肝癌中环状RNA的表达模式及其编码潜能的研究

摘要

目的：环状RNA作为一类特殊的非编码RNA，近些年多有报道其可以通过编码多肽的方式参与多种恶性肿瘤的演变和进展，然而其在肝癌中的研究是有限的。本研究基于RNA-seq结合在线数据库，探讨肝癌中环状RNA的表达模式并评估其编码潜能。方法：应用Novaseq 6000 PE150高通量测序仪对3对肝癌与癌旁组织行circRNA测序。生物信息学分析寻找差异性表达的circRNA并行序列分析，应用GO、KEGG和Reactome分别进行功能、通路富集分析；联合在线数据库Transcirc和Ribocirc筛选可翻译的circRNA；应用IRES finder识别IRES元件；ORFfinder识别ORF序列；m6A SRAMP识别m6A位点序列；CPAT法评估编码潜能。qPCR检测上述寻找到的差异性表达circRNA表达情况。结果：本研究共发现了416个丰度相对可观的circRNA，包括35个上调和31个下调的circRNA（均P<0.05），序列分析提示这些基因多以小分子量（长度<1 000 nt）、外显子-外显子类型及（2-5）外显子个数构成为主。GO分析显示这些表达差异性的circRNA主要富集在GTP酶活性的调节（P<0.001）、小GTP酶介导的信号转导的调节（P<0.001）、GTP酶活性阳性调节（P<0.001）（生物学过程），核散斑（P=0.016）（细胞成分），GTP酶调节因子活性（P<0.001）、GTP酶激活因子活性（P<0.001）（分子功能）等；KEGG分析显示这些表达差异的circRNA主要富集在补体系统（P=0.002）、mRNA监测通路（P=0.003）和血小板激活（P=0.005）等；Reactome分析显示主要富集在RHO GTP酶周期（P=0.008）、RHOA GTP酶周期（P<0.001）和CDC42 GTP酶周期（P=0.001）等。进一步联合Transcirc和Ribocirc数据库交集获得17个circRNA，其中以hsa＿circ＿0000231、hsa＿circ＿0000417、 hsa＿circ＿0000745、 hsa＿circ＿0005455、 hsa＿circ＿0000847、 hsa＿circ＿0005552、 hsa＿circ＿0060849、hsa＿circ＿0008234、hsa＿circ＿0075796、hsa＿circ＿0001742及hsa＿circ＿0001686共11个基因编码潜能评分最显著且均大于0.9分。同时在10例肝癌和癌旁组织中qPCR验证提示：hsa＿circ＿0000231、hsa＿circ＿0000745、hsa＿circ＿0005552、和hsa＿circ＿0000847在肝癌组织中高表达，hsa＿circ＿0060849和hsa＿circ＿0008234呈低表达，差异具有意义（P<0.05）。结论：综合分析了肝癌中cicRNA的表达模式，发现了6个circRNA存在差异性表达且具有高的翻译潜能评分，值得进一步研究。

关键词

环状RNA / 肝癌 / RNA-seq / 翻译