三阴性乳腺癌与癌旁组织中差异表达环状RNA筛选及生物信息学分析

目的 筛选三阴性乳腺癌(TNBC)与癌旁组织中差异表达的环状RNA(circRNA),并对其下游可能结合的miRNA及靶基因进行生物信息学分析,预测circRNA在TNBC中可能的调控途径.方法 收集到1例于北京大学深圳医院甲状腺与乳腺外科接受TNBC手术治疗的病人手术样本,行转录组测序分析,并获得TNBC癌组织与癌旁组织的circRNA差异表达谱,分别选择表达上调、下调最显著的5个共10个circRNA.使用RegRNA 2.0网站预测circRNA可能结合的下游miRNA,进一步通过三个生物信息学网站(miRDB、TargetScan、RNAInter)联合预测miRNA可能结合的下游的靶基因,并对所得mRNA进行基因本体(GO)和京都基因与基因组百科全书(KEGG)分析.应用STRING在线工具分析预测出的靶基因PPI网络,将数据输出并导入Cyto-scape软件,通过MCODE插件筛选出circRNA相关的TNBC的关键基因.用Kaplan-Meier Plotter在线数据库,分析关键基因表达水平与TNBC预后的关系.结果 TNBC与癌旁组织中差异表达的circRNA共6547个,其中表达上调2311个,下调4326个;表达显著上调及下调的5个circRNA下游共预测出1161个mRNA;GO分析及KEGG分析结果显示,这些mRNA主要参与RNA聚合酶Ⅱ启动子的转录负调控、染色质的共价修饰、转录调控等生物学进程;细胞信号通路方面主要参与到细胞内吞、缩宫素信号通路、Wnt信号通路及cGMP-PKG信号通路等;共筛选出5个关键基因(UBOX5、UBE2G2、DTX3L、FZR1、RNF19A),其中UBE2G2和DTX3L低表达提示TNBC病人总生存率不良;UBE2G2对应的上游miRNA和circRNA分别是hsa_miR-93-3p和hsa_circ_0001361;DTX3L对应的上游miRNA和circRNA分别是hsa_miR-2115-5p和hsa_circ_0002874.结论 TNBC细胞中差异表达circRNA所结合miRNA的下游靶基因中,可能的关键基因是UBOX5、UBE2G2、DTX3L、FZR1、RNF19A,其中UBE2G2、DTX3L与病人预后有关,它们对应的调控轴分别为hsa_circ_0001361/miR-93-3p/UBE2G2和hsa_circ_0002874/miR-2115-5p/DTX3L,提示二者可能参与到TNBC的发生发展.