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。

在一項新的研究中，來自美國密歇根大學的研究人員對多種癌癥中的 circRNA 進行了編目，并進行了初步研究，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志物的理想候選對象。

這項新的研究確定了癌癥中的 circRNA 目錄，從而為未來的研究構(gòu)建了一個數(shù)據(jù)庫。論文共同通訊作者、密歇根大學轉(zhuǎn)化病理學中心主任 Arul M. Chinnaiyan 博士說，「我對 circRNA 作為非侵入性生物標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 項目的一部分，這些研究人員從 800 多個腫瘤樣本中發(fā)現(xiàn)了 circRNA。他們證實為 MiONCOSEQ 項目開發(fā)的捕獲 RNA 測序在檢測 circRNA 方面比現(xiàn)有方法更為強大。

Chinnaiyan 說，「這種捕獲方法可能是有限的，這是因為它基于我們用來捕獲 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志物。」

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

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 實驗方案

circRNA 研究實驗意義：     

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志物；

3）circRNA 的研究為生命的進化研究提供新的方向。