七月份circRNA研究进展汇总

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声 明

        七月份的酷暑和暴雨一定给大家留下了深刻的印象，circRNA在七月份的研究报道也出现了一个小小的爆发，总体发表文章和报道数目多达38篇，是比较高产的月份。总体而言，七月份的研究报道集中在以肿瘤为代表的疾病相关差异表达circRNA筛选鉴定及特定circRNA分子基本功能的研究。由于文章数量比较多，本次总结就不面面俱到了，根据文章类型特征挑选一些有代表性的文章与大家一起分享，其余的以表格形式列在相关的分类目录中。

1. circRNA参与平滑肌α-actin基因表达调控

        7月11日，知名杂志Circulation Research在线发表了河北医科大学温进坤教授为通讯作者的文章，介绍发现血管平滑肌细胞中调控α-actin基因表达的通路，其中circRNA circACTA2发挥重要作用[1]。

        血管平滑肌细胞（VSMC）在调节血压等方面发挥重要作用，α-actin（α-SMA）是最重要的细胞骨架成分。已知TGF-β1可影响α-SMA表达，但关于α-SMA在分子细胞水平表达调控机制还没有研究清楚。本文作者发现EGF家族成员NRG-1的可溶剪切变体形式NRG-1-ICD可影响α-SMA的表达。进一步的研究表明NRG-1-ICD通过结合到α-SMA的第一内含子上面，募集转录因子IKZF1，促进α-SMA基因来源的circRNA circACTA2的形成，circACTA2通过竞争性结合miR-548f-5p抑制后者对α-SMA的表达抑制作用。在本文的研究结果中表明circACTA2的形成似乎与QKI和ADAR2都有关系，但作者没有对此展开太详细的探讨。

图1 血管平滑肌细胞中circACTA2竞争性结合miR-548f-5p （来自[1]）

2. 小鼠中风模型中circRNA表达特征分析

        7月12日，Stroke杂志在线发表了威斯康星大学麦迪逊分校Raghu Vemuganti教授为通讯作者的文章，介绍在小鼠缺氧中风模型中伴随时间变化，circRNA表达特征的研究工作[2]。

        作者在基于大脑中动脉栓塞构建的小鼠中风模型中分析了6，12和24小时后半暗带皮质中circRNA的表达特征。实验基于芯片法分析，共获得了1320多种circRNA，其中1064种来源于外显子。283种在至少一个时间点表现出差异表达，16种在三个时间点都有同样趋势的变化[2]。本文是首次探索中风模型中circRNA的变化情况，从实验结果来看，circRNA的表达明显受到生理或病理刺激因素的影响。但美中不足的是，本文是基于芯片法分析的，并未针对各种circRNA所对应的线性RNA产物和转录本的表达变化进行分析，如果能找出伴随中风症状而特异性改变的circRNA或许更有意思。

图2 小鼠中风模型中circRNA差异表达分析（来自[2]）

3. 敲低circRNA有助于提高血管内皮细胞功能

        7月8日，Theranostics在线发表了复旦大学眼耳鼻喉医院Yan Biao和南京医科大学第四临床医医院Jiang Qin为共同通讯作者的文章，介绍发现敲低circZNF609可改善血管内皮功能障碍[3]。

        血管功能障碍与癌症等多种疾病有关，本文作者发现敲低circRNA-ZNF609可改善血管内皮细胞的功能障碍。在体内模型中，敲低circRNA-ZNF609可降低视网膜血管减少并抑制病理性血管异常。体外实验也表明敲低circRNA-ZNF609可促进血管内皮细胞的功能。机制方面作者发现circRNA-ZNF609可竞争性结合miR-615-5p[3]。

