆样本及组织样本RT-PCR结果与RNA-Seq结果一致，同样呈现显著升高趋势，利用ROC曲线进一步评估了circSMARCC1对PCa筛查具有诊断价值。并利用公开数据发现高 circSMARCC1 表达的PCa患者在根治性前列腺切除术后早期更有可能经历生化复发，表明circSMARCC1的高表达可能是PCa患者预后不良的预测因子。
为了阐明circSMARCC1在促进PCa进展中的潜在作用机制，通过一系列体外和体内功能获得和功能丧失实验，探究了circSMARCC1在PCa肿瘤增生长、侵袭和转移中的生物学作用。体外细胞结果表明，过表达CircS-MARCC1促进肿瘤的增殖和转移，而下调CircSMARCC1则起到相反的作用。通过向BALB/c小鼠的腋窝注射circSMARCC1过表达或载体DU145细胞来构建异种移植肿瘤模型。结果显示，与载体组相比，过表达组的肿瘤更重，肿瘤生长更快。然后使用circSMARCC1过表达或载体PC-3细胞通过尾静脉注射裸鼠产生转移性肿瘤模型，来研究转移的影响。结果表明，circSMARCC1促进了PCa在体内的生长。IHC结果显示LV-circSMARCC1异种移植肿瘤组中CCL20表达显著上调，这和在人PCa组织中观察到的结果一致。接着还检查了CD31在肿瘤组织中的表达，发现CD31在lv-circSMARCC1组中的表达上调，这表明肿瘤血管生成活动。这些结果表明，circSMARCC1促进了体内PCa的生长和转移，其作用机制主要通过CircSMARCC1内源性竞争miR-1322调节CC-趋化因子配体20（CCL20）的表达，并激活参与细胞增殖和上皮间质转化的PI3K-Akt信号通路实现。
最后，通过Western Blot、生物素标记的RNA pull-down、荧光素酶测定、挽救实验以及与肿瘤相关巨噬细胞（TAMS）的共培养实验，揭示CircSMARCC1的高表达与肿瘤微环境中CD68+/CD163+/CD206+TAMs的聚集呈正相关。此外，CircSMARCC1的过表达通过CCL20-CCR6轴促进CD163在巨噬细胞中的表达，诱导TAMS浸润和M2极化，从而导致PCa进展。
图3 circSMARCC1促进PCa进展的分子机制示意图
科技君点睛：
前列腺癌是男性中第二常见的癌症，也是男性癌症相关死亡的第五大原因，环状RNA是一组内源性非编码RNA分子，可以充当miRNA诱饵、RNA结合蛋白海绵和蛋白质支架、转录调节因子或蛋白质翻译模板。越来越多的研究表明，circRNA在调节多种人类恶性肿瘤的肿瘤增殖和转移中起着关键作用。由于其高稳定性、广泛表达和组织特异性，circRNA正在成为有前途的癌症生物标志物和治疗靶点。
欢迎垂询
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供稿：永远在科研的小橙、lizzy
编辑：市场部
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