基于小鼠肝细胞癌全转录组测序的Cbx3基因上调表达机制分析

为了探讨染色质盒蛋白3(chromobox 3,Cbx3)基因在肝细胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC)中上调表达的可能机制,通过构建小鼠HCC模型,分别取30 d的瘤体组织和癌旁组织及接种0、3、30 d未成瘤小鼠的肝组织,通过全转录组测序和生物信息学手段分析Cbx3基因在瘤体组织及各对照组织中的表达,并进一步筛选与Cbx3或其编码蛋白有蛋白-蛋白互作(protein-protein interaction,PPI)、竞争性内源RNA(com-peting endogenous RNA,ceRNA)和靶标关系的差异(q＜0.05,n=3,下同)表达基因[以下将Cbx3编码蛋白PPI涉及的蛋白的编码基因称Cbx3相关基因(Cbx3-associated gene,CAG)],并分析其功能.结果显示,与对照组相比,瘤体组织中Cbx3上调表达,且存在4个Cbx3转录本及116个CAG.其中转录本NM_007624.3尽管在各组织中皆有大量表达,但在瘤体组织的表达远高于各对照组织的.GO功能富集分析结果显示,Cbx3基因及CAG主要存在于细胞核中,共同参与HCC小鼠中表观遗传学的基因表达正调控.同时,存在mmu-miR-744-5p、mmu-miR-125b-2-3p、mmu-miR-99a-3p 和 mmu-miR-151-5p 等 4 种靶向于 Cbx3 基因的小RNA(microRNA,miRNA),其在瘤体组织中的表达显著低于各对照组织的.另外,在瘤体组织的表达远高于各对照组织的,包括2种长链非编码RNA(long non-coding RNA,lncRNA)在内的31种分子与Cbx3基因互为ceRNA.研究结果表明,Cbx3基因的上调表达主要是转录本NM_007624.3的上调表达;Cbx3在HCC小鼠中的功能主要是参与表观遗传学的基因表达正调控;对照组织中大量表达从而抑制Cbx3表达的mmu-miR-744-5p、mmu-miR-125b-2-3p、mmu-miR-99a-3p 和 mmu-miR-151-5p 等 4 种 miRNA,由于在瘤体组织中的低表达而减弱了抑制效应进而促发Cbx3在瘤体组织中上调表达;多种分子通过ceRNA机制与Cbx3基因竞争性结合以上4种miRNA而进一步促进了 HCC小鼠瘤体组织中Cbx3基因的表达.