环状RNA的功能及其与结直肠癌发生、发展关系的研究进展

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怎魏鸞汕瓷書"2019‘Jun

;38

⑶%527-31

-527 -

lid尿

generation by &—nd —pec—Uses via auUphayo activa-

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587.

(本文编辑:吴寅华)

.综 述.

环状RNA的功能及其与结直肠癌发生、

发展关系的研究进展

徐雪妮1,

2,潘玉琴2

[1.东南大学医学院

,江苏南京

210009

; 2.南京医科大学附属南京医院

(南京市第一医院

)

中心实验室

,江苏南京

210012

[摘要]环状RNA是一种新型内源性长链非编码RNA,由外显子或内含子经套索驱动或内含子配对形成的

无5'帽端和3'尾端的共价闭合环状结构,不受RNA夕卜切酶影响。环状RNA作为微小RNA(miRNA)海绵

体,能调控亲代基因转录和剪切,又与蛋白质相互作用、参与蛋白质翻译等。越来越多的研究表明,环状

RNA参与到结直肠癌的病程中,对结直肠癌细胞的生长、转移、侵袭等发挥调控作用,有望成为结直肠癌临

床诊断和预测的新的生物标志物。作者对环状RNA的功能及其与结直肠癌发生发展的关系作一综述。

[关键词]结直肠癌;环状RNA;文献综述

[中图分类号]R735.3 [文献标识码]A [文章编号]16719264(2019)03952795

doi:10. 3969/j. issn. 16719264.2019.03.029

环状

RNA( cUcRNA)是一种新型的非编码长链

mRNA)剪接而成

,大部分为内源

性;环状

RNAs无

3,尾

RNAs(long coding RNA, ncRNA),由前体

mRNA (p—- 端和

5'帽端

,呈共价闭合环状,且不易被

RNA外切酶

收稿日期]2018-05-29

修回日期]2018-12-26

基金项目]

国家自然科学基金青年基金项目(81501820

);

江苏省青年医学人才项目(QNRC2016074

)

作者简介]徐雪妮(1993-

),

女,

江苏连云港人,

在读硕士研究生。E-mLX18795867526@163.com

通信作者]潘玉琴 E-mail

:panyuqin01 @163. com

引文格式]徐雪

妮,

潘玉

琴•环状RNA

的功能及其与结直肠癌发生、发展关系的研究进展&J

•东南大学学报(

医学版),2019

,38

(3

):

527P31.-528 -东南大学学报(医学版)

2019年

6月,

38(

3)

或核糖核酸酶(

RNase "水解,相对于线性

RNA (

mR-

NA)更加稳定、保守;在真核细胞中含量丰富,具有组

织和细胞特异性[

1](目前,最为常见的环状

RNA有外

显子环状

RNA (

tonic civRNAs,简称

ecNcRNAs)、内

含 环

RNA(

inteoni 0ieRNAs,

0iRNAs)

显子-内含子环状

RNA (

exon-

intvn civRNAs,简称

EIURNAs)

3种

1]。其中

,ecivRNAs数量最多,位于真

核生物细胞质中。形成环状

RNA的机制主要有以下

3种

&1

':(

1 )套索驱动环化:直接反向剪接(

direct

backsplice)和外显子跳读(

exon skipping) ; (

2)内含子

环 ;(

3 )

RNA (

RNA-

bindingpeoteins,

RBPs)介导的环化。近年来,大量研究表明环状

RNA

与结直肠癌!

CRC)的发生发展密切相关,越来越多的

实验证明环状

RNA有望成为

CRC诊断和预后判断的

新型标志物。

1环状RNA的生物学功能

1.1 miRNA海绵效应

环状

RNA是一种竞争性内源

RNA(

competing en-

dogenousRNA,

ceRNA) , 含有

RNA(

miRNA)

元件!

