circRNA進展匯總201710下

在十月份的下半月里，circRNA的研究進展保持平穩，也有一些亮點報道，如Nature Communications報道的人幹細胞多能性有關的circRNA及機制研究等等。下面匯總如下：

1. 人幹細胞多能性相關circRNA研究

10月27日，Nature Communications雜誌（IF2016=12.124）在線發表了台灣中央研究院Kuo Hung-Chih為通訊作者的文章，報道發現circBIRC6參與幹細胞多能性調控[1]。

文章報道發現幹細胞中特異的RNA剪切因子ESRP1調控了circBIRC6的形成過程，circBIRC6通過競爭性結合miR-34a和miR-145參與調控幹細胞多能性。ESRP1受到Oct4，Nanog等轉錄因子的調控。本文首次報道幹細胞多能性相關的circRNA分子，是circRNA功能研究的重要擴展。

圖1體外分化實驗分析多能性相關circRNA分子 （來自[1]）

2. 三陰乳腺癌中circGFRA1競爭性結合miR-34a

10月16日，Journal of Experimental & Clinical Cancer Research雜誌（IF2016=5.189）在線發表了中南大學湘雅醫院曾朝陽和中山大學附屬腫瘤醫院唐海林為共同通訊作者的文章，介紹在三陰乳腺癌中發現circGFRA1和GFRA1通過競爭性結合miR-34a在腫瘤發生髮展過程中起作用[2]。

作者通過晶元法篩選了三陰乳腺癌細胞系與人乳腺上皮細胞中差異表達的circRNA，在高表達的circRNA中找到了circGFRA1。經過QPCR驗證了circGFRA1在三陰乳腺癌細胞系和臨床標本中的表達情況。與臨床預後狀況進行Kaplan-Meier生存分析後，結果表明，高表達circGFRA1的預後更差。干擾circGFRA1後抑制細胞增殖並促進細胞凋亡。預測分析結合熒光素酶分析後表明circGFRA1與GFRA1均可結合miR-34a，且circGFRA1與GFRA1的表達存在相互調控的機制。

圖2 三陰乳腺癌中高表達circGFRA1預後較差 （來自[2]）

3. RAISE：一種新的circRNA測序分析流程方案

10月16日，International Journal of Oncology雜誌（IF2016=3.0789）在線發表了北京協和醫院肝臟外科鄭永昌為通訊作者的文章，介紹他們開發的分析circRNA表達狀況的流程方案：RAISE [3]。

概括而言RAISE流程的主要是通過Hisat2，STAR及circRNA_finder進行mapping和過濾比對驗證，然後利用mapsplice，acfs和find_circ等工具篩選circRNA分子。作者利用該工具分析了來自於肝臟和腦組織的circRNA測序數據，發現在不同個體間存在較大差異，建議相關研究要充分考慮到個體間差異的影響。

圖3 RAISE技術流程 （來自[3]）

4. 外周血circRNA可作為乳腺癌診斷標誌物

10月13日，Clinica Chimica Acta雜誌（IF2016=2.873）在線發表了大理大學附屬第一醫院Zhang Ruo-Peng和大理大學基礎醫學院Xiong Wei 為共同通訊作者的文章，介紹分析了乳腺癌外周血中疾病特異性的circRNA分子篩選與臨床相關性的情況[4]。

作者基於晶元法分析了五例乳腺癌和健康志願者對照組的外周血總circRNA變化情況，共找到41種變化超過2倍的circRNA分子，其中19種上調。後續又收取了20例標本進行了QPCR驗證和ROC曲線分析，最終表明hsa_circ_0001785可能在乳腺癌的診斷中有一定價值。

圖4 乳腺癌特異性外周血circRNA （來自[4]）

5. circWDR77調控FGF-2影響血管平滑肌細胞增殖

10月14日，BBRC雜誌（IF2016=2.466）在線發表了山東大學附屬省立醫院崔連群為通訊作者的文章，介紹發現circWDR77通過競爭性結合miR-124影響FGF-2的功能，調控血管平滑肌細胞增殖和遷移[5]。

