近期，东方肝胆医院沈锋教授发表名为“circular rna actn4 promotes intrahepatic cholangiocarcinoma progression by recruiting ybx1 to initiate fzd7 transcription”的研究性论文。该论文应用arraystar human circrna芯片发现，circactn4在细胞核中招募ybx1，促进fzd7的转录，进而影响wnt通路激活。在细胞质中，circactn4通过cerna机制调控yap1的表达，从而影响hippo通路激活。通过这两个通路的共同作用，circactn4能够促进肝内胆管癌的发生发展。该研究成果于2021年9月发表在国际著名学术期刊《journal of hepatology》 (if: 25.08)上。（环状rna芯片、chirp以及chip实验由康成生物丨数谱生物提供技术服务）

研究背景

肝内胆管癌作为原发性肝癌的一种，其具有恶性程度高，患者生存时间短等特点。目前临床上关于该疾病的治疗手段有限，仅有少数患者能够通过肝脏切除进行有效治疗。因此，对于肝内胆管癌的发生机制研究具有非常重要的科研价值与临床意义。

环状rna（circrna）是一类环形rna分子，与线性分子相比，环状rna的稳定性更高。环状rna发挥功能的机制包括结合dna来调控目的基因的转录，参与cerna调控机制，结合蛋白等，有研究表明，环状rna能够参与到多种肿瘤的发生发展过程中，在它们的发病过程中具有非常重要的作用。

研究思路

arraystar human circrna芯片筛选

    为了研究影响肝内胆管癌（icc）发生发展的相关因素。作者首先检测了icc患者的癌组织以及癌旁组织，发现在癌组织中circactn4水平有显著上调。通过q-pcr以及临床大样本验证这一结果后，进一步发现circactn4与icc患者的不良预后相关。

circactn4功能研究

在细胞模型上对circactn4进行敲低/过表达，利用transwell小室等实验发现circactn4能够促进细胞增殖与转移。进一步在小鼠模型上的研究也证实了这一现象的存在。

机制研究（细胞核）

前期的研究表明，circactn4在细胞核与细胞质中均有分布。作者首先研究了circactn4在细胞核中发挥功能的作用机制。利用circactn4过表达前后做rna-seq找到下游调控的mrna，通过chirp-pcr验证circactn4与差异mrna启动子结合，作者发现circactn4能够与fzd7启动子区结合。进一步的chip-seq等实验表明，circactn4通过招募ybx1到fzd7的启动子区，增强该区域的h3k27ac修饰以及fzd7的转录，进而促进wnt通路的激活。

机制研究（细胞质）

作者通过网站预测与双荧光素酶等实验发现，circactn4能够与mir-424-5p结合，通过cerna机制调控mir-424-5p下游靶基因yap1的表达，而yap1作为hippo信号通路中的关键蛋白，能够影响hippo信号通路的激活，进而导致icc的发生发展。

技术路线

结果展示

图1. arraystar human circrna芯片筛选找到circactn4

a：icc患者癌组织vs癌旁组织（n=7），芯片筛选结果聚类图。

b：临床大样本（n=60）验证circactn4在icc患者癌组织中上调。

图2. circactn4功能研究

a：在细胞模型中过表达/敲低circactn4影响癌细胞的迁移。

b：在小鼠模型中过表达/敲低circactn4影响体内肿瘤的生长。

图3. 机制研究（细胞核）

a：chirp实验表明，circactn4结合到fzd7基因上游800-1200bp左右的启动子区域。

b：chip实验表明，在敲低circactn4的情况下，fzd7基因启动子区结合的ybx1减少。

c：chip实验表明，ybx1敲低的情况下，fzd7基因启动子区的组蛋白h3k27ac修饰下降，表明转录减弱。

图4. 机制研究（细胞质）

a：细胞中转入mir-424-5p mimic能够显著降低yap1表达。

b：circactn4、mir-424-5p、yap1的结合位点示意图。

c：双荧光素酶实验发现，mir-425-5p能够靶向降解yap1。

d：ago-rip实验证明circactn4能够与mir-424-5p结合。

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