该研究发现circPIAS1能翻译长为108个氨基酸的新多肽（circPIAS1-108aa），在人和小鼠细胞中均天然存在，且序列具有较高的保守性。CircPIAS1-108aa能干扰STAT1的SUMO-磷酸化平衡，抑制ICB诱导的恶性黑色素瘤（恶黑）免疫原性铁死亡；这一机制不依赖circPIAS1的传统海绵机制或RNA-生物大分子的相互作用。

因此抑制circPIAS1或circPIAS1-108aa并联合ICB，有望为克服恶黑免疫耐受提供新的治疗策略。

 

图3 circPIAS1-108aa促进恶黑增殖

图5 circPIAS1-108aa阻碍INFγ诱导的黑色素瘤铁死亡

图6 circPIAS1-108aa干扰STAT1 SUMO-磷酸化平衡

机制总结图

检索式：(circRNA[Title/Abstract]) OR (circular RNA[Title/Abstract]) OR (circular mRNA[Title/Abstract])

01 环状RNA在癌症中的作用

标题：Circular RNA in cancer

杂志：Nat Rev Cancer

影响因子：72.5

通讯作者：Simon J Conn（澳大利亚弗林德斯大学）

DOI: 10.1038/s41568-024-00721-7

在过去的十年中，环状RNA (circRNA)研究已经发展成为一个受瞩目的研究领域，这一独特的RNA分子家族在癌症中的功能作用已被充分研究。虽然环状RNA的形成和丰度可能与其同源线性mRNA不同，但两者的相互作用物质及其在肿瘤发生中的细胞功能相似。然而，circRNA变体的多样性是线性RNA变体的10倍，而且circRNA在细胞中的超高稳定性，能够影响肿瘤发生的每个阶段。通过聚焦癌症中circRNA的时空表达、生物发生因子的突变和在癌症各个阶段的功能，可分析circRNA在癌症中的作用。在这篇综述中，作者重点介绍了在特定癌症中符合鉴定标准的功能性环状RNA的例子，包括它们与靶点的物理相关性以及在化学计量学上有效的环状RNA丰度。这些总结对于开发利用环状RNA作为生物标志物和靶向抗癌药物的治疗策略至关重要。

02 环状RNA hsa_circ_0000467通过促进eIF4A3介导的c-Myc翻译促进结直肠癌的进展

标题：Circular RNA hsa_circ_0000467 promotes colorectal cancer progression by promoting eIF4A3-mediated c-Myc translation

杂志：Mol Cancer

影响因子：27.7

通讯作者：周钰娟研究员（中南大学湘雅医学院附属肿瘤医院）

DOI: 10.1186/s12943-024-02052-5

背景：结直肠癌(Colorectal cancer, CRC)是全球第二大常见恶性肿瘤，其发病率逐年上升。早期诊断和治疗对于改善结直肠癌患者的预后至关重要。环状RNA是具有闭环结构的非编码RNA，在肿瘤发生发展中起重要作用。然而，人们对环状RNA在结直肠癌中的作用知之甚少。

方法：通过生物信息学分析在CRC circRNA微阵列中筛选出hsa_circ_0000467，采用原位杂交检测hsa_circ_0000467在CRC组织中的表达。评估hsa_circ_0000467表达水平与结直肠癌患者临床特征之间的关系。然后，通过CCK8、EdU、克隆形成、创伤愈合和Transwell在体外和小鼠CRC模型中评估hsa_circ_0000467在CRC生长和转移中的作用。通过蛋白质组学分析和Western Blotting研究hsa_circ_0000467对c-Myc信号传导的影响。采用核糖体多聚分析、RT-qPCR和双荧光素酶报告基因检测，确定hsa_circ_0000467对c-Myc翻译的影响。采用RNA pull-down、RNA免疫沉淀(RNA immunoprecipitation, RIP)和免疫荧光染色法评估hsa_circ_0000467对eIF4A3分布的影响。

结果：作者发现hsa_circ_0000467在结直肠癌中高表达，与结直肠癌患者预后不良显著相关。体外和体内实验表明，hsa_circ_0000467促进结直肠癌细胞的生长和转移。机制上，hsa_circ_0000467结合eIF4A3抑制其核易位。此外，它还可以作为支架分子，结合eIF4A3和c-Myc mRNA在细胞质中形成复合物，从而促进c-Myc的翻译。反过来，c-Myc上调其下游靶点，包括细胞周期相关因子cyclin D2和CDK4以及紧密连接相关因子ZEB1，下调E-cadherin，最终促进CRC的生长和转移。

结论：研究结果表明hsa_circRNA_0000467通过促进eIF4A3介导的c-Myc翻译在CRC的进展中发挥作用。研究为结直肠癌的诊断和治疗提供了理论依据和分子靶点。

