如何利用同一組學數據發表多篇文章？
今天小編為大家解讀一篇今年發表在Journal of Hepatology雜誌上的文章，這篇文章結合轉錄組測序，分析確定了組蛋白甲基化酶G9a在肝癌發生過程中的作用機制及作用。為什麼會挑這篇文章來解讀呢，相信聰明的你已經通過標題找到感覺了，首先來看一下文章的詳細內容。
發表雜誌：《Journal of Hepatology》
影響因子：12.486
研究背景
肝細胞癌（HCC）是世界上第五大常見惡性腫瘤疾病，也是世界上第二大死亡率的腫瘤疾病，HCC的發生是一個多基因參與、多階段發展的過程，其中，表觀遺傳的失調可能扮演著重要的作用。G9a是含有SET結構域的組蛋白甲基化轉移酶，特異性地催化組蛋白3的賴氨酸9二甲基化（H3K9me2），這是常染色質轉錄抑制的表觀遺傳標誌。G9a介導的轉錄抑制對於細胞分化和胚胎髮育是至關重要的，然而G9a在HCC腫瘤發生過程中的作用還有待闡明。
研究材料
16對乙型肝炎病毒（HBV）引起的HCCs組織和癌旁組織。
整體研究思路
研究結果
1
G9a的臨床相關性分析
RNA-seq分析結果顯示G9a在16個HCCs樣本中顯著上調，qRT-PCR分析5個正常肝組織及92對HCC樣本和相應的癌旁組織樣本發現，G9a在HCCs中顯著上調。TCGA資料庫中包含不同病因的HCCs數據，分析TCGA RNA-seq資料庫中50對混合病因的HCCs樣本數據，發現G9a的失調人類癌症中是一個普遍現象，在大多數HCCs樣本中G9a表達上調，並且G9a的表達隨著肝癌的發生過程（正常肝組織-炎症肝組織-肝硬化組織-早期HCC組織-晚期HCC組織）逐漸上升，G9a的過表達還與HCC的浸潤和轉移顯著相關（晚期的pTNM分期、無靜脈浸潤和腫瘤微衛星形成、缺乏腫瘤包膜）。
圖1. G9a人HCCs樣本中表達上調頻率很高
2
HCCs樣本中G9a上調機制分析
在60%的HCCs樣本中G9a的基因拷貝數增加（≥3 copies），並且G9a mRNA表達水平與基因拷貝數呈正相關。miR-1靶定G9a 3『UTR，在HCCs樣本中表達下調，且miR-1的表達水平與G9a呈負相關。
圖2. G9a基因拷貝數增加和miR-1過表達引起G9a的表達下調
3
G9a在HCCs中的功能分析
敲除G9a的表達抑制HCC細胞的增殖和遷移。敲低G9a抑制裸鼠腫瘤的生長，裸鼠的原位肝移植實驗結果顯示敲除G9a顯著抑制HCC腫瘤發生和肺轉移，表明G9a作為促癌基因對HCC細胞的增殖和轉移至關重要。G9a的小分子抑製劑UNC0638 和BIX01294選擇性地抑制G9a組蛋白甲基化轉移酶活性，顯著下調H3K9me2的蛋白水平，能抑制HCC細胞的增殖、克隆形成。
圖3. 下調G9a顯著抑制腫瘤生長，減少HCCs細胞的肺轉移
4
G9a下游基因篩選與功能驗證
兩種G9a干擾的HCC細胞系RNA-seq分析，發現16個共同上調基因，將RARRES3作為潛在作用靶標之一，ChIP分析結果顯示敲除G9a顯著下調RARRES3啟動子區域H3K9me2水平和富集的G9a水平，確定RARRES3直接受到G9a的調控。干擾RARRES3的表達促進HCCs細胞增殖和遷移，並且敲低RARRES3能消除敲除G9a引起的細胞增殖抑制，表明RARRES3作為抑癌基因，在人HCC中G9a通過抑制RARRES3的表達促進腫瘤發生。
圖4. G9a通過抑制RARRES3的表達促進腫瘤發生
研究總結
這是一篇典型的臨床機制研究類文章，研究發現了miR-1/G9a/RARRES3信號通路在肝癌發生過程中扮演的重要作用，揭示了在肝癌治療中G9a的病理意義，可將其作為治療的潛在靶標。研究內容完整，功能試驗驗證充分，並且具有臨床意義。
劃重點
這篇文章是香港大學肝病國家重點實驗室吳呂愛蓮教授團隊今年5月份發表的，其實在2016年該團隊利用同一組RNA-seq數據在Hepatology發表了一篇的文章，研究思路和內容與上述文章極其相似。下面小編具體對比分析一下這兩篇文獻的研究內容。
從以上分析可以看出兩篇文章的研究思路很相似，首先通過RNA-seq分析尋找到顯著差異表觀調控因子，然後進行差異基因的臨床相關性分析和功能驗證，最後尋找差異功能基因改變的作用機制及下游信號通路。第二篇雖然利用了第一篇的組學數據，但是第二篇的機制研究比第一篇完整，RNA-seq分析下游信號通路後，尋找到了下游直接作用基因，並進行了功能驗證，所以兩篇文章最終發表的期刊和影響因子相差不大。
一般我們在拿到一組組學數據後，可以得到很多表達差異顯著的分子，所以在篩選確定目標分子時，可以多選擇候選基因進行功能驗證，如果驗證到不止一個候選基因有重要功能，那就很愉快了，多個基因同時做，既節約時間又節約成本。
其實這個團隊對於這組RNA-seq數據不僅分析了表觀調控基因，還有其他差異表達基因，比如這篇：
小編還找了這個團隊之前發表的一些研究思路相似的文章，比如這兩篇，感興趣的同學可以認真看一下文章。
參考文獻：
【1】Wei L, Chiu D K, Tsang F H, et al. Histone methyltransferase G9a promotes liver cancer development by epigenetic silencing of tumor suppressor gene RARRES3[J].Journal of Hepatology, 2017.
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