图3 体内模型中干扰circRNA-ZNF609促进血管内皮细胞功能 （来自[3]）

4. 肿瘤相关circRNA 研究进展汇总

circRNA MYLK作为内源竞争性RNA在膀胱癌在发挥重要作用

        7月4日，Cancer Letters杂志在线发表了重庆医科大学陈俊霞教授为通讯作者的研究论文，介绍发现circRNA MYLK作为ceRNA通过调节VEGFA/VEGFR2信号通路促进膀胱癌发生发展[4]。文章通过严谨的实验有力地论证了circRNA MYLK作为ceRNA通过调节VEGFA/VEGFR2通路促进BC的发生发展，是一篇难得的miRNA sponge功能模型的文章。

circRNA-100338 /miR-141-3p通路在乙肝相关肝细胞癌中的作用

        7月14日，Nature子刊 Scientific Reports在线发表了上海交通大学附属第六人民医院Huang Xiu-Yan和Huang Xin-Yu为共同通讯作者的文章，介绍发现circRNA-100338 /miR-141-3p通路在乙肝相关肝细胞癌中的作用[5]。

circRNA促进骨肉瘤疾病进程

        6月27日，Oncotargert杂志在线发表了第二军医大学长海医院唐昊和纪方为共同通讯作者的文章，介绍发现在骨肉瘤中circular RNA UBAP2通过竞争性结合miR-143促进疾病进程[6]。

circRNA促进乳腺癌增殖

        7月15日，American Journal of Cancer Research在线发表了聊城人民医院李文磊为通讯作者的文章，介绍发现circ-ABCB10通过竞争性结合miR-1271促进乳腺癌增殖[7]。

肝脏分子调控网络构建

        7月30日，Cell Cycle杂志在线发表了吉林大学基础医学院王国庆教授为通讯作者的文章，介绍在肝癌细胞中基于系统生物学思路构建了分子调控回路网络。其中包含了circRNA，mRNA和miRNA等不同类型的RNA分子[8]。

肿瘤学方向其他circRNA研究进展汇总

        除了上面列举的文献报道，7月份还有很多肿瘤学的研究报道，现整理如下表：

5. 其他人类疾病或生理活动中circRNA 研究进展

心肌模型中发现不受母基因表达影响的circRNA分子

        7月1日，Journal of Molecular and Cellular Cardiology杂志在线发表了德国海德堡大学Johannes. Backs和海德堡大学附属医院Christoph. Dieterich为共同通讯作者的文章，介绍在心脏分化模型及相关疾病中探索不受母基因表达影响的circRNA表达情况[9]。

        在本中作者利用人的iPSC诱导分化心肌模型，分析了β-肾上腺素刺激条件下circRNA变化差异，共检测到4518种circRNA分子， 320种变化非常明显，其中有82种circRNA的变化情况不受母基因的影响。作者又在临床标本中分析验证了来自ATXN10、CHD7、DNAJC6 和SLC8A1的circRNA表达情况。最后，作者还在啮齿类模型中分析了circMYOD、 circSLC8A1、circATXN7 和circPHF21A同源物的核糖体结合或Ago结合的情况，表明这些circRNA分子要么可以结合核糖体，要么结合Ago蛋白[9]。本文的研究表明circRNA表达呈现高度动态的多样性状态，有一小部分circRNA分子的表达与母基因的表达状态并不完全对应，说明可能有未知的特异性调控circRNA表达的机制。

图4 心肌模型中差异表达circRNA分子聚类（来自[9]）

冠状动脉硬化症大鼠模型中circRNA ANRIL功能研究

        7月23日，Cellular Physiology and Biochemistry在线发表了吉林大学附属第二医院Song Chun-Li等作者的研究文章，介绍在大鼠冠状动脉硬化模型中发现circRNA ANRIL的功能，抑制circ-ANRIL表达可降低血管内皮细胞的凋亡及炎症性因子的分泌[10]。

circRNA circRNA_101238在人体胸主动脉夹层中表达和功能研究

        7月5日，Oncotarget杂志在线发表了南方医院Zhong Lintao和Bin Jianping为共同通讯作者的文章，介绍在人体胸主动脉夹层中circRNA差异表达分析的研究工作。表明circRNA_101238可抑制miR-320a的表达，影响MMP9的表达[11]。

辐射条件对circRNA表达影响

        7月13日，Oncotarget杂志在线发表了亥姆霍兹中兴慕尼黑 - 德国环境卫生研究中心 Valerie Bríd O'Leary为通讯作者的文章，介绍在细胞内外辐射条件下细胞中circRNA表达变化情况[12]。