03 系统功能丧失筛选鉴定通路特异性功能环状RNA

标题：Systematic loss-of-function screens identify pathway-specific functional circular RNAs

杂志：Nat Cell Biol

影响因子：17.3

通讯作者：Joseph Rosenbluh（澳大利亚蒙纳士大学）

DOI: 10.1038/s41556-024-01467-y

环状RNA (circRNA)是通过反剪接产生的共价封闭单链RNA。一些环状RNA被认为具有一定功能；然而，对环状RNA调控的通路缺乏了解。该研究生成了一个短发夹RNA文库，靶向3,354种人类环状RNA的反向剪接，这些环状RNA在人类中以不同的水平(从低到高)表达。作者使用这个文库对来自四种组织类型的18个癌细胞系进行了功能丧失增殖筛选，这些细胞系含有影响通路相关组成成分活性的突变。结果鉴定得到了特异性和非特异性circRNA，发现一些circRNA可直接调节它们的前体，而另一些circRNA的功能则与其前体无关。通过二次筛选验证了这些观察结果，并发现了circRERE(4-10)和circHUWE1(22,23)这两种细胞必需的circRNA的作用，circSMAD2(2-6)可调控WNT通路，circMTO1(2,RI,3)可调控MAPK信号通路。该研究揭示了circRNA调控的通路，并提供了具有测量功能的circRNA目录。

04 含circMYBL1的细胞外囊泡诱导腺样囊性癌细胞和肺内皮细胞中CD44，促进肺转移

标题：Extracellular Vesicles Containing circMYBL1 Induce CD44 in Adenoid Cystic Carcinoma Cells and Pulmonary Endothelial Cells to Promote Lung Metastasis

杂志：Cancer Res

影响因子：12.5

通讯作者：彭歆教授、葛兮源副研究员（北京大学口腔医院）

DOI: 10.1158/0008-5472.CAN-23-3508

腺样囊性癌(ACC)是一种罕见的恶性上皮性肿瘤，起源于分泌腺，通常转移到肺部。MYBL1在ACC中常过表达，并被认为是该疾病的诱导因素。该研究发现了MYBL1前mRNA衍生的环状RNA (circRNA)，该环状RNA在ACC中伴随着MYBL1的过表达。在ACC患者中，circMYBL1的过表达与肺转移增加和总生存期差相关。异位circMYBL1过表达促进ACC细胞的恶性表型和肺转移。机制上，circMYBL1与CCAAT增强子结合蛋白β (CEBPB)形成circRNA -蛋白复合物，抑制泛素介导的降解，促进CEBPB的核易位。在细胞核中，circMYBL1增强了CEBPB与CD44启动子区域的结合并增强了其转录。此外，circMYBL1在从ACC患者血浆中分离的小细胞外囊泡(sEV)中富集。含有circMYBL1的sEV可增强ACC细胞的转移，提高人肺微血管内皮细胞(HPMEC)中CD44的表达，增强HPMEC与ACC细胞的粘附。此外，包裹在sEV中的circMYBL1增加了肺部循环ACC细胞的阻滞，并增加了肺转移负担。这些数据表明circMYBL1是一种促进肿瘤的circRNA，可以作为ACC的潜在生物标志物和治疗靶点。circMYBL1稳定CEBPB，上调CD44，促进癌细胞与内皮细胞粘附，促进腺样囊性癌肺转移，表明抑制该通路可改善患者预后。

05 调查m6A修饰和环状RNA之间相互调节的证据:目前的认识和未来的展望

标题：Examining the evidence for mutual modulation between m6A modification and circular RNAs: current knowledge and future prospects

杂志：J Exp Clin Cancer Res

影响因子：11.4

通讯作者：顾春艳教授、杨烨教授 （南京中医药大学）

DOI: 10.1186/s13046-024-03136-2

癌细胞对治疗的抵抗极大地阻碍了治疗的成功，导致各种类型癌症的复发。了解治疗耐药的具体机制可能为减轻癌症耐药提供新的途径。最近的研究表明，环状RNA(circRNAs)和N6 -甲基腺苷(m6A)修饰之间存在交互关系，它们的相互作用可以影响癌症治疗的耐药性和敏感性。文章旨在综述m6A修饰circRNA的最新进展及其在调节癌症治疗耐药中的重要性。此外，该文章阐述了它们的相互作用和确切机制，并为未来逆转癌症耐药性的潜在方法提供了见解。

06 基于环状RNA的肝癌新抗原疫苗的免疫治疗

标题：Circular RNA-based neoantigen vaccine for hepatocellular carcinoma immunotherapy

