近日,生物信息科学与技术学院李霞教授团队利用高通量的新一代测序数据和多个功能组学数据资源,成功识别了12种人类癌症lncRNA相关的竞争三元组 (lncRNA associated competing triplets, lncACTs),并解析了这些具有调控活性的竞争三元组在癌症特异性、预后标志物识别等研究中的重要功能。研究成果发表在国际著名期刊《Nucleic Acid Research》(SCI IF 8.808)上,该项研究得到科技部863项目、973项目和国家自然科学基金的资助。
近年来,研究人员发现一类新的非编码RNA——长链非编码RNA可以在转录后水平影响癌症相关基因的表达或调控重要的癌症生物学过程和通路,从而在癌症的发生发展中发挥着关键的生物学作用。最近的一些研究表明,lncRNA分子可以与microRNAs分子进行结合并通过竞争机制间接调控miRNA的靶基因。然而,在人类癌症中这种竞争关系背后的分子调控机制却一直未被科研人员解析。
李霞教授指导课题组宁尚伟副教授、王鹏博士完成的这一研究成果,系统分析了非编码lncRNA、miRNA以及编码mRNA三者之间的竞争性互作关系,开发了一套整合的流程来识别在癌症中具有调控活性的lncRNA-miRNA-mRNA竞争三元组。研究发现,参与到竞争调控过程中的lncRNA与其它lncRNA显著不同,具有类似于“海绵”样的吸附特性。通过在12种癌症中构建全局竞争活性谱,我们发现lncRNA三元组的竞争活性具有高度的癌症特异性。进一步通过表达谱聚类分析构建了9种癌症的特异性竞争子网,并识别出若干预后相关的风险模块。在乳腺癌子网中,lncRNA H19以及BRCA1/2相关的竞争三元组模块可以显著地将乳腺癌临床样本高生存率与低生存率区分。
此外,本研究中也积极开展了转化医学研究的探索,试图在基础研究与临床医学之间建立更直接的沟通桥梁。并开发了界面友好功能强大、适于临床科研人员使用的数据库平台与分析平台。该平台存储了1430673个候选竞争三元组数据集,以及利用12种癌症高通量测序表达数据筛选得到的5119个具有竞争活性的lncRNA三元组数据,并提供了相应的查询和下载功能。竞争三元组数据库名称为LncACTdb,可通过该网址进行访问:http://www.bio-bigdata.net/LncACTdb/,数据库自发布以来,得到多个国内外研究机构的使用。
近年来,李霞教授研究团队在人类复杂疾病相关的非编码RNA研究领域取得了一系列重要的研究成果,连续在国际著名杂志《Nucleic Acid Research》(SCI影响因子8.808)上发表科研论文15篇,部分研究论文被评为“Hot Paper”,并被《Nature Review》等高影响力杂志引用,研究成果备受国内外研究同行关注。