circRNA用於biomarker研究的樣本選擇新方向

circRNA是一類閉合環形的「非編碼」RNA。由於circRNA 穩定表達、不易降解 、具有組織特異性、疾病特異性等特點，且血液中已經發現豐富的表達， 使得circRNA 成為非常非常理想的Biomarker。但是，在實際的研究過程中，我們會發現，用血清血漿來進行高通量circRNA差異篩選，再進行後期的驗證和建模，有時並不理性，找不到合適的circRNAs。那麼，血來源樣本，是否還有其他可選來進行circRNA的biomarker研究呢？PBMC（peripheral blood mononuclear cells），就是一個可以考慮的樣本類型。

第一個問題，所有的疾病都可以用PBMC樣本來進行biomarker研究呢？

答案當然是否定的。為什麼呢？PBMC，外周血單個核細胞，包含淋巴細胞、單核細胞(monocyte)、樹突狀細胞和其它少量細胞(造血幹細胞等)。因此，相對來說，跟免疫反饋等相關的疾病肯定是可以考慮用PBMC的，當然，癌症研究肯定是可以考慮的。

第二個問題，PBMC樣本，用於circRNA的biomarker研究，靠譜么？

這個問題肯定得用文章來說話。近期在《Molecular Immunology》發表了一篇有關肺結核相關的circRNA研究，就很好的說明了從PMBC中檢測circRNA，可以發現用於肺結核診斷的潛在biomarker。

第三個問題，PBMC樣本，高通量檢測circRNA，效果怎麼樣？

該研究通過對2個control樣本，2個APTB樣本進行circRNA特異性的二代測序，共發現有523個差異表達circRNA。其中，在APTB樣本中，199個顯著上調，324個顯著下調。因此，PBMC樣本的高通量circRNA檢測，效果不錯。

第四個問題，高通量篩選的circRNA，驗證效果如何？

通過對差異倍數比較明顯的6個circRNA（hsa_circ_0005836, hsa_circ_0009128, hsa_circ_0003519, hsa_circ_0023956, hsa_circ_0078768, hsa_circ_0088452）進行了10對10和34對30的兩次驗證，發現circ_0005836在兩次驗證結果中，APTB病人都是顯著下調，而hsa_circ_0009128在少樣本時差異不顯著，大樣本是差異顯著。因此，6個circRNAs能有2個驗證吻合，驗證效果還是比較好的。

第五個問題，這些差異的circRNA有哪些生物學功能？和結核病相關么？

目前對於circRNA的功能研究還比較少，大部分的circRNA功能是未知的。怎麼挖掘circRNA的功能呢？ceRNA機制是最常見的circRNA作用方式，因此，通過預測結合circRNA的miRNA和下游mRNA，可以間接推測circRNA的生物學功能。分析結果顯示，對靶向mRNA的GO富集結果中，主要是涉及到細胞分解代謝過程，代謝調控，催化活性功能，蛋白結合功能。KEGG通路分析顯示，HTLV-1感染通路，激動蛋白細胞骨架調控，神經營養因子信號通路和mTOR信號通路等有顯著富集。因此，這些差異circRNA可能通過這些生物學過程影響結核病的發生。

綜上所訴，PBMC樣本是可以用來進行circRNA的biomarker研究，而且找到的差異circRNA也確實和目標疾病相關。如果某項研究在常規樣本中找不到合適的circRNA的biomarker的話，可以考慮用PBMC進行嘗試。

參考文獻：

Zhuang, Z. G., J. A. Zhang, H. L. Luo, G. B. Liu, Y. B. Lu, N. H. Ge, B. Y. Zheng, R. X. Li, C. Chen, X. Wang, Y. Q. Liu, F. H. Liu, Y. Zhou, X. Z. Cai, Z. W. Chen and J. F. Xu (2017). 「The circular RNA of peripheral blood mononuclear cells: Hsa_circ_0005836 as a new diagnostic biomarker and therapeutic target of active pulmonary tuberculosis.」 Mol Immunol 90: 264-272.

來源：基因晶元知識屋

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