環狀RNA與腫瘤研究進展

宋東強，史冬敏，張順財

1.復旦大學附屬中山醫院肝癌研究所，上海 200032 2.復旦大學附屬中山醫院消化科，上海 200032

近期，Science、MolecularCell雜志分別報道了環狀RNA(circular RNA, circRNA)的最新研究成果[1-2]，使circRNA重新受到廣泛關注。circRNA是一類普遍存在于真核細胞基因組中，具有基因調控作用的內源性RNA。20世紀70年代，circRNA首次在病毒中被發現[3]，隨后在酵母線粒體中被找到[4]。在過去近30年內，circRNA被證實存在于病毒、古生菌、植物和人體細胞等多種生物體內[5-9]。但其一直被認為是在轉錄過程中錯誤剪接而形成的副產物，無重要生物學功能。

近年來，隨著生物物理學、RNA測序技術和生物信息學等技術的快速發展，高通量、長讀段為特征的大量轉錄組數據被發現，生物體中越來越多的 circRNA隨之被發現。Memczak等[10]通過RNA-seq數據結合人白細胞數據庫，在人類、小鼠及線蟲中分別鑒定出1 950種、1 903種和724種circRNA(其中小鼠與人類有81種circRNA相同)，并成立了1個circRNA數據庫(http://www.circbase.org/)，可在線查詢。Liu等[11]通過檢測464例人RNA-seq樣本的全轉錄組，鑒定了circRNA的表達譜(包含已知和新發現的circRNA)，并在此基礎上建立了目前第1個提供組織特異性的circRNA表達譜以及circRNA-miRNA基因調節通路的公共數據庫，即CircNet Database (http://circnet.mbc.nctu.edu.tw/)。上述研究使人們認識到基因外顯子可3′端和5′端共價連接形成環狀結構的circRNA在真核細胞內表達豐富且穩定，這種結構能抗RNA外切酶降解。

1 circRNA的形成

關于circRNA的形成機制尚無定論，目前主要有2種機制。(1)在轉錄過程中，前體mRNA(pre-mRNA)中的外顯子轉錄本被非線性地反向剪接形成circRNA，分為套索驅動的環化和內含子配對驅動的環化(圖1A,1B)。這種circRNA被稱為外顯子來源的circRNA[12-13]。……