小结 | 10月下半月circRNA研究报道汇总

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声 明

欢迎各位来到“circRNA研究报道汇总”栏目，本期从pubmed中检索收集最新发布的circRNA文献23篇，下面我们一起来看看circRNA研究有哪些新进展。

1、长链非编码RNA：LINC-PINT来源的circRNA编码多肽抑制胶质母细胞瘤中的癌基因转录延伸

论文标题：A peptide encoded by circular form of LINC-PINT suppresses oncogenic transcriptional elongation in glioblastoma

杂志：Nat Commun. 

影响因子：12.353

通讯作者单位：中山大学附属第一医院

环状RNA种类功能都具有多样性，关于环状RNA直接翻译蛋白或多肽调控细胞功能已有多篇报道。本研究前期通过高通量转录组和翻译组测序分析发现长非编码RNA LINC-PINT的2号外显子可单独形成Circ-PINT的环状RNA，Circ-PINT包含一个完整的开放阅读框，可能编码多肽，进一步通过制备针对该多肽的特异性抗体并结合CRISPR/cas9基因敲除细胞株等实验，证实Circ-PINT可通过核糖体进入位点序列IRES翻译出87个氨基酸组成的全新多肽PINT87aa通过结合聚合酶相关因子复合物基因PAF1，抑制多种癌基因的转录延伸，进而抑制恶性胶质瘤的发生和进展，细胞功能实验表明PINT87aa通过结合聚合酶相关因子复合物基因PAF1，抑制多种癌基因的转录延伸，进而抑制恶性胶质瘤的发生和进展，体内动物实验，在小鼠脑部原位以及皮下成瘤实验中过表达PINT87aa蛋白的肿瘤细胞，成瘤能力大大减弱，动物生存期延长，而基因敲除低成瘤细胞中circ-PINT的编码区的部分序列后，动物的成瘤能力得到增强，证实环状RNA circ-PINT翻译的多肽具有抑制肿瘤的作用。该研究结果提示环状RNA编码的多肽产物可能在恶性肿瘤诊断、预后及靶向治疗方面具有重要的研究意义，该文详细解读见本公众号往期文章：Nature Communications：长非编码RNA形成环状RNA翻译功能性多肽。

图注：证实Circ-PINT翻译全新多肽PINT87aa的系列实验

2、环状RNA-circAGO2通过HuR阻止AGO2-miRNA复合物形成维持靶基因稳定性促进肿瘤进展

论文标题：Circular RNA circAGO2 drives cancer progression through facilitating HuR-repressed functions of AGO2-miRNA complexes

杂志：Cell Death Differ. 

影响因子：8

通讯作者单位：华中科技大学同济医学院

Argonaute 2（AGO2）是microRNA（miRNA）诱导的沉默复合物的核心成分，在肿瘤发生和侵袭性中起着重要作用。然而，调节AGO2在癌症中功能的机制仍然难以捉摸。在该研究中，研究者鉴定了由AGO2基因产生的一个内含子来源的环状RNA（circAGO2）在AGO2-miRNA复合物和癌症进展中起新型调控功能。CircAGO2在胃癌，结肠癌，前列腺癌和神经母细胞瘤中上调，并且与患者预后不良有关。CircAGO2在体外和体内实验中可促进癌细胞的生长，侵袭和转移。机理研究表明，circAGO2与人类抗原R（HuR）蛋白直接相互作用，circAGO2促进HuR在靶基因3'UTR区的活化和富集，从而减少AGO2结合miRNA和抑制AGO2/miRNA介导的基因沉默。在胃癌细胞中稳定干扰circAGO2后可抑制肿瘤细胞增殖和侵袭能力，皮下成瘤实验也表明干扰circAGO2后AGS细胞成瘤减弱，尾静脉注射sh-circAGO2细胞后肿瘤迁移能力下降。进一步基于HuR与circAGO2相互作用的分子模拟，设计了可阻断该相互作用的小肽HIP-13，实验表明该多肽能有效竞争性结合内源circAGO2，阻碍其与HuR的结合并抑制肿瘤迁移作用。这些实验结果表明circAGO2通过直接结合HuR抑制AGO2-miRNA复合物形成进而驱动癌症进展，为circRNA功能机制研究提供了新视角。该文详细解读见本公众号往期文章：Cell Death & Differentiation连发两篇circRNA研究论文。

图注：体内外实验证实circAGO2可促进胃癌细胞增殖和迁移

3、人造circRNA海绵样吸附miR-21抑制胃癌细胞增殖

论文标题：Synthetic Circular RNA Functions as a miR-21 Sponge to Suppress Gastric Carcinoma Cell Proliferation

杂志：Mol Ther Nucleic Acids. 

影响因子：5.66

通讯作者单位：西安交通大学第一附属医院

含有miRNA结合位点的miR海绵样序列被认为是潜在的强有力的分子治疗策略。天然形成的环状RNA（circRNA）在癌细胞中显示出了有效的miR海绵起作用。因此该研究推测人造的circRNA样海绵可以实现针对特定miR缺失的治疗性功能。首先将含有miR-21结合位点的线性RNA分子在体外转录;经去磷酸化和磷酸化后，使用T4 RNA连接酶1将线性序列5'-3'末端连接实现环化。随后研究者使用RNase R和胎牛血清评估circRNA稳定性；使用荧光素酶报告基因，细胞增殖和细胞凋亡实验在三种胃癌细胞系中评估合成的circRNA海绵对miR-21活性的竞争性抑制能力；还通过Tandem Mass Tag（TMT）标记技术筛查了miR-21下游蛋白质的circRNA海绵效应，进一步通过Western blot实验验证。该研究结论表明，可以使用简单的酶促连接步骤合成对RNase R耐受的人工circRNA海绵。circRNA海绵可抑制癌细胞增殖并抑制miR-21对下游蛋白质靶标（包括癌症蛋白质DAXX）的活性。人造的circRNA海绵代表了一种简单，有效，方便的策略，用于在体外实现特定靶向miR缺失功能，在人类疾病治疗中具有潜在应用价值。

图注：体外人造circRNA sponges流程图

每个结合位点序列与miR-21种子区域完全互补配对，间隔的9-12位序列含有凸起以防止RNAi切割和降解。一个PCR循环促进合成以产生双链DNA PCR片段，然后将其克隆到TOPO PCR克隆载体中。T7 RNA聚合酶结合到位于PCR插入物5'的T7 RNA聚合酶结合位点处，产生大量上述miR海绵序列的线性RNA。小牛肠磷酸酶使RNA转录物的5'末端去磷酸化， T4多核苷酸激酶（在ATP存在下）产生适于连接的RNA分子。最后T4 RNA连接酶孵育将线性RNA环化，得到人造circRNA sponges。

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