環(huán)狀RNA參與腫瘤發(fā)生發(fā)展的機(jī)制

祝靈平， 陳秀， 何蘊(yùn)藉， 周思穎， 鐘山亮， 趙建華， 唐金海

環(huán)狀 RNA (circular RNA， circRNA) 在哺乳動物中廣泛表達(dá)。許多研究表明，環(huán)狀RNA與胃癌、結(jié)直腸癌、乳腺癌、食管癌、肝癌和卵巢癌等多種腫瘤的發(fā)生發(fā)展有直接或間接的關(guān)系。不少文獻(xiàn)也證實環(huán)狀RNA可調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄和轉(zhuǎn)錄后基因的表達(dá)，可與蛋白質(zhì)相互作用進(jìn)而影響細(xì)胞周期進(jìn)程、細(xì)胞衰老和凋亡等生命活動。隨著RNA 測序技術(shù)和生物學(xué)分析的發(fā)展，不僅越來越多的環(huán)狀RNA被發(fā)現(xiàn)，而且其具體的作用機(jī)制也逐漸被人們所熟知，環(huán)狀RNA有望成為一種新穎的疾病診斷標(biāo)志物。本文通過綜合國內(nèi)外有關(guān)環(huán)狀RNA的研究進(jìn)展，對環(huán)狀RNA發(fā)展歷史、起源、主要特征、功能及其參與腫瘤發(fā)展進(jìn)行概述。

1 環(huán)狀RNA的發(fā)展歷史

1976年，Sanger等[1]發(fā)現(xiàn)，類病毒基因組由單鏈、閉合RNA分子構(gòu)成，類病毒能侵染植株并導(dǎo)致其死亡，而死亡植株體內(nèi)發(fā)現(xiàn)了類病毒的基因組RNA。1979年，洛克菲勒大學(xué)Hsu 和 Coca-Prados 在電子顯微鏡下觀察到真核細(xì)胞的胞質(zhì)中有環(huán)狀RNA的存在[2]。1993年，Capel等[3]在小鼠精子決定基因Sry中發(fā)現(xiàn)環(huán)狀RNA轉(zhuǎn)錄過程。2006年，Houseley等[4]在果蠅中發(fā)現(xiàn)來自Muscleblind的未知環(huán)狀轉(zhuǎn)錄本。2012年，Salzman等[5]通過RNA-Seq方法首次報道80個環(huán)狀RNA。隨著高通量測序技術(shù)的發(fā)展，大量環(huán)狀RNA分子被相繼發(fā)現(xiàn)。Jeck等[6]在人類成纖維細(xì)胞中檢測出 25 000多種環(huán)狀RNA；而Memczak等[7]通過結(jié)合RNA-seq數(shù)據(jù)和人白細(xì)胞數(shù)據(jù)庫鑒定出1 950種人類環(huán)狀RNA、1 903種小鼠環(huán)狀RNA (其中81種與人類環(huán)狀RNA相同) 和724種線蟲環(huán)狀RNA。

2 環(huán)狀RNA的起源和特征

環(huán)狀RNA的種類和形式多種多樣，可以起源于基因組序列中任何區(qū)域，且同一基因位置產(chǎn)生的環(huán)狀RNA也可以是不同類型[7-11]。……