環狀RNA在胃癌中的作用研究進展

王政 丁小云

（1浙江大學醫學院 浙江 杭州 310000）

（2寧波市第一醫院 浙江 寧波 315000）

據《全球癌癥報告2018》顯示，胃癌是全球第三大最常見的癌癥死亡原因[1]，其病死率與癌癥診斷及治療的早晚密切相關[2]。早期胃癌患者術后5年生存率高達90%～95%，相比之下，進展期胃癌患者即便接受了根治性手術，其5年生存率只有16%[3]。

環狀最早于1976年由Sanger[4]等人在高等植物的類病毒RNA中發現并命名，因其缺乏3’帽子結構和5’多聚腺苷酸尾而形成的特有的閉合環狀結構區別于長鏈非編碼RNA和微小RNA[5]。近來，得益于RNA測序技術和生物信息學分析技術的發展，環狀RNA被證實廣泛存在于真核細胞中[6]。DNA的序列轉錄可剪切出多種環狀RNA，剪切出的環狀RNA在轉錄本中占有較大比重[7]?，F已證實，環狀RNA具有多種生物學功能，可調控基因表達[8]，具有潛在的診斷癌癥及輔助治療價值[9]。因此，本綜述將從環狀RNA的來源、分類、功能及在胃癌中的作用加以研討。

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1.環狀RNA的來源及分類

起初，環狀RNA被認為是低豐度的基因拼接錯誤的副產物[10，11]。隨著實驗技術的逐步成熟，環狀RNA被證實是具有高度組織特異性、高豐度及穩定性的基因形式，按來源可分為外顯子來源的環狀RNA；內含子來源的環狀；外顯子-內含子來源的環狀RNA；轉運RNA來源的環狀RNA。

1.1 外顯子來源的環狀RNA

外顯子環狀RNA主要分布于細胞質中，可以分為兩種形式：套索驅動環化和內含子配對環化。套索驅動環化是下游3’跳躍到上游5’端以“跳讀”方式連接，其中部分內含子與外顯子3’，5’端連接成套索結構，隨之被剪切，形成反向剪接的包含3’-5’磷酸二酯鍵的外顯子環狀RNA。內含子配對環化是由外顯子側翼的內含子區短散在元件發生互補配對，促使外顯子環化，環中內含子被剪切而形成外顯子環狀RNA。

1.2 內含子來源的環狀RNA

環狀RNA具有miRNA（microRNA,微小RNA）海綿作用、調控親本基因表達、轉錄本剪接、參與蛋白質翻譯等作用。

1.3 外顯子-內含子來源的環狀RNA

EIci-RNA主要分布于細胞核。研究發現環化外顯子中，內含子穩定存留下來，形成了外顯子-內含子來源的環狀RNA。

1.4 轉運RNA來源的環狀RNA

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2.環狀RNA的功能

內含子環狀RNA主要分布于細胞核中，其形成依賴于兩側特異反向互補序列。5’端存有一段7nt富含GU堿基的序列，分支點存在富含C堿基的序列，二者互補配對形成反向剪接結構，多余的外顯子及內含子被剪接體去除，而形成包含2’-5’磷酸二酯鍵的內含子RNA[6]。

2.1 miRNA海綿作用

環狀RNA可通過與轉錄復合體結合位點結合調控親本基因的表達[13]。也可通過順式作用模式，與RNA聚合酶Ⅱ復合體相互作用，調控其轉錄活性[14]。此外，研究顯示部分EIci-RNA在細胞核轉錄點以外的其他區域富集，推測EIci-RNA可發揮反式調控作用。

2.2 調控親本基因表達

環狀RNA含有miRNA應答反應元件可通過MRE與miRNA的結合，從而抑制miRNA發揮其調節mRNA功能的作用。例如，circHIPK3可結合腫瘤抑制因子miR-124從而調控癌細胞的表達[12]。

2.3 調節轉錄本剪接

由于前體mRNA主要由3’，5’端競爭性結合完成剪接，若外顯子出現“跳讀”現象則導致反向剪接，致使原本前體mRNA正常剪接發生變化或直接降解，同時在前體mRNA加工后過程中發生反向剪接的RNA與正常剪接的RNA存在競爭作用，即環狀RNA的產生將導致正常線性RNA的減少。

2.4 參與蛋白質翻譯

環狀RNA可直接結合蛋白質或與RNA結合蛋白（RNA-binding protein，RBP）結合，調節相關蛋白質活性[18]。此外環狀RNA還可以作為某些混合物的載體，從而轉移這些混合物至特定亞細胞位置。

tricRNA于細胞核中形成，釋放至細胞質中。在轉運RNA形成的過程中，前體轉運RNA中被剪掉的內含子序列通過連接酶RtcB酶作用形成閉合穩定的環狀RNA，即tricRNA。

2.5 環狀RNA的其他功能

隨著研究進展，科學家們在人骨肉瘤細胞U20S中[15]、肝炎病毒、大腸桿菌[16]等發現了可以翻譯蛋白質的環狀RNA。環狀RNA在某些特定條件下可通過滾環擴增原理（rolling circle amplification，RCA）翻譯出功能性蛋白。此外，位于細胞質中的環狀RNA一旦核糖體進入位點被啟動，也可翻譯并合成蛋白質[17]。

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3.環狀RNA與胃癌

在胃癌中，環狀RNA多結合微小RNA發生miRNA海綿作用，或通過上皮間質轉化（epithelial-mesenchymal transition，EMT）影響胃癌的發生發展。研究者們利用基因芯片技術及二代測序技術可以觀察到許多在胃癌組織中差異表達的環狀RNA，這些環狀RNA可作為生物標志物，對胃癌的早期診斷提供了一定價值。現已較多文獻報道了在胃癌中低表達的環狀RNA，如Li等發現hsa_circ_002059在胃癌組織及胃癌患者血漿中顯著低表達；Quan等發現circHIAT1可以影響上皮間質轉化起到抑癌基因的作用[19]。與此同時，部分環狀RNA在胃癌中呈現高表達，Wang等發現CircRBM33在胃癌組織中上調表達，并且可以結合miR-149/IL-6對胃癌細胞的生物學功能起到調節作用[20]；Sun等人發現circMAN2B2在胃癌中通過抑制miR-145，從而促進胃癌細胞的生長及侵襲，發揮癌基因作用[21]。部分環狀RNA有望成為胃癌新的治療靶點。如hsa_circ_0005556[22]。此外，部分環狀RNA可作為胃癌患者預后的指標，如circ-RanGAP1[23]。

從表6可以看出， 沙荒地蘋果樹體大小差異明顯，行間清耕的株高、樹冠大小明顯高于間作小麥，與自然生草的株高差異不明顯。分枝數量是果樹成花的基礎，間作小麥單株分枝、長枝、短枝數量明顯小于行間清耕、自然生草。

4.小結

綜上所述，環狀RNA有多種合成方式，然而不同環狀RNA合成過程中參與的酶及詳細剪接過程仍有待完善?，F已證實多種環狀RNA在胃癌中差異表達，但是否具有較高的臨床診治價值，仍需后續研究。