circRNA研究应用专篇① | “sponge”与“biomarker”

circRNAs（Circular RNAs，环状 RNA 分子）是一类不具有5'末端帽子和3'末端 poly(A) 尾巴、并以共价键形成闭合环形结构的非编码 RNA 分子，在真核生物中广泛存在。circRNA研究自2014年兴起，基金情况呈现逐年递增趋势，在2020年基金额保守达到3000万+（数据摘自：Let Pub），研究热度可见。 

图1 2014-2020年 circRNA 基金额

 circRNA 的研究为何如此火热？它们在生物体的生长发育过程中凭借其独特的结构发挥着怎样的作用？别急，circRNA研究应用之上篇——sponge 与 biomarker，小编为您倾情奉上，祝您科研一臂之力！

本篇应用点分享

1、miRNA 分子海绵（sponge）

circRNA 含有大量的 miRNA 结合位点，具有 miRNA 海绵作用，进而间接调控 miRNA 下游靶基因的表达。

2、生物标志物（biomarker）

circRNA结构稳定、半衰期长，可在组织和发育阶段特异性表达，而且circRNA不仅存在于组织和细胞中，在体液中也有大量存在，可作为生物标志物。

文献速递一CircWAC通过靶向miR-142，上调WWP1并激活PI3K / AKT途径来诱导三阴性乳腺癌的化疗耐药性 ^[1]

研究应用：miRNA海绵

背景：化疗耐药是三阴性乳腺癌（TNBC）临床治疗失败和预后不良的主要原因。circRNA在TNBC化疗耐药性方面的研究尚为空白。

技术路线：

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研究结论： CircWAC / miR-142 / WWP1形成竞争性内源RNA（ceRNA）网络，CircWAC通过靶向结合miR-142，上调WWP1并激活TNBC细胞中的PI3K / AKT信号传导活性进而诱导三阴性乳腺癌的化疗耐药性。

文献速递二环状RNA CircMAP3K5充当miR-22-3p海绵，通过TET2介导的平滑肌细胞分化促进内膜增生的消退 ^[2]

研究应用：miRNA海绵

背景：CircRNA的异常表达会导致人类疾病。circRNA通过特定的microRNA来调节基因表达。本研究探讨circMAP3K5（环状有丝分裂原激活的蛋白激酶5）是否可以充当竞争性结合内源性microRNA-22-3p（miR-22-3p）海绵并调节新内膜增生。

研究思路：

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研究结论：研究确定circMAP3K5为TET2介导的血管SMC分化的主要调控因子。靶向circMAP3K5 / miR-22-3p / TET2途径可能为与内膜增生相关的疾病（包括再动脉粥样硬化）提供潜在的治疗策略。

文献速递三体液中的circRNA可以作为癌症生物标志物 ^[3]

研究应用：biomarker

背景：目前，血液生物标记物已经被广泛用于癌症诊断，但低敏感性和特异性限制了它们在普通人群癌症筛查中的广泛应用。目前，研究者正致力于通过微创技术（即液体活检）获得新型、高精度的人体体液生物标志物。近年来，快速发展的高通量转录组分析技术已证实许多circRNA稳定存在于诸多体液中，包括血浆、血清、外泌体和尿液等。

研究思路：

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备注：图中列举的肿瘤biomarker非综述中全部内容

研究结论：
多种肿瘤研究结果证实，circRNA可作为液体活检的重要分子标志物，作者还使用R中的shiny包开发了一个新的、直观的web界面，供用户探索和分析circRNA。

文献速递四

circPTPN22作为胃癌的生物标志物，

通过EMT通路调控胃癌的进展 ^[4]

研究应用：biomarker

研究背景：

胃癌是世界上最常见的癌症之一。由于缺乏特异性症状，80%以上的患者确诊时已是晚期，死亡率高，因此早期胃癌诊断势在必行。

研究思路：

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研究结论：

circPTPN22 可以作为一种有效的胃癌诊断和预后生物标志物，circPTPN22 表达下调，可通过影响 EMT（ Epithelial-mesenchymal Transformation ）途径抑制胃癌细胞的增殖和转移，该研究成果提示，circPEPN22 可能通过 ceRNA 机制影响胃癌的进展。

本期小编向大家介绍了 circRNA 作为 miRNA 分子海绵、biomarker 的功能，下期推文我们将带来 circRNA 翻译潜能等内容的介绍，敬请期待吧～～

Surprise：诺禾致源2021年技术升级，circRNA单文库起始量降至2ug total RNA!!!

参考文献：

[1] Wang L , Zhou Y , Jiang L , et al. CircWAC induces chemotherapeutic resistance in triple-negative breast cancer by targeting miR-142, upregulating WWP1 and activating the PI3K/AKT pathway[J]. Molecular Cancer, 2021, 20(1).

[2] Zeng Z , Xia L , Fan S , et al. Circular RNA CircMAP3K5 Acts as a MicroRNA-22-3p Sponge to Promote Resolution of Intimal Hyperplasia via TET2-Mediated SMC Differentiation[J]. Circulation, 2021, 143(4).

[3] Wang S , Zhang K , Tan S , et al. Circular RNAs in body fluids as cancer biomarkers: the new frontier of liquid biopsies[J]. Molecular Cancer, 2021, 20(1).

[4] Ma S , Kong S , Gu X , et al. As a biomarker for gastric cancer, circPTPN22 regulates the progression of gastric cancer through the EMT pathway[J]. Cancer Cell International, 2021, 21(1).

RNA研究部   宋聪聪 于怡琳 | 文案

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