揭秘华支睾吸虫感染相关肝癌:miRNA 表达谱背后的抗癌新线索

【字体: 时间:2025年02月22日 来源:Parasites & Vectors 3.0

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  为探究C. sinensis感染相关 HCC 中 miRNA 的作用机制,广西医科大学附属肿瘤医院的研究人员分析了相关组织的 miRNA 表达谱。结果发现 miRNA 失调及关键分子互作,该研究为 HCC 治疗提供新靶点,推荐科研读者阅读。

  
在全球范围内,肝癌(Hepatocellular carcinoma,HCC)可谓是癌症领域的 “大反派”,每年都有大量新发病例和死亡病例,即便科研人员在不断努力,可肝癌患者的预后情况依旧不容乐观。肝癌的发生发展就像一个复杂的谜团,涉及到好多因素,比如肝纤维化、慢性病毒感染、非酒精性脂肪肝病等,这些因素就像一个个隐藏在黑暗中的 “小怪兽”,共同推动着肝癌的发展。

近年来,又有一个 “神秘角色” 被发现与肝癌关系密切,它就是华支睾吸虫(Clonorchis sinensisC. sinensis)。华支睾吸虫是一种严重的食源性寄生虫,在中国有不少人受其影响。吃了含有华支睾吸虫囊蚴的生淡水鱼,就很容易被感染,它会引发一系列肝胆疾病,还会大大增加患肝癌的风险。虽然大家知道华支睾吸虫感染和肝癌有关,但具体的分子机制却还不清楚,特别是 microRNAs(miRNAs,一类内源性短单链非编码 RNA 分子,可在转录后水平调控基因表达)在其中扮演着怎样的角色,一直是个未解之谜。

为了揭开这个谜团,广西医科大学附属肿瘤医院的研究人员在《Parasites & Vectors》期刊上发表了题为 “MicroRNA expression profiling in Clonorchis sinensis -infected hepatocellular carcinoma tissues” 的论文。他们通过研究发现,华支睾吸虫感染的肝癌组织中存在显著的 miRNA 失调,这些失调的 miRNA 参与免疫反应、肿瘤进展和代谢途径等过程。同时,研究还构建了竞争性内源性 RNA(ceRNA)网络,揭示了 lncRNAs、miRNAs 和 mRNAs 之间的复杂相互作用,为肝癌的治疗提供了潜在的靶点。这一研究成果意义重大,为理解华支睾吸虫感染促进肝癌进展的机制提供了新的视角,也为开发针对华支睾吸虫感染相关肝癌的个性化治疗策略带来了希望。

研究人员为了开展这项研究,主要运用了以下几种关键技术方法:首先是 miRNA 测序技术,它就像是一个 “探测器”,可以检测出不同组织中 miRNA 的表达情况;接着是生物信息学分析,利用它来找出差异表达的 miRNA 及其靶基因,就像是在茫茫基因海洋里精准定位目标;还有基因本体(GO)富集分析,能探索相关的生物学过程,帮助研究人员了解这些基因都在忙些什么;最后构建 ceRNA 网络,以揭示分子之间的相互作用关系,呈现出一个复杂而有序的调控网络 。

下面来详细看看研究结果:

