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项目新文 | 基于 GEO、TCGA 数据库研究 MARC2 抑制肝细胞癌进展的机制
发布时间:2020-09-23 浏览次数:7004
项目新文|基于GEO、TCGA数据库研究MARC2抑制肝细胞癌进展的机制:“新型线粒体酰胺肟还原成分2是癌症的有利指标,通过调节p27的表达来抑制肝细胞癌的进展”文献伯豪生物客户解读。

A novel mitochondrial amidoxime reducing component 2 is a favorable indicator of cancer and suppresses the progression of hepatocellular carcinoma by regulating the expression of p27

新型线粒体酰胺肟还原成分 2 是癌症的有利指标,通过调节 p27 的表达来抑制肝细胞癌的进展

发表期刊   Oncogene

影响因子  IF=7.971

中科院杂志分区  1 区

通讯作者所在单位   哈尔滨医科大学附属第一医院

伯豪公司提供的产品或服务   生信分析


文章展示

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背景

肝细胞癌(HCC) 是美国癌症相关死亡率的第五大原因,肝癌的主要危险因素是乙型肝炎、丙型肝炎、酒精和代谢综合征,通过基因组学研究,肝癌被分为具有不同分子和临床特征的亚群。TP53 突变是肝癌常见的致癌因素之一,它以血管化、侵袭和分化不良的频率定义了肝癌的亚型,然而这些亚型尚未在治疗上得到解决。线粒体氨肟还原组分 2(MARC2)是一种新发现的钼酶,它与 CYB5R 和 CYB5 共同形成一个 N - 羟基化还原体系,催化氨肟等 nh- 羟基化化合物的还原。一些研究表明,MARC2 在乳腺癌和结肠癌等癌症组织中被下调,并与结肠癌的发生有关,在此研究中,研究者探讨 MARC2 在肝癌进展中的作用。


研究结果

数据库分析 MARC2 临床预后价值

作者在 GEO 数据库当中找到三个肝癌相关的数据 GSE3500、GSE6764 和 GSE14520(肝硬化、增生和肝癌)做差异分析。将差异表达的基因分为两组(上调和下调),并富集到细胞过程中,发现在 HCC 的发展过程中,上调组的细胞过程是不同的,而下调组的变化是一致的,下调组的主要细胞过程参与细胞代谢,如羧酸代谢和有机酸代谢。随后,在 TCGA 和 GEO 数据库中筛选和验证了参与从正常肝到 HCC 的所有过程的差异表达基因,筛选出 9 个基因,其中 MARC2 基因与患者预后有较强的相关性。

分析发现 MARC2 在肝组织中表现出特别高的表达并且在包括 HCC 的不同类型的肿瘤中下调,并在 HCC 患者的 TCGA mRNA 芯片分析发现,与邻近的非肿瘤组织相比,肿瘤组织中 MARC2 的基因表达显着降低(并在 GEO 和 ICGC-LIRI 数据库验证)。同时,临床病理特征分析表明,MARC2 的低表达与较大的肿瘤大小、较高的 AFP 水平和较高的肿瘤分级有显著相关性。随后,通过 IHC 染色检测了 87 例 HCC 患者组织芯片队列中 MARC2 的蛋白表达水平,MARC2 蛋白表达较高的患者与 MARC2 蛋白表达较低的患者相比,预后较好。

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MARC2 在体外和体内均抑制 HCC 的进展


CCK8 和菌落形成测定法测量增殖表明,MARC2 过表达抑制 HCC 细胞增殖,而 MARC2 的敲低显著增加细胞生长,降低了 HCCLM3 和 SK-HEP- 1 细胞的菌落数,体内实验的结果与体外研究的结果一致。

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MARC2 抑制 HCC 进展的机制


研究发现 MARC2 过表达增加了 p27 的积累并降低了 pRB 和 CCND1 的表达水平,流式细胞仪分析表明,MARC2 水平的升高导致细胞周期阻滞于 G1 期,而 MARC2 的敲除促进细胞通过 G1/ S 检查点。IHC 染色显示人肝癌组织中 MARC2 和 p27 蛋白表达呈正相关,MARC2 和 p27 共表达的患者预后较好。

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差异基因富集发现 MARC2 可以调节 Hippo 信号通路,使用 WB 评估 Hippo 信号传导途径的关键效应子的蛋白质表达水平,MARC2 与 pLATS1 和 pYAP 的表达正相关。IF 结果表明 MARC2 过表达抑制 YAP 核转位,而 MARC2 表达降低促进 YAP 核转位,并通过 qPCR 验证。结果 表明 MARC2 通过 Hippo 信号通路调节 p27 的表达,进而介导的 HCC 进展。

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MARC2 通过 Hippo 信号通路形成反馈环来调节 HNF4A,并且与 HCC 组织中的 HNF4A 密切相关。MARC2 的表达与 HNF4A 的表达负相关,在 MARC2-HCCLM3 细胞中使用 XMU-MP- 1 激活 YAP 减弱了 MARC2 诱导的 HNF4A 表达的上调,而 shMARC2-Huh7 细胞中 YAP 的敲低则相反。

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MARC2 与 RNF123 结合可防止 p27 降解,RNF123 与外源性或内源性 MARC2 相互作用,使用针对 RNF123 的抗体免疫沉淀 MARC2-HCCLM3 和 shMARC2-Huh7 细胞系的细胞裂解物验证。结果显示 MARC2 的过表达减少了 RNF123 和 p27 之间的相互作用,而 MARC2 的敲低促进了这种相互作用。此外,MARC2 的过表达或敲低并不影响 RNF123 的表达。


与甲基化数据关联分析

将 Infinium Human Methylation 450 Beadchip 数据和来自 TCGA 的 MARC2 的 mRNA 表达数据组合以评估 MARC2 表达与其 DNA 甲基化的关联,结果显示两者负相关。

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总结

这是我们的客户 8 月份表发在 Oncogene 上的一篇文章,伯豪提供生信分析服务。整篇文章用到的都是常规的分析,并没有涉及新的或者特别复杂的高级分析,并且直接用的数据库数据,之所以能发到 7 分 + 的文章,小编认为主要有两点:一是对 GEO 分析结果进行了多个数据库的验证分析;二是做了很全面的验证实验并与甲基化芯片结果做了关联分析。有兴趣从数据库数据着手研究的老师可以参考这篇文献。


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