環(huán)狀RNA在胃癌中的作用研究進(jìn)展

王政 丁小云

（1浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院 浙江 杭州 310000）

（2寧波市第一醫(yī)院 浙江 寧波 315000）

據(jù)《全球癌癥報(bào)告2018》顯示，胃癌是全球第三大最常見(jiàn)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(guān)[2]。早期胃癌患者術(shù)后5年生存率高達(dá)90%～95%，相比之下，進(jìn)展期胃癌患者即便接受了根治性手術(shù)，其5年生存率只有16%[3]。

環(huán)狀最早于1976年由Sanger[4]等人在高等植物的類病毒RNA中發(fā)現(xiàn)并命名，因其缺乏3’帽子結(jié)構(gòu)和5’多聚腺苷酸尾而形成的特有的閉合環(huán)狀結(jié)構(gòu)區(qū)別于長(zhǎng)鏈非編碼RNA和微小RNA[5]。近來(lái)，得益于RNA測(cè)序技術(shù)和生物信息學(xué)分析技術(shù)的發(fā)展，環(huán)狀RNA被證實(shí)廣泛存在于真核細(xì)胞中[6]。DNA的序列轉(zhuǎn)錄可剪切出多種環(huán)狀RNA，剪切出的環(huán)狀RNA在轉(zhuǎn)錄本中占有較大比重[7]。現(xiàn)已證實(shí)，環(huán)狀RNA具有多種生物學(xué)功能，可調(diào)控基因表達(dá)[8]，具有潛在的診斷癌癥及輔助治療價(jià)值[9]。因此，本綜述將從環(huán)狀RNA的來(lái)源、分類、功能及在胃癌中的作用加以研討。

老三的話說(shuō)得孔老一沒(méi)了主意，剛經(jīng)過(guò)一場(chǎng)惡戰(zhàn)，五連死傷剩下不到三、四十號(hào)人，自己因?yàn)橛芯褤魧ｉL(zhǎng)，加上又是師部下來(lái)的，底柱把自己當(dāng)了寶貝，沒(méi)讓自己露過(guò)一回頭，從感情上，自己欠著底柱和五連的情份自己欠著底柱和五連的情分，特別是這當(dāng)兒，鬼子說(shuō)什么時(shí)候打過(guò)來(lái)就什么時(shí)候打過(guò)來(lái)，如果這個(gè)時(shí)候提出回去奔喪，別說(shuō)底柱作不了主，怕是自己也說(shuō)服不了自己。

1.環(huán)狀RNA的來(lái)源及分類

起初，環(huán)狀RNA被認(rèn)為是低豐度的基因拼接錯(cuò)誤的副產(chǎn)物[10，11]。隨著實(shí)驗(yàn)技術(shù)的逐步成熟，環(huán)狀RNA被證實(shí)是具有高度組織特異性、高豐度及穩(wěn)定性的基因形式，按來(lái)源可分為外顯子來(lái)源的環(huán)狀RNA；內(nèi)含子來(lái)源的環(huán)狀；外顯子-內(nèi)含子來(lái)源的環(huán)狀RNA；轉(zhuǎn)運(yùn)RNA來(lái)源的環(huán)狀RNA。

1.1 外顯子來(lái)源的環(huán)狀RNA

外顯子環(huán)狀RNA主要分布于細(xì)胞質(zhì)中，可以分為兩種形式：套索驅(qū)動(dòng)環(huán)化和內(nèi)含子配對(duì)環(huán)化。套索驅(qū)動(dòng)環(huán)化是下游3’跳躍到上游5’端以“跳讀”方式連接，其中部分內(nèi)含子與外顯子3’，5’端連接成套索結(jié)構(gòu)，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(huán)狀RNA。內(nèi)含子配對(duì)環(huán)化是由外顯子側(cè)翼的內(nèi)含子區(qū)短散在元件發(fā)生互補(bǔ)配對(duì)，促使外顯子環(huán)化，環(huán)中內(nèi)含子被剪切而形成外顯子環(huán)狀RNA。

1.2 內(nèi)含子來(lái)源的環(huán)狀RNA

環(huán)狀RNA具有miRNA（microRNA,微小RNA）海綿作用、調(diào)控親本基因表達(dá)、轉(zhuǎn)錄本剪接、參與蛋白質(zhì)翻譯等作用。