杂志：MedComm

影响因子：10.7

通讯作者：刘小龙研究员、赵必星副研究员（福建医科大学孟超肝胆医院）

DOI: 10.1002/mco2.667

mRNA疫苗被认为是下一代癌症治疗的一个非常有前景的疗法。然而，线性mRNA生产的复杂性、固有的不稳定性和低表达持久性极大地限制了它们的广泛利用。环状RNA (circRNAs)由于其高效的蛋白质表达能力，可以在体外快速生成而无需额外修饰，为RNA疫苗的限制提供了一种新的解决方案。该研究开发了一种基于circRNA的新型新抗原疫苗，通过表达肝细胞癌特异性肿瘤新抗原诱导有效的抗肿瘤免疫反应。通过环化线性RNA分子，增强RNA疫苗的稳定性，并形成高度稳定的环状RNA分子，具有持续蛋白表达的能力。研究在体外证实了新抗原编码的circRNA可以促进树突状细胞(DC)的激活，并增强DC诱导的T细胞的激活，从而增强T细胞对肿瘤细胞的杀伤作用。将新抗原编码的circRNA包封在脂质纳米颗粒中进行体内表达，可以创建一种新的circRNA疫苗平台。该平台在多种小鼠肿瘤模型中显示出优越的肿瘤治疗和预防能力，引发了强大的T细胞免疫反应。circRNA新抗原疫苗为实体瘤新抗原免疫治疗提供了新的选择和应用前景。

07 CircCHSY1通过miR-24-3p增强血红素加氧酶1的表达，保护心脏免受缺血/再灌注损伤

标题：CircCHSY1 protects hearts against ischemia/reperfusion injury by enhancing heme oxygenase 1 expression via miR-24-3p

杂志：Cardiovasc Res

影响因子：10.2

通讯作者：王志农教授（第二军医大学长征医院）、杨黄恬研究员（中国科学院大学上海营养与健康研究所）

DOI: 10.1093/cvr

目的：环状RNA是参与多种生理和病理过程的重要参与者。然而，它们在心肌缺血损伤和保护中的作用和机制仍不清楚。最近发现，包括circCHSY1在内的许多circRAN在心肌缺血/再灌注(I/R)损伤后发生了显著改变，而它们的确切功能尚不清楚。因此，作者研究了circCHSY1在急性心肌I/R损伤中的作用及其可能的机制。

方法和结果：在小鼠、大鼠和人胚胎干细胞(hESC-CMs)心肌细胞中检测到circCHSY1的表达。在小鼠I/R (30 min/24 h)心脏、氧葡萄糖剥夺/再灌注(OGD/R, 6 h/2 h)初代新生大鼠心室心肌细胞(NRCMs)和OGD/R (48 h/2 h) hESC-CMs中进一步上调。腺病毒介导的circCHSY1过表达显著降低小鼠I/R心脏梗死面积和乳酸脱氢酶(LDH)释放。同样，circCHSY1过表达降低了OGD/R NRCMs和hESC-CMs中的LDH释放，提高了细胞活力，并保留了OGD/R NRCMs中的线粒体功能，而在siRNA介导的circCHSY1敲低和未敲低的OGD/R NRCMs中，细胞活力和LDH释放没有显著差异。机制上，通过双荧光素酶法和RNA pull-down检测circCHSY1与miR-24-3p结合。在OGD/R NRCM中，circCHSY1过表达介导的对细胞和线粒体的保护作用被miR-24-3p mimic逆转。此外，双荧光素酶测定显示，miR-24-3p直接与血红素加氧酶1 (HO1)的3’UTR结合。在OGD/R NRCM中，miR-24-3p mimic可下调HO1蛋白水平，而circCHSY1过表达可提高HO1蛋白水平。在功能上，体内腺病毒和体外siRNA介导的HO1敲低可消除circCHSY1过表达的心脏保护作用。

结论：心肌I/R损伤后，circCHSY1表达上调。较高水平的circCHSY1保护I/R心脏和心肌细胞。circCHSY1的保护作用是通过提高HO1水平介导的，通过靶向心肌细胞中的miR-24-3p维持线粒体稳态。这些结果表明circCHSY1是一种保护因子。

研究汇总列表

检索式：(circRNA[Title/Abstract]) OR (circular RNA[Title/Abstract]) OR (circular mRNA[Title/Abstract])

