基因的可变多聚腺苷酸化(Alternative polyadenylation, APA)是一种重要的转录后调控方式,主要分为两种类型:一种是发生在基因3′ UTR区域的APA,这种APA会产生编码区域完全相同、3′ UTR区域长度不同的mRNA;另一种是发生在内含子区的APA,即IPA (Intronic polyadenylation),发生IPA后会改变编码区,进而产生截短蛋白或非编码RNA。越来越多的证据表明IPA异常调控与癌症发生发展关系密切。然而,目前癌症研究中仍然缺乏针对IPA的系统解析和综合分析数据库,这极大地限制了对于IPA调控机制和临床可用性的理解。
2024年5月11日,Journal of Genetics and Genomics在线发表复旦大学生命科学学院/人类表型组研究院倪挺教授团队题为“The landscape and clinical relevance of intronic polyadenylation in human cancers”的研究论文。该论文利用TCGA数据库中33种癌症类型的RNA-seq数据,系统鉴定并发现了21,835个IPA事件,结合病人的临床数据和药物响应数据,鉴定得到临床和药物响应相关的IPA事件。研究团队进一步整合这些数据,开发了人类泛癌IPA数据库IPACancer Atlas (http://www.tingni-lab.com/Pancan_IPA/)
该论文首先利用研究团队前期自主开发的、从常规转录组数据中定量分析IPA的算法IPAFinder,从TCGA数据库的33种癌症类型共10,383个病人样本中鉴定得到21,835个非冗余的IPA分子事件。随后,在14种癌症类型中鉴定到与癌和癌旁组织相比动态改变的2,761个IPA事件。最后,结合癌症病人的临床数据,鉴定到8,855个临床相关的IPA事件,同时结合病人的临床药物响应数据,鉴定到1,042个影响病人药物响应的IPA事件。此外,该论文还构建了首个人类泛癌IPA数据库IPACancer Atlas,包括IPA事件搜索、动态变化IPA、临床相关IPA、药物反应相关IPA、SNV相关IPA、以及下载功能模块。
综上所述,IPACancer Atlas数据库为研究人类泛癌中内含子多聚腺苷酸化提供了资源,可帮助科研人员和临床医生探索癌症中的IPA事件,从而为推动以IPA为癌症临床诊断的潜在分子标志物和临床治疗的潜在分子靶点研究提供支持。
复旦大学生命科学学院博士研究生程晓萌与蒋光辉为该论文共同第一作者,倪挺教授为通讯作者。相关工作得到国家自然科学基金和国家重点研发计划等资助。
Xiaomeng Cheng , Guanghui Jiang , Xiaolan Zhou , Jing Wang , Zhaozhao Zhao, Jiayu Zhang , Ting Ni. The landscape and clinical relevance of intronic polyadenylation in human cancers. Journal of Genetics and Genomics.