1.3 外顯子-內(nèi)含子來(lái)源的環(huán)狀RNA

EIci-RNA主要分布于細(xì)胞核。研究發(fā)現(xiàn)環(huán)化外顯子中，內(nèi)含子穩(wěn)定存留下來(lái)，形成了外顯子-內(nèi)含子來(lái)源的環(huán)狀RNA。

1.4 轉(zhuǎn)運(yùn)RNA來(lái)源的環(huán)狀RNA

隨著跨境電商政策紅利不斷被釋放，義烏逐步形成出口跨境電商產(chǎn)業(yè)集聚的生態(tài)，提升全球價(jià)值鏈地位，但增速有所放緩，回落原因有多方面，缺乏領(lǐng)軍企業(yè)是重要因素之一。從企業(yè)實(shí)力來(lái)看，義烏跨境電商企業(yè)小而散的狀態(tài)突出，國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力和品牌影響力難以提升，缺乏如賽維電商、有棵樹(shù)、通拓這樣的領(lǐng)軍型跨境電商企業(yè)對(duì)產(chǎn)業(yè)內(nèi)外部資源進(jìn)行有效整合，致使在開(kāi)拓新興市場(chǎng)、創(chuàng)新模式、規(guī)范發(fā)展等方面能力薄弱。從調(diào)查數(shù)據(jù)來(lái)看，80%以上的跨境電商團(tuán)隊(duì)表示人員不足，對(duì)資深運(yùn)營(yíng)人員、項(xiàng)目策劃人員、知識(shí)產(chǎn)權(quán)管理人員的渴望尤為迫切，人才緊缺、人才結(jié)構(gòu)與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)吻合度不夠緊密限制了義烏中小跨境電商企業(yè)成長(zhǎng)。

2.環(huán)狀RNA的功能

內(nèi)含子環(huán)狀RNA主要分布于細(xì)胞核中，其形成依賴于兩側(cè)特異反向互補(bǔ)序列。5’端存有一段7nt富含GU堿基的序列，分支點(diǎn)存在富含C堿基的序列，二者互補(bǔ)配對(duì)形成反向剪接結(jié)構(gòu)，多余的外顯子及內(nèi)含子被剪接體去除，而形成包含2’-5’磷酸二酯鍵的內(nèi)含子RNA[6]。

2.1 miRNA海綿作用

環(huán)狀RNA可通過(guò)與轉(zhuǎn)錄復(fù)合體結(jié)合位點(diǎn)結(jié)合調(diào)控親本基因的表達(dá)[13]。也可通過(guò)順式作用模式，與RNA聚合酶Ⅱ復(fù)合體相互作用，調(diào)控其轉(zhuǎn)錄活性[14]。此外，研究顯示部分EIci-RNA在細(xì)胞核轉(zhuǎn)錄點(diǎn)以外的其他區(qū)域富集，推測(cè)EIci-RNA可發(fā)揮反式調(diào)控作用。

2.2 調(diào)控親本基因表達(dá)

環(huán)狀RNA含有miRNA應(yīng)答反應(yīng)元件可通過(guò)MRE與miRNA的結(jié)合，從而抑制miRNA發(fā)揮其調(diào)節(jié)mRNA功能的作用。例如，circHIPK3可結(jié)合腫瘤抑制因子miR-124從而調(diào)控癌細(xì)胞的表達(dá)[12]。

2.3 調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄本剪接

由于前體mRNA主要由3’，5’端競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合完成剪接，若外顯子出現(xiàn)“跳讀”現(xiàn)象則導(dǎo)致反向剪接，致使原本前體mRNA正常剪接發(fā)生變化或直接降解，同時(shí)在前體mRNA加工后過(guò)程中發(fā)生反向剪接的RNA與正常剪接的RNA存在競(jìng)爭(zhēng)作用，即環(huán)狀RNA的產(chǎn)生將導(dǎo)致正常線性RNA的減少。

2.4 參與蛋白質(zhì)翻譯

環(huán)狀RNA可直接結(jié)合蛋白質(zhì)或與RNA結(jié)合蛋白（RNA-binding protein，RBP）結(jié)合，調(diào)節(jié)相關(guān)蛋白質(zhì)活性[18]。此外環(huán)狀RNA還可以作為某些混合物的載體，從而轉(zhuǎn)移這些混合物至特定亞細(xì)胞位置。

tricRNA于細(xì)胞核中形成，釋放至細(xì)胞質(zhì)中。在轉(zhuǎn)運(yùn)RNA形成的過(guò)程中，前體轉(zhuǎn)運(yùn)RNA中被剪掉的內(nèi)含子序列通過(guò)連接酶RtcB酶作用形成閉合穩(wěn)定的環(huán)狀RNA，即tricRNA。

