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2012上海第一届miRNA/LncRNA研究经验交流会演讲摘要

来源:生物谷 2012-04-17 16:07

MicroRNA和LncRNA作为非编码RNA的主要成员,是近年来生命科学领域的研究热点。随着这个研究领域的不断突破,大大提高了人们对生命自身调控系统的认识,并将在疾病诊断、治疗及预后方面发挥巨大作用。

为了给本领域的研究人员提供一个开放的交流平台,中国细胞生物学会医学细胞学分会联合广州市锐博生物科技有限公司及生物谷,将于本月共同主办“2012上海第一届miRNA/LncRNA研究经验交流会”,以下是部分演讲嘉宾的演讲摘要。

题目:microRNA在肝癌预后判断与基因治疗中的应用

报告人:侯晋

单位:第二军医大学免疫学研究所暨医学免疫学国家重点实验室

摘要:The full scale of human miRNome in specific cell or tissue, especially in cancers, remains to be determined.An in-depth analysis ofmiRNomes in human normal liver, hepatitis liver, and hepatocellular carcinoma (HCC)was carried out in this study. We found nine miRNAs accounted for 88.2% of the miRNome in human liver.The third most highly expressed miR-199a/b-3p is consistently decreased in HCC, and its decrement significantly correlates with poor survival of HCC patients. Moreover, miR-199a/b-3p can target tumor promoting PAK4 to suppress HCC growth through inhibiting PAK4/Raf/MEK/ERK pathway both in vitro

and in vivo. Our study provides miRNomes of human liver and HCC and contributes to better understanding of the important deregulated miRNAs in HCC and liver diseases.

题目:microRNA-326在自身免疫疾病中的功能研究

报告人:杜昌升

单位:同济大学

摘要:Interleukin 17 (IL-17)-producing T helper cells (TH-17 cells) are increasingly recognized as key participants in various autoimmune diseases, including multiple sclerosis. Although sets of transcription factors and cytokines are known to regulate TH-17 differentiation, the role of noncoding RNA is poorly understood. Here we identify a TH-17 cell-associated microRNA, miR-326, whose expression was highly correlated with disease severity in patients with multiple sclerosis and mice with experimental autoimmune encephalomyelitis (EAE). In vivosilencing of miR-326 resulted in fewer TH-17 cells and mild EAE, and its overexpression led to more TH-17 cells and severe EAE. We also found that miR-326 promoted TH-17 differentiation by targeting Ets-1, a negative regulator of TH-17 differentiation. Our data show a critical role for microRNA in TH-17 differentiation and the pathogenesis of multiple sclerosis.

题目:miRNA在系统性红斑狼疮关键致病通路中的作用研究

报告人:唐元家

导师:沈南

单位:中国科学院上海生命科学研究院/上海交通大学医学院健康科学研究所

摘要:microRNA(miRNA)是一类重要的内源性非编码小RNA分子,在基因表达调控中起着重要作用。高级真核生物体内miRNA对基因表达的调控作用可能和转录因子(transcription factor, TF)同等重要。一些TF与miRNA交互作用,共同构成了复杂的基因调控网络。人类疾病往往是由于基因表达调控紊乱引起。系统性红斑狼疮(SLE)是一种累及多系统多器官的自身免疫性疾病。因其病因未明,发病机理复杂,缺乏特异的治疗手段等原因成为研究的热点。

我们最近的研究工作聚焦于解析miRNA在SLE中的作用。我们首先通过高通量的Taqman miRNA assay表达谱平台筛选参与疾病或参与重要免疫调节过程的miRNA,发现了一组疾病相关miRNA(miR-146a, miR-125a, miR-31, miR-21等),再利用功能缺失(loss-of-function)和功能获得(gain-of-function)策略研究这些miRNA的生物学功能以及参与疾病的机制,取得了以下主要研究进展:1)发现在SLE患者中,miR-146a表达不足对SLE病人体内干扰素通路异常激活有贡献(Arthritis Rheum.2009)。最近我们又找到miR-146a参与SLE的遗传学证据,miR-146a启动子区域的单核苷酸多态性(SNP)位点影响miR-146a的表达,从而参与疾病(Plos Genetics, 2011)。2) T细胞中miRNA表达紊乱可导致SLE患者T细胞表观遗传调控异常(Journal of Immunology. 2010)以及炎性趋化因子表达紊乱(Arthritis Rheum.2010)。3)我们筛选鉴定调节pDC细胞产生干扰素的关键miRNA,发现来自同一前体的miRNA精细调节干扰素的产生(Blood,2010)。我们的研究表明miRNA能在多方面参与SLE发病的机制,有望成为新的疾病干预治疗靶点。

