膀胱癌(BCA)是全球第十大常见癌症，具有多种组织学类型，主要包括尿路上皮癌和非尿路上皮癌，且病死率高[1,2]。从上皮细胞特性降低到获得间充质表型的生物学过程被认为是上皮-间充质转化(EMT)。EMT的启动可以促进多种恶性肿瘤的血管生成和致癌表型，包括BCA。因此，寻找可能的抑制EMT的分子靶点对于了解BCA的发病机制具有重要的临床意义。

 

环状RNAs(CircRNAs)是一类由共价闭合环的非编码RNAs，在许多生物学功能中发挥关键作用，通过microRNA海绵机制在癌症进展过程发挥作用。生物信息学分析表明，miR-498与circ_0000658结合，虽然很少在BCA中进行研究，但miR-498的肿瘤抑制作用已经在其他癌症中被揭示。

 

2022年1月14日，苏州大学附属第一医院泌尿外科邱峰与刘秋晨作为共同第一作者在Journal of Experimental & Clinical Cancer Research上发表了一篇题为Circ_0000658 knockdown inhibits epithelial-mesenchymal transition in bladder cancer via miR-498-induced HMGA2 downregulation的文章，在这篇文章中，作者揭示了circ_0000658通过miR-498/HMGA2轴在BCA中的促肿瘤作用。

 

 

数据库测序，获得目的circRNA

作者对与BCA相关的circRNA表达数据集GSE92675进行差异分析，得到35个差异表达基因。接下来，通过CircFunBase数据库获得了56个与BCA相关的CircRNAs，并与差异表达的CircRNAs交叉，得到了4个候选CircRNAs。其中，hsa_circ_0000658的表达水平最高（以下简称C658），因此用于进一步研究。

 

circRNA表达研究

作者qPCR验证了C658在BCA组织中的表达相对于邻近正常组织的上调。Kaplan-Meier分析，C658升高的患者的总生存期(OS)和无进展生存期(DFS)显著低。FISH进一步证明C658主要表达在细胞质中。因在T24和5637细胞中观察到更显著的C658上调，这两个细胞被选择进行后续实验。

 

circRNA表型研究

为了明确C658在膀胱癌发生发展中的作用，作者分别在T24和5637细胞中过表达或下调了C658。过表达的C658降低了β-连环素和E-钙粘素的表达，而增加了N-钙粘附素、Slug、ZEB1和TWIST的表达，提示C658可提高BCA细胞的EMT。划痕试验、EDU和Transwell试验结果表明，过表达C658增强了BCA细胞的迁移、增殖和侵袭能力。

 

下游miRNA研究

利用RegRNA2.0和CircInteractome对C658下游的miRNAs进行了预测，miR-498和C658的结合位点具有较高的得分。通过CircInteractome获得了C658与miR-498之间的结合位点。RT-qPCR分析表明，miR-498在OE-C658的作用下被下调，而在sh-C658的作用下观察到相反的作用。FISH分析表明，C658和miR-498共定位于细胞质中。荧光素酶活性分析表明，过表达miR498降低了C658-WT的荧光素酶活性，而不改变C658MUT的荧光素酶活性，表明C658与miR-498之间存在直接结合。

 

图1.C658与miR-498竞争性结合并降低其表达

 

miRNA下游基因研究

利用Starbase和miRDB对miR-498的下游靶基因进行预测，并与GeneCards数据库中的BCA相关基因交叉，得到15个候选靶基因。其中HMGA2在BCA中高表达，并参与EMT过程。过表达miR-498限制了HMGA2-WT的荧光素酶活性，而不改变HMGA2-mut的荧光素酶活性。总的来说，miR-498可以靶向HMGA2并降低其表达。

 

CircRNA-miRNA-基因轴上表达与表型

为了阐明C658在miR-498/HMGA2轴上的调控作用，作者在T24和5637细胞中过表达或沉默了C658的表达。结果表明，OE-C658上调C658和HMGA_2，下调miR-498表达。相反，miR-498进一步过表达会降低HMGA2的表达。过表达C658增强了BCA细胞的迁移、增殖和侵袭能力，而这一作用可被miR-498模拟物进一步处理而取消。综上所述，C658可通过与miR-498结合上调HMGA_2，从而增强BCA细胞的EMT和致癌表型。

 

CircRNA-miRNA-基因轴上体内成瘤

为了明确CIRC498/HMGA2轴在体内的作用，将转导OE-CIR498/HMGA2的T24细胞单独或与shHMGA2联合皮下注射到裸鼠体内，建立了裸鼠移植瘤模型。结果表明，OE-C658+sh-NC处理的小鼠肿瘤体积和重量增加，而HMGA2的进一步抑制逆转了这一作用，相对于OE-C658单独处理。C658促进BCA细胞体内成瘤作用与其抑制miR498和上调HMGA2基因表达有关。

 

图2.C658在体内通过下调miR-498的表达和上调HMGA2的表达来促进BCA细胞的成瘤

 

综上所述，该研究揭示了BCA细胞增殖、迁移和侵袭能力以及EMT的机制。具体地说，circ_0000658通过上调HMGA_2来下调miR-498以增强BCA细胞的EMT、致癌表型。

 

原文链接：

https://jeccr.biomedcentral.com/articles/10.1186/s13046-021-02175-3

 

参考文献:

[1]Afonso J, Santos LL, Longatto-Filho A, Baltazar F. Competitive glucose metabolism as a target to boost bladder cancer immunotherapy. Nat Rev Urol. 2020;17:77–106.

[2]Alifrangis C, McGovern U, Freeman A, Powles T, Linch M. Molecular and histopathology directed therapy for advanced bladder cancer. Nat Rev Urol. 2019;16:465–83.

 

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分类： circRNA-蛋白互作, circRNA功能验证, circRNA生成, circRNA过表达, 亚细胞定位, 其他肿瘤, 功能机制, 实用工具, 数据库, 最新重要进展, 高通量测序与生信分析评论

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