其他疾病或生理活动相关circRNA 研究进展

        除了上面列举的文献报道，7月份还有一些其他的与人类疾病和生理活动相关的circRNA研究报道，现整理如下表：

6. 植物circRNA研究进展

黄豆中circRNA表达谱研究

        7月17日，Scientific Reports杂志在线发表了中国农业科学院油料作物研究所Jiao Yongqing为通讯作者的文章，介绍在黄豆中进行circRNA表达谱分析研究[13]。

拟南芥不同生长阶段叶片中circRNA表达谱分析

        7月20日，Frontiers in Plant Science杂志在线发表了华东师范大学生物医学研究所与生命科学学院Chen Geng和Shi Tieliu为共同通讯作者的文章，介绍分析不同生长阶段拟南芥叶片中circRNA表达谱分析[14]。 

荔枝转录组研究中发现circRNA

        7月16日，Virus Research杂志在线发表了法国波尔多大学Thierry Candressed和中国农业科学院植物保护研究所李世访为共同通讯作者的文章，介绍在荔枝转录组中利用鸟枪法测序后分析植物类病毒的研究工作，其中许多的RNA产物为circRNA形式的分子[15]。 

拟南芥组织特异性circRNA数据库

        7月25日，Briefings in Bioinformatics杂志在线发表了山东农业大学Zhao Hongwei为通讯作者的文章，介绍他们开发的拟南芥不同组织中circRNA表达特征的数据库AtCircDB[16]。

7. circRNA研究信息学工具与数据库进展

核酸研究杂志最新在线工具专刊

        著名杂志Nucleic Acids Research每年都会对数据库和在线工具发布专刊，7月份该杂志正式公布了2017年在线核酸研究工具专刊。

        本期的专刊共收到了284份推荐意见，其中102种获得了编辑部批准提交，最终接收了86种在线工具的介绍。本公共号将在近期专门撰文介绍该期专刊，敬请关注。

可视化的circRNA分析程序：CircView

        6月30日，Briefings in Bioinformatics杂志在线发表了由UThealth Science Center韩冷课题组和武汉大学何春江课题组共同开发的一个circRNA可视化程序：CircView[17]。

浙江大学发布预测circRNA翻译多 44 34071 44 15287 0 0 1077 0 0:00:31 0:00:14 0:00:17 3044的新工具

        7月12日，Bioinformatics杂志在线发表了浙江大学生命科学学院陈铭教授的文章，介绍他们开发的一个预测分析circRNA翻译多肽的工具：CircPro，介绍了该工具的主要涉及思路并提供了下载地址 [18]。

IRES分析新工具

        7月6日，Bioinformatics杂志在线发表了印第安纳大学Tang Haixu为通讯作者的文章，介绍他们开发的一种新的IRES分析工具：ISEScan。circRNA翻译多肽已经有多篇文章报道，相信还有很多尚未发现的可翻译多肽的circRNA分子，IERS元件是非常重要的翻译起始元件，ISEScan工具或许能对此有所帮助[19]。

8. 其他circRNA相关报道

Cancer Research发表circRNA相关研究摘要

关于RNA 编码/非编码的思考

        7月7日，Genome Biology杂志在线发表了南澳州大学Simon Conn为通讯作者的会议摘要，深入探讨了经典的mRNA及包括circRNA在内的ncRNA的关系，认为传统意义的编码RNA只是一种人为规定的定义，并非真正的自然规则。针对RNA编码或非编码的问题阐述了作者的观点。

神经突触转录后翻译调控机制 

        在即将出版的由 Thomas Heinbockel主导编纂的《Synaptic Plasticity》第二章，由澳大利亚纽卡斯尔大学Murray J. Cairns为通讯作者撰写完成。在该章节中，作者系统分析了与突触可塑性有关的RNA转录后翻译调控机制，其中circRNA作用通路也有所涉及。

        七月份是circRNA研究比较高产的月份，国内发表的文章占到了绝大多数，有引领该方向发展的态势，可喜可贺。

参考文献：

1. Sun, Y., et al., A Novel Regulatory Mechanism of Smooth Muscle alpha-actin Expression by NRG-1/circACTA2/miR-548f-5p Axis. Circ Res, 2017.