01 人类和病毒环状RNA的成像和定量

标题：Imaging and quantification of human and viral circular RNAs

杂志：Nucleic Acids Res

影响因子：16.6

通讯作者：Sanjay Tyagi、Hua Zhu（美国罗格斯大学）

DOI: 10.1093/nar/gkae583

作者提出了一种利用扩增荧光原位杂交(ampFISH)对人类和病毒编码环状RNA (circRNA)进行细胞检测、成像、定位和定量的稳健方法。在这个过程中，一对发夹探针在相邻的序列上彼此结合，然后进行构象重组，启动靶依赖性杂交链反应(HCR)，从而使荧光信号在该位点累积放大。通过利用ampFISH和单分子FISH (smFISH)的功能，作者选择性地使来自人类基因组、SARS-CoV-2(一种RNA病毒)和人类巨细胞病毒(HCMV，一种DNA病毒)的环状RNA及其线性RNA鉴定和成像。计算图像处理促进了单个细胞中环状RNA分子的准确定量。通过原位RNase R处理选择性地降解线性RNA而不影响环状RNA，然后ampFISH检测环状RNA，证明了该方法的特异性。使用不匹配的ampFISH探针和探针对进一步验证了环状RNA检测的有效性，这些探针对不结合其靶RNA中的连续序列，而是结合在分离的位点。另一项特异性测试是针对细胞中缺失的环状RNA序列设计的阴性链的探针。重要的是，该技术允许在同一细胞内以单分子灵敏度同时检测环状RNA及其线性对应物，从而探索环状RNA的生物发生，亚细胞定位和功能。

02 环状RNA寡核苷酸:酶合成和纳米结构支架

标题：Circular RNA oligonucleotides: enzymatic synthesis and scaffolding for nanoconstruction

杂志：Nanoscale Horiz

影响因子：8.0

通讯作者：毛诚德教授（美国普渡大学）、肖守军教授（南京大学）

DOI: 10.1039/d4nh00236a

该文章报道了一种新的DNA哑铃夹板和T4 DNA连接酶策略有效地合成了16-44 nt大小的单体环状RNA (circRNAs)。这种DNA哑铃夹板策略是由作者课题组最近开发的，用于将短线性DNA近定量地转化为单连环状DNA。此外，作者利用44 nt环状RNA作为支架链，构建了杂合RNA：DNA和纯RNA：RNA双交叉框架及其核酸纳米管和平面阵列的组装。

研究汇总列表

检索式：(circRNA[Title/Abstract]) OR circular RNA[Title/Abstract]

01 利用协作的CRISPR-Cas系统检测循环环状RNA准确监测急性心肌梗死

标题：Collaborative CRISPR-Cas System-Enabled Detection of Circulating Circular RNA for Reliable Monitoring of Acute Myocardial Infarction

杂志：Small

影响因子：13.0

通讯作者：赵婧教授、贝毅桦教授、曹亚（上海大学）

DOI: 10.1002/smll.202402895

急性心肌梗死(AMI)是全球的主要死因之一，对人类健康构成重大威胁。环状RNA (circRNA)最近成为AMI的潜在诊断生物标志物，为及时的医疗护理提供有价值的信息。在该研究中，通过设计一个协作的CRISPR-Cas系统，开发了一种新的利用电化学检测circRNA的方法。该系统采用等温引物交换反应作为桥梁，将独特的环状RNA靶向能力与Cas效应物的级联反式切割活性相结合。使用cZNF292作为AMI的循环circRNA生物标志物验证了该系统；作为模型，基于CRISPR-Cas系统协作的方法具有良好的准确性和灵敏度，检出限较低，为2.13×10-15 m。此外，在分析全血样本时，该方法对AMI具有良好的诊断性能。因此，该方法可能为circRNA生物标志物的检测提供新的见解，并有望在未来AMI诊断中具有很大的潜力。

02 circHmbox1(3,4)在锰诱导铁死亡介导的认知障碍中的作用

标题：The role of circHmbox1(3,4) in ferroptosis-mediated cognitive impairments induced by manganese

杂志：J Hazard Mater

影响因子：12.2

通讯作者：邹云锋教授（广西医科大学）

DOI: 10.1016/j.jhazmat.2024.135212

过度暴露于锰(Mn)环境与认知障碍有关，环状RNA (circRNAs)在包括神经发病机制在内的各种生物过程的表观遗传调控中发挥着重要作用。先前的研究发现，铁死亡是一种依赖铁离子的程序性细胞死亡，可能与认知障碍有关。然而，circRNA、铁死亡和Mn神经毒性之间关系的具体机制尚不清楚。在目前的研究中，RNA测序分析了300 μM Mn处理的神经-2a (N2a)细胞中的RNA表达。通过Western blot和脑室注射等多种实验研究了circHmbox1(3,4)在Mn诱导的认知障碍中的潜在分子机制。研究发现，在Mn处理后，circHmbox1在体外和体内的表达均显著下调(3,4)。Y迷宫实验和Morris水迷宫实验结果显示，Mn处理小鼠中circHmbox1(3,4)过表达后，学习和记忆能力得到改善。Mn处理可能通过降低E2F1/QKI的表达，从而减少circHmbox1(3,4)的生物发生。抑制circHmbox1(3,4)表达导致GPX4蛋白通过蛋白连接和泛素化方式降解。总之，该研究表明，锰暴露诱导的认知功能障碍可能通过circHmbox1(3,4)调节的铁死亡介导。

03 缺氧增强的YAP1-EIF4A3相互作用通过与CRIM1 pre-mRNA线性剪接竞争，驱动circ_0007386环化，并促进非小细胞肺癌的进展

标题：Hypoxia-enhanced YAP1-EIF4A3 interaction drives circ_0007386 circularization by competing with CRIM1 pre-mRNA linear splicing and promotes non-small cell lung cancer progression

