（文章篇）S5E23: 研究microRNA发Nature的策略及延伸

op1116 2016-07-31

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在（策略篇）环环相扣：高分文章机制研究的秘诀一文中，我们说组合与嵌套是现在发高分文章的趋势，意思是：单独做某一方面的研究已经很难发高分文章了。后来我们分别介绍了SNP与microRNA、lncRNA结合的课题设计（（文章篇）S5E21: SNP，miRNA和lncRNA的课题设计？（文末两个福利））以及SNP与甲基化结合的课题设计（（文章篇）S5E22: SNP与甲基化结合的研究是怎么做的？），就是为了说明这个道理。也就是说，现在的科研高手们都开始玩组合技了, 而组合技的玩法又有好多种。

在第三季我们介绍lncRNA的时候，我们介绍过两篇文章：

（文章篇）S3E10：哎呦嘿，这小丫头片子还有两幅面孔呢？！

（文章篇）S3E17：哎呦嘿，这小丫头片子还有两幅面孔呢？！（二）

分别说的是一个分子通过两种方式发挥功能：

lncRNA-ATB通过与ZEB1/2 mRNA竞争结合microRNA200s的方式促进肿瘤侵袭以及lncRNA-ATB通过与IL11 mRNA直接结合的方式促进肿瘤迁移定植：（Cancer Cell）

lncRNA NBAT-1，在成神经细胞瘤中发挥细胞增殖/迁移和神经分化两个功能（Cancer Cell）：

这两篇文章都是从一个分子的功能和下游分子机制展开研究工作的，今天我们看一篇Nature：Multiple mechanisms disrupt the let-7 microRNA family in neuroblastoma. Nature. 2016 Jul 6. （下载链接：http://pan.baidu.com/s/1geQsUdl 密码：tny3），看完后我们就会发现：原来Nature层次的文章也是这么玩的。

三个层面阐明microRNA let-7 在神经母细胞瘤中失效的机制

也就是说，冰冻三尺，非一日之寒。microRNA let-7功能失活是由了染色质水平缺失、产生被抑制（LIN28B介导）以及MYCN Sponge吸附三者的作用所介导的综合结果。因此，我们文章的内容就可以分为这三部分：

1.在 MYCN非扩增型神经母细胞瘤中，LIN28B/let-7/MYCN这一信号轴存在，LIN28B下调let-7和上调MYCN，但是在MYCN扩增型神经母细胞瘤中LIN28B上调MYCN的作用就失效了。

这一部分把神经母细胞瘤按照MYCN是否扩增进行了分型，然后分别讨论在不同的肿瘤里面LIN28B/let-7/MYCN这一信号轴是否存在，并讨论了在LIN28B下调let-7和MYCN扩增这两个作用力下，MYCN表达的不受控制。

这一部分是文章的第一部分，是可以单独成文的，不过作者没有满足这一结果，也正是下面的研究才使得故事更为精彩。

2. 在MYCN扩增的神经母细胞瘤中，MYCN作为海绵吸附let7，并上调靶基因表达。

这一部分的亮点是由于MYCN扩增导致的MYCN mRNA高表达造成对let7的吸附和对下游分子的上调，由于MYCN对let7的吸附作用导致对let7下游靶蛋白的上调。

这一部分关于ceRNA作用机制的研究是很细致的（关于ceRNA的基本知识，请看聊科研系列·第三期: 竞争性内源RNA（敌之敌，即吾之友））。说明一下：要适用ceRNA这一作用机制是有条件的，绝不仅仅是microRNA与mRNA（lncRNA）之间序列上互补即可，比如对microRNA与mRNA两者之间的比例有要求，太多或太少都不可以。

3. 染色体缺失造成的let7产生减少。

这一部分从一个神经胶质瘤染色体变异现象出发：高频出现的Chr3p和Chr11q缺失很少与MYCN扩增同时出现。在第二步中，MYCN扩增对let7的影响已经证明是在RNA水平的ceRNA这一机制发挥作用了，而由于Chr3p和Chr11q缺失造成定位于此的let7家族成员缺失也是最直接的结果。

下面问题来了，MYCN扩增与let7染色体缺失之间的关系是怎样的呢？

文章的主线内容就到这里了，最后我们做一下总结：

1. ceRNA的适用范围：自从ceRNA作用机制被提出后，我们发现到处都是ceRNA的影子，mRNA，lncRNA，circular RNA两两之间只要与microRNA有序列互补，大家就都往ceRNA的方向做，这时一定要注意调控分子间的比例问题，因为以microRNA为桥梁就像跷跷板，跷跷板的支点坏了，或者某一方过重，这个机制就不能用了。ceRNA机制是生物医学科研领域很有意思的平衡机制之一。

2. 昨天有朋友在后台问：如何理解lncRNA和序列互补的靶miRNA表达同时上调这种情况？

答：我是这么理解的：lncRNA和序列互补的靶miRNA表达同时上调这种情况不是罕见的结果，序列互补不一定说明两者有调控关系，需要先明确两者存在因果调控关系才可以考虑后面的具体关系。当然如果海绵作用存在的话，关系不是这种正相关。总体来说：需要先确定两者的因果调控关系；如果确实是正相关的调控关系，那么考虑用别的机制来解释这种关系，分子的表达受到太多因素的影响，表达的关系是所有因素某一时间点的综合展示，比如lncRNA与microRNA之间存在两种调控关系：上调到3倍和下调到0.5倍的综合效应就是上调1.5倍（3*0.5），但是下调0.5倍的机制是确实存在的。

3.关于组合策略：组合策略或者说多线作战是上面我们介绍的几篇文章的特点。其实广度和深度是科研的两个维度，如果能抓住一个点深入下去，发高分文章当然没问题，而组合策略实际上是一种降低难度的方法，我想实验室老板应该比较熟悉这种模式：把一个分子交给两个学生做，分别做不同的方向和层面，如果两者都做出来文章拼起来，本来只有3分的文章，拼起来的效果可能是10分，是大于3+3的。

4. 生物医学科研的数学定量：

从这篇文章来看，let7的失活是由于染色体片段缺失的直接结果、MYCN扩增导致MYCN产生的海绵吸附、LIN28B对let7产生的抑制这三个方面综合导致的，有意思的是这三个作用趋势一致的，用初中物理的合力来比喻：

如果这三个作用力方向是不同的呢？我们知道我们检测某一分子表达的时候，实际上是对这一特定时间和状态下的分子表达做了一个横截面的定量，拿到的是一个合力，是三个乃至多个分力的总和，那么如果只看一个分力，与合力的方向一定会一致吗？