2. Mehta, S.L., G. Pandi, and R. Vemuganti, Circular RNA Expression Profiles Alter Significantly in Mouse Brain After Transient Focal Ischemia. Stroke, 2017.

3. Chang Liu, M.-D.Y., Chao-Peng Li, Kun Shan, Hong Yang, Jia-Jian Wang, Ban Liu, Xiu-Miao Li, Jin Yao, Qin Jiang and Biao Yan, Silencing Of Circular RNA-ZNF609 Ameliorates Vascular Endothelial Dysfunction. Theranostics, 2017. 7(11): p. 2863-2877.

4. Zhong, Z., et al., Circular RNA MYLK as a competing endogenous RNA promotes bladder cancer progression through modulating VEGFA/VEGFR2 signaling pathway. Cancer Lett, 2017. 403: p. 305-317.

5. Huang, X.Y., et al., Comprehensive circular RNA profiling reveals the regulatory role of the circRNA-100338/miR-141-3p pathway in hepatitis B-related hepatocellular carcinoma. Sci Rep, 2017. 7(1): p. 5428.

6. Zhang, H., et al., Increased circular RNA UBAP2 acts as a sponge of miR-143 to promote osteosarcoma progression. Oncotarget, 2017.

7. Liang, H.F., et al., Circular RNA circ-ABCB10 promotes breast cancer proliferation and progression through sponging miR-1271. Am J Cancer Res, 2017. 7(7): p. 1566-1576.

8. Ren, S., et al., Construction and analysis of circular RNA molecular regulatory networks In liver cancer. Cell Cycle, 2017: p. 0.

9. Siede, D., et al., Identification of circular RNAs with host gene-independent expression in human model systems for cardiac differentiation and disease. J Mol Cell Cardiol, 2017. 109: p. 48-56.

10. Song, C.L., et al., Effect of Circular ANRIL on the Inflammatory Response of Vascular Endothelial Cells in a Rat Model of Coronary Atherosclerosis. Cell Physiol Biochem, 2017. 42(3): p. 1202-1212.

11. Zou, M., et al., Circular RNA expression profile and potential function of hsa_circRNA_101238 in human thoracic aortic dissection. Oncotarget, 2017.

12. O'Leary, V.B., et al., The circRNA interactome-innovative hallmarks of the intra- and extracellular radiation response. Oncotarget, 2017.

13. Zhao, W., et al., Genome-wide identification and characterization of circular RNAs by high throughput sequencing in soybean. Sci Rep, 2017. 7(1): p. 5636.

14. Tengfei Liu, L.Z., Geng Chen and Tieliu Shi, Identifying and Characterizing the Circular RNAs during the Lifespan of Arabidopsis Leaves. Frontiers in Plant Science, 2017.

15. Jiang, J., et al., Identification of a viroid-like RNA in a lychee Transcriptome Shotgun Assembly. Virus Res, 2017. 240: p. 1-7.

16. Jiazhen Ye, L.W., Shuzhang Li, Qinran Zhang, Qinglei Zhang, Wenhao Tang, Kai Wang, Kun Song, Gaurav Sablok, Xiaoyong Sun and Hongwei Zhao, AtCircDB: a tissue-specific database for Arabidopsis circular RNAs. Briefings in Bioinformatics, 2017.

17. Jing Feng, Y.X., Siyu Xia, Huan Liu, Jun Wang, Fatma Muge Ozguc, Lijun Lei, Ruoshan Kong, Lixia Diao, Chunjiang He and Leng Han, CircView: a visualization and exploration tool for circular RNAs. Briefings in Bioinformatics, 2017.

18. Xianwen Meng, Q.C., Peijing Zhang, Ming Chen, CircPro: an integrated tool for the identification of circRNAs with protein-coding potential. Bioinformatics, 2017.

19. Zhiqun Xie, H.T., ISEScan: automated identification of Insertion Sequence Elements in prokaryotic genomes. Bioinformatics, 2017.

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