杂志：J Exp Clin Cancer Res

影响因子：11.4

通讯作者：招轩娜、黄丹、吴东（广东医科大学附属医院）

DOI: 10.1186/s13046-024-03116-6

背景：非小细胞肺癌(NSCLC)的进展显著受环状RNA (circRNAs)的影响，尤其是在肿瘤缺氧微环境中。然而，失调环状RNA在非小细胞肺癌中的确切功能和潜在机制在很大程度上仍未被探索。

方法：通过高通量RNA测序鉴定非小细胞肺癌组织中差异表达的环状RNA。通过Sanger测序、RNase R处理和放线菌素D处理验证circ_0007386的结构特征。采用CCK8、克隆形成实验、TUNEL染色和体外流式细胞术研究circ_0007386对细胞增殖和凋亡的影响。在体内，利用异种移植肿瘤模型评估其对增殖的影响。机制上，circ_0007386、miR-383-5p和CIRBP的调控关系通过双荧光素酶报告基因测定和挽救实验进行检测。此外，该研究通过RNA免疫沉淀（RIP）检测了EIF4A3与CRIM1 pre-mRNA的结合，并通过免疫共沉淀（Co-IP）检测了缺氧条件下YAP1与EIF4A3的相互作用。

结果：该研究揭示了一种新的circRNA，命名为circ_0007386，在NSCLC组织和细胞系中上调。Circ_0007386在体外和体内均可调节NSCLC的增殖和凋亡。功能上，circ_0007386作为miR-383-5p的“海绵”，靶向CIRBP，通过PI3K/AKT信号通路影响NSCLC细胞的增殖和凋亡。此外，在缺氧条件下，YAP1和EIF4A3之间的相互作用增强，导致EIF4A4从与CRIM1 pre-mRNA的结合中移除。这促进了CRIM1 pre-mRNA的反向剪接，增加了circ_0007386的形成。
circ_0007386/miR-383-5p/CIRBP轴与NSCLC患者的临床特征和预后显著相关。

结论：缺氧条件下受YAP1-EIF4A3相互作用调控的Circ_0007386通过miR-383-5p/CIRBP轴在NSCLC进展中起致癌作用。

04 CircARCN1通过调节巨噬细胞中HuR介导的USP31 mRNA加重动脉粥样硬化

标题：CircARCN1 aggravates atherosclerosis by regulating HuR-mediated USP31 mRNA in macrophages

杂志：Cardiovasc Res

影响因子：10.2

通讯作者：程洪强副教授、徐清波教授、郭晓纲副主任医师（浙江大学、浙江大学医学院第一附属医院）

DOI: 10.1093/cvr/cvae148

目的：环状RNA (circRNAs)被认为是生物过程的重要调节因子，但它们对动脉粥样硬化发展的影响尚未完全阐明，动脉粥样硬化是冠状动脉疾病(CAD)的关键因素。该文章目的是研究它们在冠心病患者中的潜在应用以及动脉粥样硬化的发病机制。

方法和结果：选择稳定型心绞痛(SA)或急性冠脉综合征(ACS)患者和对照组，进行血细胞环状RNA转录组筛选和定量。作者对颈动脉斑块样本进行环状RNA染色，并在体外进行功能获得和功能丧失研究。Western blots，蛋白相互作用分析和分子方法用于进行机制研究。ApoE-/-小鼠模型采用腺相关病毒介导的遗传干预进行功能研究。研究发现，在SA或ACS患者的外周血单个核细胞中，尤其是ACS患者的circARCN1表达升高。此外，较高的circARCN1水平与发生SA和ACS的高风险相关。作者还发现颈动脉斑块中circARCN1的表达升高。进一步分析表明circARCN1主要在单核细胞和巨噬细胞中表达，这在动脉粥样硬化斑块中也得到证实。体外研究证明，circARCN1影响HuR与泛素特异性肽酶31 (USP31) mRNA之间的相互作用，导致USP31介导的NF-κB活化减弱。有趣的是，当ApoE-/-小鼠巨噬细胞中用腺相关病毒敲除circARCN1时，巨噬细胞的积聚和动脉粥样硬化斑块中的炎症明显减少，而模型中circARCN1的过表达加剧了动脉粥样硬化病变。

结论：巨噬细胞表达的circARCN1通过调节HuR介导的USP31 mRNA稳定性和NF-κB活化在动脉粥样硬化发展中发挥作用提供了确凿的证据，表明circARCN1可能是动脉粥样硬化病变形成的一个因素。

研究汇总列表

检索式：(circRNA[Title/Abstract]) OR circular RNA[Title/Abstract]

