Nucleic Acids Research
靶向测序揭示癌症中miRNA基因突变图谱
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本研究开发了首个全miRNome测序（WMS）平台，可实现所有人类miRNA基因及其生物发生相关基因的靶向测序，为癌症相关miRNA研究提供高通量、高灵敏度的检测工具。
文献概述
本文《Whole-miRNome sequencing: a panel for the targeted sequencing of all human miRNA genes》，发表于《Nucleic Acids Research》杂志，回顾并总结了miRNA基因在癌症中的突变图谱及其对miRNA功能的影响。研究通过开发WMS技术，实现了对约2000个miRNA基因及28个miRNA生物发生基因的高通量测序，系统分析了来自多种癌症类型的约300对肿瘤/正常样本，共识别出2000余个突变，其中879个发生在miRNA基因中，包括种子区域、加工位点等关键功能区。研究还检测到多个拷贝数变异（CNAs）热点，涵盖已知的癌相关miRNA基因。文章为癌症中miRNA基因变异的研究提供了新的方法和资源，为后续功能研究和临床应用奠定基础。
背景知识
microRNAs（miRNAs）是一类约19-23个核苷酸的非编码RNA，通过转录后调控影响基因表达，广泛参与发育、增殖、分化和凋亡等细胞过程。其功能异常与癌症发生密切相关，已有多个miRNA被确认为癌相关驱动因子，如let-7家族、miR-17-92簇（oncomiR-1）和miR-21。尽管miRNA在癌症研究中的重要性日益凸显，其基因组范围的突变图谱尚不完善，主要受限于缺乏特异性测序工具。WMS平台的开发填补了这一技术空白，使得miRNA基因及其生物发生基因的突变检测成为可能，同时具备高灵敏度，适用于不同样本类型，包括高度降解的FFPE样本。该技术为癌症基因组学中非编码区域的研究提供了有效工具，推动癌症相关miRNA的深入分析。
研究方法与实验
研究团队开发了WMS靶向测序平台，涵盖1849个miRNA基因和28个miRNA生物发生基因。通过Illumina HiSeq 4000和NovaSeq 6000平台对286对肿瘤/正常样本进行测序，平均覆盖度超过700×。采用Mutect2进行体细胞突变检测，并通过Sanger测序验证突变可靠性。此外，研究还使用CNVkit和GISTIC2.0进行拷贝数变异分析，识别miRNA基因组中的CNA热点。
关键结论与观点
研究意义与展望
本研究首次系统性揭示了癌症中miRNA基因突变的广泛分布，强调了miRNA基因在癌症基因组中的重要性。未来研究可进一步验证这些候选基因的功能，探索其在癌症发生中的机制，并开发针对miRNA的靶向治疗策略。此外，WMS平台为大规模非编码基因组研究提供了新方法，可应用于其他疾病模型和临床研究中。
结语
本研究开发了WMS靶向测序平台，首次实现了对所有miRNA基因及其生物发生相关基因的系统性突变检测。通过对多种癌症样本的分析，研究团队识别出多个miRNA基因在癌症中的突变富集，特别是MIR3928在基底细胞癌中的突变。这些突变不仅影响miRNA的靶向识别能力，还可能通过改变前体结构影响miRNA加工效率。此外，拷贝数变异分析识别出多个miRNA基因组区域的缺失或扩增，进一步支持miRNA在癌症中的关键调控作用。WMS技术为癌症基因组中非编码区域的研究提供了高效工具，也为临床miRNA相关研究和个体化治疗策略的开发提供了新思路。