  1. miRNA 数据质量:研究人员精心设计了实验流程,收集了华支睾吸虫阳性(C. sinensis?)和阴性(C. sinensis?)肝癌患者的肿瘤组织和癌旁组织样本。对这些样本进行 miRNA 分析后发现,不同组的 miRNA 片段大多在 22 核苷酸长度处出现峰值,而且C. sinensis?_T 和C. sinensis?_T 样本、C. sinensis?_P 和C. sinensis?_P 样本之间比较相似。这就好比是在一群人中找到了一些相似的 “小团体”,为后续研究打下了基础。
  2. miRNA 表达谱和生物学功能分析:通过对C. sinensis?肝癌样本的分析,发现与癌旁组织相比,有 114 个 miRNA 显著上调,44 个显著下调。这些差异表达的 miRNA(DEMs)参与了发育过程、刺激响应、生物过程调控等多种生物学过程。在C. sinensis?肝癌样本中也有类似的发现,但具体的 DEMs 和相关生物学过程有所不同。对比C. sinensis?和C. sinensis?肝癌肿瘤及癌旁组织的 miRNA 表达,发现两者存在很大差异。这表明华支睾吸虫感染可能通过改变肿瘤内的 miRNA 表达模式,影响肝癌的生物学行为,就像给肝癌的发展 “按下了不同的开关”。
  3. 华支睾吸虫感染对肝癌 miRNA 表达谱和生物学功能的影响:比较C. sinensis?和C. sinensis?肝癌肿瘤的 miRNA 谱,找到了 32 个上调和 138 个下调的 DEMs。像 hsa-miR-143-3p、hsa-miR-10a-5p 和 hsa-miR-100-5p 等上调的 miRNA,与免疫反应、细胞迁移和肿瘤进展有关;而 hsa-let-7i-5p、hsa-let-7d-3p 和 hsa-miR-221-3p 等下调的 miRNA,则参与免疫和代谢途径的调节。通过 qRT-PCR 验证,发现结果和 miRNA 测序一致。此外,研究人员还发现C. sinensis?肝癌癌旁组织与C. sinensis?肝癌癌旁组织相比,有 24 个 DEMs 增加,21 个减少,且这些 DEMs 的靶基因也参与了不同的生物学过程。这一系列发现让我们更加清楚地看到了华支睾吸虫感染对肝癌 miRNA 表达的影响,以及这些影响背后的生物学意义。
  4. 所有 DEMs 靶基因的总生存期分析:基于 miRNA 对 mRNA 的调控作用,研究人员找出了C. sinensis?和C. sinensis?肝癌患者之间 766 个 DEMs 的靶基因。利用 GEPIA2 在线工具进行生存分析后,发现其中 228 个基因与肝癌患者的生存预后显著相关,最终挑选出 20 个基因详细展示。这些基因的高表达和低表达与患者的生存率呈现出不同的关联,说明它们在肝癌中扮演着不同的角色,有的可能是 “帮凶”,促进肿瘤发展,有的则可能是 “卫士”,抑制肿瘤生长。
  5. 华支睾吸虫感染对 lncRNA 表达的影响:由于 lncRNA 可以影响 miRNA 和 mRNA 的表达,研究人员分析了之前的 RNA-Seq 数据,发现C. sinensis?肝癌肿瘤组织与C. sinensis?肝癌肿瘤组织相比,有 279 个 lncRNA 表达增加,214 个表达减少。这些差异表达的 lncRNA 可能在华支睾吸虫感染相关肝癌的发展中发挥着重要作用,就像隐藏在幕后的 “操纵者”,默默影响着肝癌的进程。
  6. 构建 lncRNA - miRNA - mRNA 网络:研究人员构建了 ceRNA 网络,发现 149 个差异表达的 lncRNA 可以调节 8 个 miRNA,进而调节 66 个 mRNA。这个网络展示了这些分子之间复杂的相互作用关系,其中一些位于中心位置的 miRNA 可能是关键的调控因子。比如 hsa-miR-139-5p 等 miRNA,可能参与细胞增殖和转移等关键过程。虽然这一结果还需要进一步实验验证,但它为我们理解肝癌的发生发展提供了一个全新的视角,让我们看到了这些分子之间 “牵一发而动全身” 的紧密联系。

综合研究结论和讨论部分,这项研究首次揭示了华支睾吸虫感染的肝癌患者中 miRNA 的动态变化情况。研究发现的 miRNA 失调和 ceRNA 网络,为我们理解华支睾吸虫感染如何促进肝癌进展提供了关键线索。这些发现不仅有助于我们深入了解肝癌的发病机制,还为开发新的治疗方法提供了潜在的靶点。比如,针对这些失调的 miRNA 或 ceRNA 网络中的关键节点进行干预,或许就能为华支睾吸虫感染相关肝癌患者带来新的希望。不过,研究也存在一些局限性,像样本量较小,以及预测的 lncRNA - miRNA - mRNA 相互作用还需要进一步实验验证等。但这并不影响这项研究的重要性,它就像一盏明灯,为后续的研究指明了方向,激励着科研人员继续探索肝癌治疗的新方法,相信在未来,随着研究的不断深入,我们一定能找到更多对抗肝癌的有效策略,帮助更多患者战胜这个可怕的疾病。

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