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
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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
达
':(
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
合
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
酶
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
合
MBL侧翼内含子序列抑制过量表达的
MBL从而平
衡
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
质
&
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
状
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
的
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