作者通過晶元法分析了高糖體外誘導血管平滑肌細胞中差異表達circRNA分子，共得到983種，其中458種為上調，其中31種circRNA和22種分別上調和下調超過了2倍。circWDR77便是在上調最明顯的circRNA分子之列。信息學分析發現circWDR77可競爭性結合miR-124，影響FGF-2的功能。干擾circWDR77可明顯抑制細胞增殖。RIP實驗和熒光素酶實驗證明circWDR77與miR-124相互作用。

圖5 干擾circWDR77可抑制血管平滑肌細胞增殖 （來自[5]）

6. 肺轉移的結腸癌患者circRNA的表達發生變化

10月16日，International Journal of Molecular Medicine雜誌（IF2016=2.341）在線發表了昆明醫科大學附屬第一醫院王昆華院長和羅華友為共同通訊作者的文章，分析了有肺轉移的結腸癌患者circRNA的表達變化情況[6]。

作者通過晶元法分析了有無肺轉移的結腸癌臨床標本，比較了差異表達的circRNA，然後基於信息學技術預測分析了可能相互作用的miRNA分子和通路。共找到了431種差異超過2倍的circRNA分子，其中192種上調。

圖6 肺轉移結腸癌中circRNA表達差異 （來自[6]）

7. circRNA參與小鼠IL-6通路調控

10月12日，Molecular Medicine Reports雜誌（IF2016=1.692）在線發表了廣州醫科大學附屬口腔醫院郭呂華和楊嵐為共同通訊作者的文章，介紹在小鼠巨噬細胞RAW264.7中發現Calcitonin相關多肽（CGRP）通過circRNA mmu_circRNA_007893影響IL-6通路[7]。

本文作者希望找出CGRP誘導IL-6表達的通路相關的circRNA分子，通過晶元法篩選，找到了該過程中差異表達的circRNA分子，其中表達增高的circRNA分子中就有mmu_circRNA_007893。後續經過實驗驗證和相互作用miRNA分子預測和驗證，最終表明mmu_circRNA_007893在CGRP誘導IL-6表達的作用過程中發揮重要的調控作用。

圖7 mmu_circRNA_007893影響IL-6通路 （來自[7]）

8. 畜牧學相關circRNA研究進展：

牛成肌細胞分化相關circRNA研究

10月26日，Cell Death & Disease雜誌（IF2016=5.965）在線發表了西北農林科技大學陳宏教授為通訊作者的文章，介紹發現circLMO7參與調控牛的成肌細胞分化作用[8]。

作者挑選了胎牛和成年牛的肌肉組織進行RNA-Seq分析，共得到了12981種circRNA分子，其中還有530種為攜帶內含子的circRNA（ciRNA）。作者也針對所得到的circRNA分子進行了基因組定位，分子大小，包含的外顯子情況等參數進行了匯總比較。相對於胎牛肌肉組織，circLMO7是下調最明顯的circRNA分子之一。作者針對該分子做了一系列的生信分析和相關實驗分析。

圖8 牛成肌分化中circRNA變化情況 （來自[8]）

circFUT10調控心肌細胞增殖

10月18日，Journal of Cellular Physiology雜誌（IF2016=4.08）在線發表了西北農林科技大學陳宏教授為通訊作者的文章，介紹發現 CircFUT10通過競爭性結合miR-133a調控心肌細胞增殖和分化[9]。

本文的工作也是基於上述文章中的測序結果，分析了CircFUT10在調控心肌細胞增殖和分化過程中的作用，結果表明CircFUT10通過競爭性結合miR-133a發揮作用。

圖9 CircFUT10調控心肌細胞增殖和分化 （來自[9]）

circRNA在雞肌肉發育中的作用

10月3日，DNA Research雜誌（IF2016=5.404）在線發表了華南農業大學動物科學學院聶慶華為通訊作者的文章，介紹發現在雞的肌肉發育過程中circRNA的動態表達變化[10]。