01 利用摆动增强的环状CLUSTER向导RNA对体内RNA碱基的精准编辑

标题：Precise in vivo RNA base editing with a wobble-enhanced circular CLUSTER guide RNA

杂志：Nat Biotechnol

影响因子：33.1

通讯作者：Thorsten Stafforst（德国图宾根大学）

DOI: 10.1038/s41587-024-02313-0

利用设计的引导RNA进行腺苷-肌苷(A-to-I) RNA碱基编辑，招募作用于RNA的内源性编辑酶腺苷脱氨酶(ADAR)，有望在RNA水平上安全地操纵遗传信息。然而，编辑的准确性和效率往往受到旁观者脱靶编辑的影响。该研究发现在主导旁观者编辑的5 ‘ -UAN三联体中，G•U摆动碱基对有效地减少了脱靶事件，同时保持了较高的靶向效率。该策略普遍适用于现有的A-to-I RNA碱基编辑系统，并补充了其他抑制方法，如G•A错配和尿苷(U)消耗。将摆动碱基配对与环状形式CLUSTER相结合，在细胞培养中实现了对Mecp2转录本疾病相关突变的高度精确和高效的编辑(高达87%)。在小鼠Rett综合征模型的中枢神经系统中，仅通过病毒介导的引导RNA递送在体内实现了MeCP2蛋白的功能性修复，编辑率高达19%，并且体现了较好的旁观者控制。

02 ESRP1介导circPTPN12的生物发生通过PDLIM2/ NF-κB途径抑制肝癌进展

标题：ESRP1-mediated biogenesis of circPTPN12 inhibits hepatocellular carcinoma progression by PDLIM2/ NF-κB pathway

杂志：Mol Cancer

影响因子：27.7

通讯作者：鲁皓副主任医师、张传永主任医师、 Shikun Yang、王学浩教授（南京医科大学第一附属医院）

DOI: 10.1186/s12943-024-02056-1

背景：研究表明环状RNA (circRNAs)在癌症的发生和发展中起关键作用。了解环状RNA在肿瘤发展中的功能和潜在机制有助于发现新的诊断指标和治疗靶点。该研究重点是阐明hsa-circ-0003764在肝细胞癌(HCC)中的功能和调控机制。

方法：从circbase数据库中鉴定新发现的hsa-circ-0003764 (circPTPN12)。采用QRT-PCR分析hsa-circ-0003764在HCC组织和细胞中的表达水平。通过体外和体内实验研究了circPTPN12对HCC细胞增殖和凋亡的影响。此外，采用RNA测序、RNA免疫沉淀、生物素偶联探针pull-down试验和FISH等方法确认并建立了hsa-circ-0003764、PDLIM2、OTUD6B、P65和ESRP1之间的关系。

结果：在HCC中，circPTPN12的下调与不良预后相关。CircPTPN12在体外和体内均表现出抑制HCC细胞增殖的作用。机制上，RNA测序分析揭示了NF-κB信号通路是circPTPN12的靶向通路。在功能上，circPTPN12与PDLIM2的PDZ结构域相互作用，促进P65的泛素化。此外，circPTPN12通过促进PDLIM2的去泛素化，加强了PDLIM2/OTUD6B复合物的组装。ESRP1被鉴定与pre-PTPN12结合，从而促进circPTPN12的产生。

结论：该研究结果表明circPTPN12参与调节PDLIM2功能，影响HCC进展。鉴定出的
ESRP1/circPTPN12/PDLIM2/NF-κB轴有望成为HCC的新治疗靶点。

03 circCDC42编码的CDC42-165aa通过激活Pyrin炎性小体调节肺炎克雷伯菌感染中的巨噬细胞焦亡

标题：circCDC42-encoded CDC42-165aa regulates macrophage pyroptosis in Klebsiella pneumoniae infection through Pyrin inflammasome activation

杂志：Nat Commun

影响因子：14.7

通讯作者：Yongping Shi（江苏师范大学）、何思思副主任医师（遵义医学院第二附属医院）、李荣鹏教授（江苏师范大学）

DOI: 10.1038/s41467-024-50154-x

环状RNA (circRNA)家族被认为是一组内源性非编码RNA (ncRNA)，在炎症、癌症、心血管疾病等多种生理病理过程中具有关键功能。然而，它们在调节先天免疫反应中的作用尚不清楚。该研究鉴定了细胞分裂周期42 (CDC42)-165aa，这是一种由circCDC42编码的蛋白，在肺炎克雷伯菌(KP)感染的肺泡巨噬细胞中表达上调。高水平的CDC42-165aa诱导Pyrin炎性小体过度活化，促进肺泡巨噬细胞焦亡；而抑制CDC42-165aa可以通过抑制Pyrin炎性小体介导的焦亡，减轻KP感染后小鼠肺损伤。综上所述，这些结果表明CDC42-165aa通过抑制CDC42 GTPase的激活，刺激Pyrin炎性体，这为致病菌感染提供了潜在的临床治疗靶点。

