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癌症研究概览11:microRNA(miRNA)

【字体: 时间:2014年12月29日 来源:Illumina

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  容易测定、相对稳定、对mRNA具有调控作用,这些特点让miRNA有潜力成为许多疾病包括癌症的标志物,但任何新发现的候选miRNA想要成为合格的生物标志物,还有很长的路要走。迄今为止的研究仍处于生物标志物发现的极早期阶段,下面的文章介绍了这一快速发展领域的技术和进展。

MicroRNA(miRNA)

成熟的miRNA通过翻译抑制或增强mRNA降解来调控基因表达。许多miRNA都位于不同类型癌症中删除或扩增的基因组区域,在大部分癌症类型中都观察到miRNA表达水平的整体下降。癌症研究中miRNA的研究大致可分为两大类:第一类是发现癌症发展中起作用的miRNA并注释功能,第二类是miRNA作为癌症检测和分期标志物的潜在应用研究,以此改善癌症的诊断和治疗。

容易测定、相对稳定、对mRNA具有调控作用,这些特点让miRNA有潜力成为许多疾病包括癌症的标志物,但任何新发现的候选miRNA想要成为合格的生物标志物,还有很长的路要走。迄今为止的研究仍处于生物标志物发现的极早期阶段,下面的文章介绍了这一快速发展领域的技术和进展。

参考文献:

Hou, J., Lin L., Zhou W., Wang Z., Ding G., et al. (2011) Identification of miRNomes in human liver and hepatocellular carcinoma reveals miR-199a/b-3p as therapeutic target for hepatocellular carcinoma. Cancer Cell 19: 232-243

Farazi, T. A., Horlings H. M., Ten Hoeve J. J., Mihailovic A., Halfwerk H., et al. (2011) MicroRNA sequence and expression analysis in breast tumors by deep sequencing. Cancer Res 71: 4443-4453

实验设计上的注意事项:

miRNA的制备和测序已成为常规实验方法,用户根据厂商提供的标准操作步骤就能获得具有非常高的灵敏度和特异性的数据。更需重视的是与高质量数据相匹配的实验设计和数据分析方法。

测序深度与检测灵敏度直接相关。在一个典型的实验中,当流动槽(flow cell)的一个通道中只加入一个样品时,测序深度会非常高,其检测灵敏度也极高。因此,miRNA读取深度很少成为考虑因素。在不需要如此高水平检测的研究(如筛查)中,几个样品可分别加上带不同index标记的接头上到flow cell的同一个通道中。在决定测序覆盖深度时,记住miRNA控制基因表达,而miRNA水平的细微变化就能影响许多编码蛋白的基因。

新发现的miRNA应当通过功能分析,如Ago2结合实验或敲除实验来证实。

实验应当包含足够数量的样品,以建立统计学可信度。多名患者肿瘤中一个miRNA的存在足以创建此假设,即miRNA可能在疾病中发挥作用。通常需要大量患者来检验此假设,并建立统计学可信度。目前对于在测序研究中建立统计学可信度和多重检验纠正,还没有公认的方法。基于测序的miRNA分析并不能测定miRNA表达的绝对量,而是不同miRNA(如在肿瘤-正常细胞)的相对量。

分层性是癌症样品共有的问题,不同的病因和机理往往共有一个特定的癌症表型。因此,严格的分析需要有足够的样品量,才能充分代表每个肿瘤亚型。miRNA表达可随肿瘤发展而变化,因此实验设计中应包含对肿瘤分期的考虑。目前对于发现生物标志物实验流程的要求和设计思路已相当成熟,任何新发现的标志物必须在大的、独立的群体中验证。

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