题目:Circulating microRNA, secreted microRNA and exogenous microRNA——胞外microRNA的功能研究及其在肿瘤诊断与治疗中的应用

报告人:王成

课题组主要成员:陈熹,李丽民,张琳,张玉婧,张春妮,张峻峰,曾科

导师:张辰宇

单位:江苏省小核糖核酸工程研究中心;南京大学生命科学学院

摘要:微小核糖核酸(microRNA,miRNA)是一类长度约为19-23个核苷酸的单链小分子RNA,位于基因组非编码区,在进化上高度保守,可在转录后水平对基因表达进行调控。作为目前生物学研究领域的明星分子,microRNA调控细胞生命活动中众多信号转导途径,在胚胎发育、细胞增殖、分化、凋亡、免疫应答及肿瘤的发生发展等过程中都发挥着重要作用。本课题组前期研究发现,人体液包括血清/血浆中含有多种稳定存在的,高丰度的miRNA,并且这些miRNA能对抗RNase的消化和高温、高压及强酸强碱等极端环境。进一步的研究发现,不同疾病包括糖尿病、肿瘤等患者血清/血浆中循环miRNA表达谱与正常人具有显著差异,循环miRNA表达谱能够成为识别癌症和其他疾病的"指纹"。目前我们课题组已经成功筛选出包括非小细胞肺癌、HBV-肝癌、胃癌、食管鳞状细胞癌、胰腺癌等多种国内高发肿瘤的特异血清/血浆miRNA表达谱,其作为一种非侵入性新型生物标志物的灵敏性及特异性显著高于现有肿瘤标志物。同时,本课题组还发现microRNA广泛存在于血清以外的多种体液中,我们课题组发展并建立了使用牛乳特异性microRNA表达图谱为分子指标测定牛奶及乳制品中生鲜乳含量的新的检测标准,为评价乳制品品质提供新的角度和依据;我们发现精浆中的microRNA可以作为男性不育的标志物;以及发现胸腹水中的microRNA可以作为区分良恶性肿瘤的标志物。在前期研究的基础上,我们课题组又针对循环miRNA的来源及其可能的生物学功能进行了深入探讨,在国际上首先发现了机体内的microRNA分为细胞内microRNA及循环microRNA两种,细胞内microRNA是通过细胞的被动渗漏和主动分泌两种方式进入循环系统而成为循环microRNA的,而分泌microRNA是一类有功能的、细胞主动分泌的循环microRNA。特定细胞产生的特定microRNA可以通过微囊泡(microvesicle)被分泌至细胞外,微囊泡运输特定microRNA进入靶细胞后,分泌microRNA直接作用于靶分子mRNA,通过抑制受体细胞中其相应的靶基因的翻译最终调节靶细胞的活性和功能。该发现使microRNA的调控网络立体化,microRNA的调控层面从细胞内跨越到细胞外,分泌microRNA成为一个继蛋白质、脂质和小分子活性物质之后肩负细胞分子交流和交互作用的全新的功能原件,是细胞间交流的通讯信号和联系纽带,具有重要的理论和应用价值。在以上研究的基础上,本课题组进一步揭示了外源性的植物microRNA跨界调控动物基因的新方式。在国际上首先发现植物microRNA可以通过食物摄取的途径进入人体的血液和组织器官,并且可以通过调控人体内靶基因的表达从而影响人体的生理功能。该发现提示植物microRNA或许是一种我们长期以来忽视的、但却发挥重要生理功能的食物中的新型营养物质,外源性植物microRNA调控动物基因这种跨界的基因表达调控方式也开启了microRNA研究领域的新篇章,将为人们更清楚的了解microRNA的功能打下坚实基础。

题目:RNA-seq analysis of prostate cancer in the Chinese population identifies cancer-associated long noncoding RNAs