04 CircHIPK2通过促进TAZ翻译促进结肠炎和结直肠癌肠上皮细胞生长

标题：CircHIPK2 Contributes Cell Growth in Intestinal Epithelial of Colitis and Colorectal Cancer through Promoting TAZ Translation

杂志：Adv Sci (Weinh)

影响因子：14.3

通讯作者：吴金雨研究员（温州医科大学）、吴建民研究员（温州医科大学）

DOI: 10.1002/advs.202401588

结直肠癌(CRC)和炎症性肠病(IBD)正在加剧全球健康问题。尽管它们的临床表现不同，但这两种疾病都有复杂的遗传和分子相互作用。Hippo信号通路在调节细胞过程中起着至关重要的作用，并涉及IBD和CRC的发病机制。环状RNA(circRNAs)因其在包括IBD和CRC在内的多种疾病中的作用而备受关注。然而，仍缺乏对IBD和CRC中涉及的特定circRNA及其功能作用的全面了解。该研究发现circHIPK2 (hsa_circRNA_104507)在IBD和CRC中均持续表达上调，表明其作为生物标志物的潜力。此外，在体外和体内，circHIPK2的沉默抑制了CRC细胞的生长。有趣的是，减少circHIPK2增强了葡聚糖硫酸钠(DSS)诱导的结肠炎，但减轻了结肠炎相关的肿瘤发生。机制研究进一步揭示了由FUS介导的circHIPK2与EIF4A3相互作用促进TAZ的翻译，最终增加下游靶基因CCN1和CCN2的转录。综上所述，circHIPK2调节Hippo信号通路，在IBD和CRC的机制中发挥关键作用。CircHIPK2-EIF4A3轴通过增强TAZ翻译，促进结肠炎和结直肠癌肠上皮细胞生长。

05 CircCFL1通过去乙酰化介导的c-Myc去泛素化促进突变体TP53转录，促进TNBC干细胞和免疫逃逸

标题：CircCFL1 Promotes TNBC Stemness and Immunoescape via Deacetylation-Mediated c-Myc Deubiquitylation to Facilitate Mutant TP53 Transcription

杂志：Adv Sci (Weinh)

影响因子：14.3

通讯作者：杨其峰主任医师（山东大学齐鲁医院）

DOI: 10.1002/advs.202404628

三阴性乳腺癌(TNBC)是乳腺癌中最恶性的亚型。TP53在TNBC患者中突变率约为70%-80%，发生突变时起致癌作用。然而，circRNAs是否能够通过调控突变体TP53对TNBC发挥作用还没有得到很好的评价。在这项研究中，circCFL1在TNBC细胞和组织中高表达，具有预后潜力。在功能上，circCFL1促进TNBC细胞的增殖、转移和干性。在机制上，circCFL1作为支架增强HDAC1与c-Myc之间的相互作用，通过去乙酰化介导抑制k48连锁泛素化，进一步促进c-Myc的稳定性。在TP53突变的TNBC细胞中，稳定表达的c-Myc通过直接结合TP53启动子，进一步增强mutp53的表达，通过激活p-AKT/WIP/YAP/TAZ通路促进TNBC细胞的干性。此外，circCFL1可以通过促进PD-L1的表达，抑制CD8+ T细胞的抗肿瘤免疫，促进TNBC细胞的免疫逃逸。综上所述，circCFL1通过促进HDAC1/c-Myc/mutp53轴发挥致瘤作用，可作为TP53突变TNBC患者的潜在诊断生物标志物和治疗靶点。

06 N6 -甲基腺苷修饰circMARK2增强细胞质输出并稳定LIN28B，促进了Wilms肿瘤的进展

标题：N6-methyladenosine modification of circMARK2 enhances cytoplasmic export and stabilizes LIN28B, contributing to the progression of Wilms tumor

杂志：J Exp Clin Cancer Res

影响因子：11.4

通讯作者：Jing He、 伏雯副主任医师、 刘国昌主任医师（广州妇女儿童医学中心）

DOI: 10.1186/s13046-024-03113-9

背景：环状RNA (circRNAs)和N6 -甲基腺苷(m6A)修饰在Wilms肿瘤(WT)进展中的潜在机制尚未完全阐明。该研究探讨了m6A修饰的circMARK2的调控机制、临床意义及其在WT进展中的作用。

方法：作者通过深度测序鉴定出异常的环状RNA，并通过qRT-PCR验证其在WT组织中的表达。通过克隆形成、transwell迁移和原位动物模型评估circMARK2的生物学功能。为了研究潜在的机制，作者采用了RNA免疫沉淀、RNA pull-down、双荧光素酶报告基因检测、免疫印迹、免疫荧光和免疫组织化学染色。