作者通過RNA-seq分析了不同發育階段雞胚的肌肉組織中circRNA表達變化情況，發現隨著發育進程，circRNA的表達呈現一定的動態變化規律。

圖10 雞胚肌肉組織中circRNA隨著發育狀態呈現動態變化 （來自[10]）

10. circRNA相關綜述

circRNA-蛋白相互作用研究進展

9月26日，Theranostics雜誌（IF2016=8.712）在線發表了加拿大多倫多大學楊柏華教授為通訊作者的綜述文章，系統匯總了截至目前circRNA與蛋白相互作用的研究進展[11]。文中作者系統分析回顧了circRNA-蛋白相互作用的研究進展，主要研究技術及這種相互作用的生理意義。circRNA-蛋白相互作用會對彼此都產生一定的影響，circRNA的存在可以調控蛋白的定位等狀態，蛋白與circRNA的結合也會影響circRNA的生成等過程。這初步說明circRNA-蛋白相互作用是非常重要的細胞調控機制，目前的研究還處於早期，非常值得深入探索。

circRNA作為臨床診斷標誌物的進展情況回顧

10月24日，Journal of Molecular Medicine（IF2016=4.686）雜誌在線發表了慕尼黑技術大學Agnes G?rlach1 和 Stefan Holdenrieder 共同撰寫的綜述文章，回顧總結了circRNA作為臨床診斷標誌物的進展情況[12]。

非編碼RNA翻譯的研究進展

10月12日，Experimental Cell Research雜誌（IF2016=3.546）在線發表了安徽醫科大學公共衛生學院葉冬青教授為通訊作者的綜述文章，介紹目前關於非編碼RNA翻譯多肽的研究進展[13]。非編碼RNA翻譯多肽已經是眾所周知的了，目前已報道的包括lncRNA，pri-miRNA和circRNA都可以翻譯多肽。

circRNA研究依然在持續中，總體文章報道的數量也呈現穩步增長的趨勢。相信隨著研究的不斷深入，會有更多有趣的新發現報道，讓我們拭目以待吧。

參考文獻： 1. Chun-Ying Yu, T.-C.L., Yi-Ying Wu, Chan-Hsien Yeh, Wei Chiang, Ching-Yu Chuang & Hung-Chih Kuo, The circular RNA circBIRC6 participates in the molecular circuitry controlling human pluripotency. Nature Communications, 2017. 2. He, R., et al., circGFRA1 and GFRA1 act as ceRNAs in triple negative breast cancer by regulating miR-34a. J Exp Clin Cancer Res, 2017. 36(1): p. 145. 3. Li, L., et al., Comprehensive analysis of circRNA expression profiles in humans by RAISE. Int J Oncol, 2017. 4. Yin, W.B., et al., Circulating circular RNA hsa_circ_0001785 acts as a diagnostic biomarker for breast cancer detection. Clin Chim Acta, 2017. 5. Chen, J., et al., Circular RNA WDR77 target FGF-2 to regulate vascular smooth muscle cells proliferation and migration by sponging miR-124. Biochem Biophys Res Commun, 2017. 6. Zeng, Y., et al., Altered expression profiles of circular RNA in colorectal cancer tissues from patients with lung metastasis. Int J Mol Med, 2017. 7. Deng, T., et al., Calcitonin generelated peptide induces IL6 expression in RAW264.7 macrophages mediated by mmu_circRNA_007893. Mol Med Rep, 2017. 8. Wei, X., et al., Circular RNA profiling reveals an abundant circLMO7 that regulates myoblasts differentiation and survival by sponging miR-378a-3p. Cell Death Dis, 2017. 8(10): p. e3153. 9. Li, H., et al., CircFUT10 reduces proliferation and facilitates differentiation of myoblasts by sponging miR-133a. J Cell Physiol, 2017. 10. Ouyang, H., et al., Circular RNAs are abundant and dynamically expressed during embryonic muscle development in chickens. DNA Res, 2017. 11. William W Du, C.Z., Weining Yang, Tianqiao Yong, Faryal Mehwish Awan, Burton B Yang, Identifying and Characterizing circRNA-Protein Interaction. Theranostics, 2017. 12. Gorlach, A. and S. Holdenrieder, Circular RNA maps paving the road to biomarker development? J Mol Med (Berl), 2017. 95(11): p. 1137-1141. 13. Li, L.J., et al., Translation of noncoding RNAs: Focus on lncRNAs, pri-miRNAs, and circRNAs. Exp Cell Res, 2017.

文：circRNA微信公眾號|吉賽生物

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