放射治療是肝癌治療的有效手段之一，然而放射性肝纖維化是肝癌放射治療的常見并發(fā)癥，制約肝癌放療效果。放射性肝纖維化的發(fā)病機制仍未明晰，有待進一步研究。環(huán)狀RNA（circular RNA，circRNA）是一類廣泛參與多種生物學進程的非編碼RNA，在人類多種疾病的發(fā)生和發(fā)展中發(fā)揮重要作用。本研究通過伯豪生物提供的circRNA芯片對正常和接受放療的肝星狀細胞中差異表達的circRNA進行分析，探討其在放射性肝纖維化發(fā)病過程中的作用。

研究結果

1.差異circRNA篩選

       為探究放療對肝星狀細胞內circRNA表達變化的影響，研究人員利用circRNA表達譜芯片（伯豪生物提供），對正常人肝星狀細胞株LX2細胞和接受8Gy X線照射的LX2細胞進行circRNA檢測，發(fā)現照射后LX2細胞中差異表達（變化2倍以上）的circRNA共809個，其中表達上調179個，表達下調630個。

2. qRT-PCR驗證circRNA的表達

       研究人員隨機選取表達上調和下調的circRNA各3個進行qRT-PCR，結果顯示與正常LX2細胞相比，hsa_circ_0072765、hsa_circ_0071410和hsa_circ_0054345表達明顯上調，而hsa_circ_0070963、hsa_circ_0061893和hsa_circ_0013255表達明顯下調，與芯片結果一致。

3. 差異circRNA功能分析

       那么，這些差異的circRNA主要參與哪些生物學功能和信號通路呢？GO富集分析顯示，這些表達上調的circRNA的親本基因主要涉及到細胞有絲分裂、細胞器組成和細胞周期過程，而表達下調的circRNA的親本基因主要涉及到細胞組分、細胞質和蛋白結合等；pathway富集分析顯示，表達上調的circRNA的親本基因主要涉及到“泛素介導的蛋白酶解”、“細胞周期”和“RNA轉運”等，而表達下調的circRNA的親本基因主要涉及到“磷酸戊糖途徑”、“粘多糖降解”和“磷脂酰肌醇信號系統(tǒng)”等。

4.預測與circRNA互作的miRNA

       既往報道circRNA可作為miRNA海綿發(fā)揮功能，為挖掘本研究中異常表達的circRNA的潛在生物學功能，研究人員運用TargetScan等預測網站對能夠與circRNA結合的miRNA進行預測，結果顯示共有704個circRNA與miRNA存在結合位點，并將上述已驗證的circRNA及其預測評分較高的5個miRNA的互作網絡采用cytoscape繪制構圖。

5.沉默hsa_circ_0071410可緩解輻射誘導的肝星狀細胞活化

       前期生物信息預測發(fā)現hsa_circ_0071410與miR-9-5p存在3個結合位點且既往研究報道m(xù)iR-9-5p可抑制肝星狀細胞活化。基于此，研究人員檢測發(fā)現miR-9-5p在接受照射的LX2細胞中低表達，而沉默hsa_circ_0071410的表達可升高miR-9-5p的表達，且緩解輻射誘導的LX2細胞活化，提示hsa_circ_0071410與miR-9-5p的互作可能參與放射性肝纖維化的發(fā)生發(fā)展。
 

研究結論

       本研究應用circRNA芯片篩查出在接受放療的肝星狀細胞中差異表達的circRNA，并通過生物信息學分析，挖掘出這些差異表達基因的潛在功能和與miRNA的互作網絡，為放射性肝纖維化的研究提供新的思路。

原文出處：
Chen Y, Yuan B, Wu Z, Dong Y, Zhang L, Zeng Z(2017).Microarray profiling of circular RNAs and the potential regulatory role of hsa_circ_0071410 in the activated human hepatic stellate cell induced by irradiation.Gene,2017,629:35-42.