circRNA在膀胱癌中的作用机制

研究背景

膀胱癌（Bladder cancer）是一种常见的泌尿系统肿瘤，由于易转移，死亡率高，5年生存率只有8.1%。因此，研究膀胱癌的发病机制，有助于对膀胱癌的诊断和治疗。circRNA是一类具有闭合环形结构的非编码RNA，是现阶段转录组学研究的新星。本研究从circRNA的角度出发，深入阐述了一个circRNA在膀胱癌中的作用机制。

研究结果

1. 膀胱癌特异性circRNA的筛选与鉴定

为筛选和膀胱癌特异性相关的circRNA，研究人员对3对配对癌组织和正常膀胱组织进行了circRNA特异性的高通量测序（伯豪生物参与），共鉴定到16,353个circRNA。其中，有88.35.%的circRNA来源于exons，有524个在癌组织中下调，47个上调。

接下来，研究人员在膀胱癌细胞系（T24T和UMUC3）中进行了RT-PCR验证，发现circHIPK3稳定地在两种细胞系中表达。进一步的分析和大样本鉴定表明，circHIPK3在79.5%的膀胱癌组织中特异性降低，并与grade, invasion和淋巴结转移相关。FISH实验表明，circHIPK3主要定位于细胞质中。

2. circHIPK3抑制膀胱癌细胞的迁移和侵袭

为探究circHIPK3的生物学功能，研究人员在两个细胞系中过表达circHIPK3，进行细胞表型检测。结果显示，细胞迁移和侵袭受到抑制。当siRNA敲降circHIPK3时，细胞迁移和侵袭增强。因此，circHIPK3在膀胱癌细胞中影响了细胞的迁移和侵袭能力。

3. circHIPK3在膀胱癌细胞中大量吸附miR-558

在第一篇circHIPK3的研究中，其就是通过miRNA sponge方式发挥功能。那么，在膀胱癌中，是否也是ceRNA方式呢？通过miRanda，PITA和RNAhybrid预测，发现有12个miRNA能与之结合。Pull down实验表明，miR-558能在T24T和UMUC3中与circHIPK3结合。进一步的突变实验也验证了两者的结合关系，FISH实验也验证了两者在细胞质中的共定位。因此，circHIPK3能直接结合miR-558。

4. miR-558通过靶向HPSE影响膀胱癌细胞的迁移，侵袭和血管生成

先前的研究表明，miR-558在神经母细胞瘤中通过促进HPSE的转录，而影响迁移，侵袭和血管生成，而HPSE又在膀胱癌中高表达。因此，研究人员在膀胱癌组织和细胞系中对miR-558进行了验证，确实发现表达上调。然后，通过过表达实验，也发现膀胱癌细胞的迁移和侵袭增强。而抑制miR-558表达时，出现了相反的细胞表型。RT-PCR和Weston blot实验表明，HPSE，VEGF，MMP-9表达在过表达时增强，抑制表达时减弱。因此，miR-558通过靶向HPSE影响膀胱癌细胞的迁移，侵袭和血管生成。

5. 过表达circHIPK3逆转miR-558对细胞的影响

circHIPK3和miR-558的结合关系搞清楚了，两者的生物学功能也是一致的，那么他们是不是通过这种关系在同一条路上起作用呢？结果显示，过表达circHIPK3，HPSE，VEGF，MMP-9表达显著降低，而当敲降circHIPK3时，都显著上调。那么是否是通过结合miR-558发挥功能呢？把miR-558 mimic和过表达circHIPK3共转染，可以发现HPSE，VEGF，MMP-9表达显著降低了，迁移和侵袭也降低。因此，circHIPK3确实是通过吸附miR-558，调控了HPSE的转录来影响细胞的迁移，侵袭和血管生成。

6. 小鼠模型实验验证circHIPK3的生物学功能

体外细胞实验验证了功能，在体内是否work，这是一个问号。因此，研究人员将转染circHIPK3的T24T细胞移植到裸鼠中。结果显示，肿瘤的生长速率和质量比对照低。免疫组化实验显示，HPSE，VEGF，MMP-9表达受到抑制，CD31+，平均血管密度减少。另外，转移模型实验也明显显示，过表达circHIPK3的小鼠肺转移能力减弱。因此，小鼠实验也有效地验证了circHIPK3对膀胱癌生长，血管生成和转移的影响。

研究结论

本研究通过高通量筛选，体内体外的功能验证实验，报道了一个已经有研究的circRNA在膀胱癌中的生物学功能。当然，在膀胱癌中，circHIPK3是第一次报道，也是通过了吸附和之前报道的不同的miRNA发挥功能。因此，做circRNA研究，无论是有过研究，还是没有研究过的，只要能把机制说清楚了，功能说明白了，都能在比较好的杂志上发表。