报告人:王富博

Shancheng Ren任善成, Fubo Wang 王富博, Yinghao Sun孙颖浩

单位:第二军医大学附属长海医院

摘要:There are remarkable disparities among patients of different races with prostate cancer; however, the mechanism underlying this difference remains unclear. Emerging evidence indicates that lncRNAs are dysregulated and play important roles in tumorigenesis and tumor progression. Here, we present a comprehensive landscape of the transcriptome profiles of 14 primary prostate cancers and their paired normal counterparts from the Chinese population using RNA-seq identified numerous PCa-associated long noncoding RNAs (lncRNAs) that were differentially expressed in the tumors. Further study showed that expression of a lncRNA, named PlncRNA-1, was significantly higher in prostate cancer cells relative to normal prostate epithelial cells, as well as higher in prostate cancers compared with normal tissues and benign prostatic hyperplasia (BPH). Silencing of PlncRNA-1 significantly reduced cell proliferation and induced apoptosis in prostate cancer cell lines LNCaP and LNCaP-AI. Mechanistically, PlncRNA-1 suppression by siRNA resulted in a decrease of androgen receptor (AR) mRNA, protein, and AR downstream target. Conversely, blockade of AR signaling with siRNA resulted in a suppression of PlncRNA-1 expression in prostate cancer cell lines. This study yielded new insights about lncRNAs into the pathogenesis of prostate cancer and suggested that PlncRNA-1 is a potential therapy target.

题目:从海量数据挖掘到非编码RNA功能预测

报告人:Allen Chen

单位:广州市锐博生物科技有限公司

摘要:通过对海量芯片数据进行荟萃分析,整合多个蛋白数据库,我们构建了蛋白基因互动网络,挖掘预测非编码RNA的作用靶点和功能。

1.miRNA靶基因综合预测方法

预测miRNA的有效作用靶标是当前miRNA功能研究的难题之一。锐博生物结合大量的GEO数据,整合使用多个数据库,通过研究蛋白子网的基因互动关系,开发出新的高效miRNA靶基因预测方法。通过两个实例介绍整个预测流程与验证。

2.全基因组长非编码RNA大规模功能预测

长非编码RNA与许多重要的生物学过程相关,如基因组印记、细胞分化、免疫反应等。lncRNA的功能预测分析已成为当前的研究热点,但由于实验数据的不足,研究进展缓慢,因此挖掘和预测lncRNA功能成为生物信息迫切研究的问题。应用广泛的AFFY基因芯片,至今已积累大量基因表达谱数据。随着基因组信息的快速更新,我们发现超过1500个Affy芯片探针序列来源于长非编码RNA。

通过荟萃分析3000张Affy芯片,我们构建了蛋白和ncRNA的共表达网络。通过筛选网络的关键节点,GO富集等方法,对ncRNA进行大规模的功能预测。为生物实验探索长非编码RNAs的潜在功能,提供重要线索,促进这个领域研究工作。

3.疾病基因群的蛋白作用子网络

对疾病个体的全基因芯片表达谱的整体分析,我们把疾病基因作用网络与蛋白互动数据库整合在一起,分析疾病基因在激活子网中与特定节点或模块的相互作用关系,从而理解疾病基因群的相互作用。疾病网络突破传统的"一个药物对应一个靶标对付一种疾病"理念,代表了现代生物医药研究的新理念与研究模式的巨大转变。

以系统生物学和网络生物学基本理论为基础的疾病网络学具有整体性、系统性的特点,注重网络的鲁棒性和子网络的基因相互扰动,强调理解疾病在生物体系中的基因作用子网的激活,理解其具体互动功能,揭示疾病作用的生物动力学,对认识疾病的蛋白激活子网,发现药物的新靶点基因群,有重要开拓意义。通过分析一组自身免疫系统疾病芯片,我们简介这个全新的系统生物学的研究新热点。(生物谷 Bioon.com)

2012上海第一届miRNA/LncRNA研究经验交流会

2012年4月28日

上海好望角大饭店(中科院学术交流中心)

主办单位:中国细胞生物学会医学细胞生物学分会

                    广州市锐博生物科技有限公司

                    生物谷

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