2.5 環(huán)狀RNA的其他功能

隨著研究進(jìn)展，科學(xué)家們?cè)谌斯侨饬黾?xì)胞U20S中[15]、肝炎病毒、大腸桿菌[16]等發(fā)現(xiàn)了可以翻譯蛋白質(zhì)的環(huán)狀RNA。環(huán)狀RNA在某些特定條件下可通過(guò)滾環(huán)擴(kuò)增原理（rolling circle amplification，RCA）翻譯出功能性蛋白。此外，位于細(xì)胞質(zhì)中的環(huán)狀RNA一旦核糖體進(jìn)入位點(diǎn)被啟動(dòng)，也可翻譯并合成蛋白質(zhì)[17]。

讓我來(lái)說(shuō)一下這個(gè)島。這里叫東極島，是這個(gè)國(guó)家最東面的一個(gè)島嶼，是這個(gè)陸地最遙遠(yuǎn)的一粒餅干屑，是這只公雞上最不起眼的一粒雞米花。太平洋的風(fēng)率先撲到我們島上，我的房子矗立在這個(gè)島東邊最平坦的泥土上。我的窗口比我的門(mén)大，和你們不同的是，我的窗永遠(yuǎn)打開(kāi)，只有起風(fēng)的時(shí)候，我才關(guān)上；但你們的窗永遠(yuǎn)關(guān)著，只有起風(fēng)的時(shí)候，你們才打開(kāi)。

3.環(huán)狀RNA與胃癌

在胃癌中，環(huán)狀RNA多結(jié)合微小RNA發(fā)生miRNA海綿作用，或通過(guò)上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化（epithelial-mesenchymal transition，EMT）影響胃癌的發(fā)生發(fā)展。研究者們利用基因芯片技術(shù)及二代測(cè)序技術(shù)可以觀察到許多在胃癌組織中差異表達(dá)的環(huán)狀RNA，這些環(huán)狀RNA可作為生物標(biāo)志物，對(duì)胃癌的早期診斷提供了一定價(jià)值?，F(xiàn)已較多文獻(xiàn)報(bào)道了在胃癌中低表達(dá)的環(huán)狀RNA，如Li等發(fā)現(xiàn)hsa_circ_002059在胃癌組織及胃癌患者血漿中顯著低表達(dá)；Quan等發(fā)現(xiàn)circHIAT1可以影響上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化起到抑癌基因的作用[19]。與此同時(shí)，部分環(huán)狀RNA在胃癌中呈現(xiàn)高表達(dá)，Wang等發(fā)現(xiàn)CircRBM33在胃癌組織中上調(diào)表達(dá)，并且可以結(jié)合miR-149/IL-6對(duì)胃癌細(xì)胞的生物學(xué)功能起到調(diào)節(jié)作用[20]；Sun等人發(fā)現(xiàn)circMAN2B2在胃癌中通過(guò)抑制miR-145，從而促進(jìn)胃癌細(xì)胞的生長(zhǎng)及侵襲，發(fā)揮癌基因作用[21]。部分環(huán)狀RNA有望成為胃癌新的治療靶點(diǎn)。如hsa_circ_0005556[22]。此外，部分環(huán)狀RNA可作為胃癌患者預(yù)后的指標(biāo)，如circ-RanGAP1[23]。

從表6可以看出， 沙荒地蘋(píng)果樹(shù)體大小差異明顯，行間清耕的株高、樹(shù)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(shù)量是果樹(shù)成花的基礎(chǔ)，間作小麥單株分枝、長(zhǎng)枝、短枝數(shù)量明顯小于行間清耕、自然生草。

4.小結(jié)

綜上所述，環(huán)狀RNA有多種合成方式，然而不同環(huán)狀RNA合成過(guò)程中參與的酶及詳細(xì)剪接過(guò)程仍有待完善。現(xiàn)已證實(shí)多種環(huán)狀RNA在胃癌中差異表達(dá)，但是否具有較高的臨床診治價(jià)值，仍需后續(xù)研究。