與您分享：環(huán)狀RNA在腫瘤領(lǐng)域中的作用

隨著新技術(shù)允許科學(xué)家們深入研究基因組和外顯子組，一類新的稱為環(huán)狀 RNA（circular RNA, circRNA）的 RNA 可能發(fā)揮著一種有趣的作用。

在一項(xiàng)新的研究中，來自美國密歇根大學(xué)的研究人員對多種癌癥中的 circRNA 進(jìn)行了編目，并進(jìn)行了初步研究，表明這些穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)可能作為血液或尿液中的癌癥生物標(biāo)志物。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在 2019 年 2 月 7 日的 Cell 期刊上，論文標(biāo)題為「The Landscape of Circular RNA in Cancer」。

circRNA 是一種非編碼 RNA，它們形成閉合的環(huán)狀結(jié)構(gòu)而不是線性結(jié)構(gòu)。新的 RNA 測序方法曝光了這些 circRNA，但是人們對它們起作用的原因或方式知之甚少。不過它們的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)使得它們成為癌癥生物標(biāo)志物的理想候選對象。

這項(xiàng)新的研究確定了癌癥中的 circRNA 目錄，從而為未來的研究構(gòu)建了一個(gè)數(shù)據(jù)庫。論文共同通訊作者、密歇根大學(xué)轉(zhuǎn)化病理學(xué)中心主任 Arul M. Chinnaiyan 博士說，「我對 circRNA 作為非侵入性生物標(biāo)志物的潛力感到非常興奮。鑒于它們的穩(wěn)定性，我們可能能夠在癌癥患者的血液或尿液中檢測到它們。這可能對癌癥的診斷或預(yù)后有用。」

作為 MiONCOSEQ 項(xiàng)目的一部分，這些研究人員從 800 多個(gè)腫瘤樣本中發(fā)現(xiàn)了 circRNA。他們證實(shí)為 MiONCOSEQ 項(xiàng)目開發(fā)的捕獲 RNA 測序在檢測 circRNA 方面比現(xiàn)有方法更為強(qiáng)大。

Chinnaiyan 說，「這種捕獲方法可能是有限的，這是因?yàn)樗谖覀冇脕聿东@ RNA 的探針。但是，全外顯子組捕獲方法使得它具有重大的意義。我們通過這種方式捕獲大量的 RNA。這就是為何我們能夠鑒定出如此多的之前并不知道的 circRNA。」

這種技術(shù)僅需少量總 RNA 就能夠鑒定出 circRNA。這意味著它們可能在 RNA 被稀釋的地方被檢測到，比如血液或尿液。

此外，這些研究人員還鑒定出幾種在前列腺癌組織中發(fā)現(xiàn)的 circRNA。通過評估來自前列腺癌細(xì)胞的 circRNA，他們發(fā)現(xiàn)它們比線性 RNA 更穩(wěn)定。它們也可在尿液樣品中檢測到。

Chinnaiyan 說，「我們能夠證實(shí)這些 circRNA 存在于尿液中并且來自前列腺癌的 circRNA 可被檢測到。我們未來的研究將探究這些 circRNA 作為尿液或血液中的癌癥生物標(biāo)志物。」

這些研究人員將他們的研究結(jié)果轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)名為 MiOncoCirc 的數(shù)據(jù)庫，這個(gè)數(shù)據(jù)庫對腫瘤樣本中報(bào)道的 circRNA 進(jìn)行編目。這種資源可供科學(xué)家們使用，有助于開發(fā)新的癌癥生物標(biāo)志物。

參考資料：Josh N. Vo et al. The Landscape of Circular RNA in Cancer. Cell, 2019, doi:10.1016/j.cell.2018.12.021.

circRNA 實(shí)驗(yàn)方案

circRNA 研究實(shí)驗(yàn)意義：     

環(huán)狀 RNA（circular RNA，circRNA）是最近發(fā)現(xiàn)的一類特殊的非編碼 RNA，它大量存在于真核細(xì)胞胞質(zhì)內(nèi)，主要由 pre-mRNA 通過可變剪切加工產(chǎn)生。 近年研究發(fā)現(xiàn)，circRNA 具有很多重要的調(diào)控功能，例如，circRNA 可以作為競爭性內(nèi)源 RNA（competing endogenous RNA，ceRNA）結(jié)合胞內(nèi) miRNA，阻斷 miRNA 對其靶基因的抑制作用。除此以外，circRNA 也具有調(diào)控其他類型 RNA、調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)活性等功能。circRNA 在不同物種中具有保守性，而且存在組織表達(dá)差異，且 circRNA 的環(huán)狀結(jié)構(gòu)對 RNase 不敏感，導(dǎo)致它比線性 RNA 更為穩(wěn)定，這些特性使得 circRNA 具有開發(fā)疾病新型診斷與治療方法的巨大潛力，研究意義重大。

重要意義：

在對 circRNA 結(jié)構(gòu)和功能研究的基礎(chǔ)上，有研究人員發(fā)現(xiàn)它們在動(dòng)脈粥樣硬化，神經(jīng)系統(tǒng)紊亂，糖尿病和腫瘤等疾病發(fā)生過程中，發(fā)揮非常重要的作用。對環(huán)狀 RNA 研究具有重要的意義：

1）circRNA **的競爭性內(nèi)源（ceRNA）特征可為藥物開發(fā)提供新的思路；

2）circRNA 的組織特異性和穩(wěn)定性有可能使 circRNA 成為一種良好的生物標(biāo)志物；

3）circRNA 的研究為生命的進(jìn)化研究提供新的方向。