Brief Bioinform|Jin-Wu Nam综述了肿瘤免疫微环境中的lncRNAs

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长链非编码RNA(lncRNA)是肿瘤发生和免疫反应的关键参与者,其细胞类型特异性基因表达的性质和其他功能证据支持了lncRNAs在肿瘤免疫微环境(TIME)中具有不同细胞功能的观点。迄今为止,大多数lncRNA研究严重依赖RNA-seq数据,新兴单细胞RNA测序(scRNA-seq)是解决缺乏低丰度但细胞类型特异性lncRNA注释的潜在方案。因此,更新注释和进一步了解lncRNA的细胞表达对于表征TIME中lncRNA基因的细胞类型特异性功能是必要的。
2021年12月10日,韩国汉阳大学自然科学学院生命科学系Jin-Wu Nam团队在Briefings in Bioinformatics上发表了题为“Tumor immune microenvironment lncRNAs”的综述性论文。在本文中,团队讨论了在肿瘤和免疫细胞中特异性表达的lncRNA,总结了lncRNA在细胞类型水平上的调节功能,并强调了scRNA-seq方法如何帮助研究TIME中lncRNA的细胞类型特异性功能。
由于对不同哺乳动物组织和细胞高通量测序的兴起,lncRNA基因普查近年来得到了很大的扩展,在人类基因组中,已有超过20,000个lncRNA基因被注释,它们主要来自细胞系和组织,这一数量已与蛋白编码基因(PCG)数量相当。lncRNAs在其表达中显示出独特特征,其与mRNAs不同,很少有lncRNAs在组织中普遍表达;相反,大多lncRNAs是在某些条件和组织中特异性表达的,这也就暗示了其功能相关性。其参与染色质状态、转录、RNA稳定性、RNA加工、蛋白质合成和RNA/蛋白质修饰调控,并可作为竞争性内源RNA(ceRNA)和蛋白质支架发挥作用。
LncRNAs在肿瘤发生过程中经常失调,这可能是肿瘤发展的原因与结果。一般而言,与正常样本相比,具有致癌作用的lncRNA在肿瘤中上调,并且这些lncRNA的失活通常会减少肿瘤发生或促进细胞凋亡;另一方面,具有肿瘤抑制作用的lncRNAs在肿瘤中趋于下调,并且这些lncRNAs的消耗通常会增加肿瘤的发生;此外,其还参与肿瘤的进展和转移,并与预后密切相关。
在这篇综述中,团队首先总结了有关参与癌症发展和进展的功能性lncRNA以及其在免疫细胞中表达的信息(图1,图5);然后,概述了当前关于癌症和免疫相关lncRNA在细胞水平上的真实表达以及其在TIME中可能的细胞功能(图2-图4)。同时,团队对单细胞分析研究lncRNA的前景和挑战的讨论提供了单细胞技术在检查TIME的lncRNA细胞功能方面未来潜力的见解(图6,图7)。
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图1 多种技术阐明lncRNAs的致癌或抑癌功能。
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图2 lncRNA的细胞类型特异性表达。
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图3 免疫相关lncRNA功能。
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图4 广泛表达的lncRNAs和免疫细胞中最丰富的10种细胞类型特异性lncRNAs。
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图5 lncRNA在肿瘤和免疫细胞中的多方面功能。
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图6 scRNA-seq与批量RNA-seq检测lncRNA标记。
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图7 scRNA-seq数据集中表达的lncRNA和DEG与大量RNA-seq数据集中的比较。

期刊及DOI号

Nucleic Acids Res. 2021 Dec 10. 

doi: 10.1093/nar/gkab1182.

题目

Coordinated glucocorticoid receptor and MAFB action induces tolerogenesis and epigenome remodeling in dendritic cells

摘要

Glucocorticoids (GCs) exert potent anti-inflammatory effects in immune cells through the glucocorticoid receptor (GR). Dendritic cells (DCs), central actors for coordinating immune responses, acquire tolerogenic properties in response to GCs. Tolerogenic DCs (tolDCs) have emerged as a potential treatment for various inflammatory diseases. To date, the underlying cell type-specific regulatory mechanisms orchestrating GC-mediated acquisition of immunosuppressive properties remain poorly understood. In this study, we investigated the transcriptomic and epigenomic remodeling associated with differentiation to DCs in the presence of GCs. Our analysis demonstrates a major role of MAFB in this process, in synergy with GR. GR and MAFB both interact with methylcytosine dioxygenase TET2 and bind to genomic loci that undergo specific demethylation in tolDCs. We also show that the role of MAFB is more extensive, binding to thousands of genomic loci in tolDCs. Finally, MAFB knockdown erases the tolerogenic properties of tolDCs and reverts the specific DNA demethylation and gene upregulation. The preeminent role of MAFB is also demonstrated in vivo for myeloid cells from synovium in rheumatoid arthritis following GC treatment. Our results imply that, once directly activated by GR, MAFB plays a critical role in orchestrating the epigenomic and transcriptomic remodeling that define the tolerogenic phenotype.

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