基于全转录组测序的小鼠HCC中miR-122-5p和miR-27b-3p调控Top2a异常表达的机制分析

目的 基于全转录组测序探讨小鼠肝细胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC)组织中 miR-122-5p 和 miR-27b-3p调控DNA拓扑异构酶 2-a(DNA topoisomerase 2-alpha,Top2a)异常表达的可能调控机制.方法 通过构建小鼠 HCC模型、实时荧光定量PCR(RT-qPCR)和全转录组测序等生物信息学手段,以及结合The Human Protein Atlas(人类蛋白质图谱数据库),分析Top2a在瘤体组织和正常肝组织中的差异表达,并进一步筛选与Top2a或其编码蛋白有 PPI和靶标关系的差异(q<0.05,q为校正的P)表达基因和 miRNA,分析其功能.构建Top2a编码蛋白的蛋白质-蛋白质互作图(PPI)和分析Top2a及相关基因参与的生物学功能.结果 与对照组相比,瘤体组织中Top2a差异过表达(P<0.05),且存在 87 个与Top2a编码蛋白互作、差异表达的蛋白编码基因.GO 功能富集显示,Top2a及相关基因主要存在于细胞核,且多数具有蛋白结合和DNA结合活性,参与 RNA聚合酶Ⅱ启动子转录的正向调节、细胞对 DNA 损伤刺激的反应和染色体分离等生物学过程.同时,存在miR-27b-3p和miR-122-5p这 2 种靶向于Top2a的miRNA在瘤体组织中表达显著低于对照组织.Top2a基因在肝癌组织中 RNA和蛋白质表达水平均高于正常肝组织,此外,Top2a基因低表达的肝癌患者的生存率明显高于高表达的患者.结论 Top2a基因在 HCC中过表达是其细胞抑制了 miR-122-5p和 miR-27b-3p表达的结果.而Top2a在细胞核内通过蛋白结合和DNA结合等活性,影响转录起始、DNA损伤刺激反应和染色体分离等生物学过程,则是其在 HCC中发挥作用的分子机制.Top2a基因可能是预测肝癌预后的重要生物标志物,有一定的临床诊断价值.