miRNA response element,

MER),通过竞争性结

miRNA位点,抑制

miRNA对下游基因的调控作用

从而影响基因的表达

3]。例如:人类环状

RNA-7

(

CiRS-7或

CDRl/s)和

Y染色体性别决定区基因

(sex- detewnining region, SRY )就较为经典地体现了

miRNA海绵”效应。同样,具有组织表达特异性的

civ-SRY通过竞争性结合

miR - 1 38发挥海绵体作用,

影响肿瘤的增殖、侵袭、转移。另外,

civHIPK3作为

miR 124 绵, 在癌 中 有 抑制

miR 124

从而促进癌细胞的增殖⑷。

1.2调控基因转录和剪切

据文献报道,

ciRNAs和

ERiRNAs能调控亲代基

因转录[

5](在人类细胞中,

ciRNAs可作为

RNA聚合

1(

RNA Pot 1)积极的调节因子与

RNA Pot 1相互

作用调控亲代基因的转录。

ERiRNAs则能与

U1 /J、核

RNA(

U1 snRNP)相互作用促进亲代基因表达。另外,

环状

RNAs与传统线性转录产物

mRNA之间存在竞争

关系⑷,能影响线性

mRNA表达。如:

civMbl通过结

MBL侧翼内含子序列抑制过量表达的

MBL从而平

civMbl和线性产物之间的表达(

1 - 3 环状RNAs与RBPs的相互作用

环状

RNAs可作为“

RBP海绵”调节

RBP的功能,

影响基因表达。例如,

civMbl和盲肌

MBL蛋白直

接而强烈的交互作用对

MBL的装配或变构起着重要 作用,阻断

MBL的过量表达

Du等⑻研究发现,

civ-Foxo3可以与细胞周期蛋白激酶

2 (

CDK2)和细胞

周期蛋白激酶抑制剂

1 (

p21)相互作用,形成一个三元

复合体,阻止

CDK2的功能,阻断细胞周期的进展。

1.4翻译蛋白质

环状

RNAs尽管被认为是新型

ncRNAs,但近年来

研究发现,环状

RNAs能通过一种非帽依赖的方式参

与蛋白质翻译

&

9E1'。通过生物信息学分析,含有内部

核糖体进入位点

(internal ridosome entg site, IRES )的

环状

RNAs或含有开放阅读框

(open reading frame,

ORF)的环状

RNAs具备蛋白质翻译功能

12]o最新研

究发现,大量环状

RNAs可作为信使

RNA编码

6-甲基

腺2

吟(

N6-

methyladenosine,

m

6 A )介导产生的蛋白

&

10'(

CRcFBXW7能直接翻译出一种与亲本基因编

码的

FBXW7相关的蛋白质,这种蛋白质能调控

c

MYC的稳定性并抑制神经胶质瘤的发展

13]o

2 环状RNA与CRC

近年 , 多的研究 , 环

RNAs 在

CRC临床诊断、预后预测和治疗方面具有重大意义,

环状

RNAs也因其保守、稳定和组织、时空的特异性表

达特点,有望成为

CRC新的生物学标记物。

CRC中相

关环状

RNAs如表

1。

2.1 CRC中环状RNAs表达特征

多项研究

&","达

0'证明,绝大多数环状

RNAs在

CRC中呈现组织和细胞的低表达特点。首先,环状

RNAs在

CRC组织中的整体表达丰度偏低,且环状

RNAs表达丰度与癌症细胞的增殖呈负相关。

Jiang

等[

30]最新发现了

3 800个在

CRC细胞!

SW620和

SW480) 中 性 的环

RNA), 整 量

远低于在正常细胞!

NCM460)中的表达量。其次,环

RNAs的大力、(基因组长度)在

CRC细胞中和正常

中 有 , 要 后 , 这一

证了之前

Bachmayr-Heyda 等

&

21'及

Zheng 等

29]的研究

结论。

2-2环状RNAs影响CRC的发生发展、侵袭和转移

2.2.1 环

状RNAs发挥

miRNAs海绵作

用调控CRC

发生发展、侵袭和转移

has_cNc_0020397在

CRC

细胞中上调表达,双荧光素酶报告和靶基因沉默实验

表明,

has_cRc_0020397能够抑制

miR-138活性,并通

作用

miR9138 基

TERT PD9L 的

从而促进

CRC细胞生长、侵袭,抑制凋亡&

23'(

cwc

CCDC66 在

CRC 中 量 ,

CRC

的增