结果：在WT组织中上调的circMARK2被发现存在m6A修饰，并促进细胞质输出。它通过circMARK2/IGF2BP2相互作用稳定LIN28B mRNA，促进了WT的进展。体外和体内研究表明，circMARK2可增强WT细胞的恶性行为。在临床上，WT患者肿瘤组织中较高的circMARK2表达水平与肿瘤侵袭性增加和生存率降低有关。

结论：该研究首次证明m6A修饰的circMARK2通过增强LIN28B mRNA的稳定性、促进细胞侵袭性，促进WT的进展。CircMARK2作为一种潜在的预后生物标志物和WT治疗干预靶点，强调了m6A修饰在儿童肾癌中的临床相关性。

07 单剂量VEGF-A环状RNA维持蛋白的原位长期表达，加速糖尿病伤口愈合

标题：A single dose of VEGF-A circular RNA sustains in situ long-term expression of protein to accelerate diabetic wound healing

杂志：J Control Release

影响因子：10.5

通讯作者：郭宗科副主任医师（东南大学附属中大医院）、李新松教授（东南大学）

DOI: 10.1016/j.jconrel.2024.07.018

糖尿病足溃疡(DFU)是糖尿病最严重、最可怕的并发症之一，其特征是伤口周围的微小血管或毛细血管受损。修复慢性不愈合的DFU伤口具有挑战性。血管内皮生长因子(VEGF)在DFU的血管生成和促进创面愈合中起重要作用。然而，由于VEGF稳定性差，易于降解，难以持续地将其输送到伤口部位。为了克服这一挑战，利用脂质纳米颗粒(LNP)包封的编码VEGF-A环状RNA (circRNA)，可以持续产生和释放VEGF-A，加速糖尿病伤口愈合。首先，采用I型内含子自催化策略合成VEGF-A circRNA，并通过酶切、聚合酶链反应和测序分析进行验证。采用微流体技术将VEGF-A circRNA包封在可电离脂质U-105衍生LNP (U-LNP)中，制备U-LNP/VEGF-A circRNA。为了进行比较，还使用了一种商用可电离脂质ALC -0315 LNP包封circRNA (A -LNP/circRNA)。动态光散射和透射电镜表征表明，U-LNP/circRNA为球形结构，平均直径为108.5 nm，多分散性指数为0.22,zeta电位为-3.31 mV。U-LNP的信使RNA包封率(EE%)为87.12%。体外转染数据证实，与线性mRNA相比，circRNA具有更好的稳定性并能长效表达VEGF-A。细胞毒性和先天免疫的评估表明，U-LNP/circRNA具有生物相容性，且免疫原性较低。细胞划痕和血管生成实验表明，U-LNP/VEGF-A环状RNA表达VEGF-A，使其具有生物活性。萤火虫荧光素酶(F-Luc)探针和ELISA的原位生物发光成像显示，在创面部位和周围区域，circRNA表达的VEGF-A在第一周具有长期且强烈的表达，然后在接下来的一周逐渐减少。最后，采用糖尿病小鼠模型验证U-LNP/VEGF-A环状RNA制剂的愈合效果。结果显示，单剂量U-LNP/VEGF-A circRNA滴注可使创面在第12天几乎完全恢复，显著优于U-LNP/VEGF-A线性mRNA，且优于注射重组人血管内皮生长因子(rhVEGF)和滴注A – LNP /circRNA。组织学分析证实了U-LNP/VEGF-A环状RNA制剂的愈合效率和低毒性。总之，由U-105 LNP递送的VEGF-A环状RNA在创面愈合中表现出良好的性能，这归因于VEGF-A的长期表达和持续释放。U-LNP/VEGF-A circRNA在糖尿病足溃疡创面的治疗中具有潜在的应用前景。

研究汇总列表

一、翻译起始

1. mRNA典型依赖帽结构翻译

真核mRNA的5′ -cap和3′ -poly(A) 尾在mRNA招募核糖体时起关键作用。翻译起始因子(eIF) 4E结合5′ -cap，招募eIF4G(具有多个eIFs结合位点)和eIF3复合物；同时PABP1结合3 ‘ -poly(A)尾。PABP1与eIF4G直接接触，使mRNA 5 ‘和3 ‘端靠近，形成有利于翻译的突环结构。核糖体的小亚基(40S)装载到5 ‘端，扫描翻译起始密码子（AUG），当定位到AUG密码子，核糖体的大亚基(60S)加入40S核糖体复合体，开始蛋白质合成。除典型的帽依赖性翻译外，核糖体还可通过各种方式被招募到mRNA中。原则上，只要将40S核糖体装载到mRNA上，就有扫描和结合60S启动蛋白质合成的潜力。（图1）

图1. 典型依赖帽结构翻译的示意图

2. 内部核糖体进入位点（IRES）介导的内部翻译起始

由于circRNAs缺乏5′ -cap和3′ -poly(A) 尾，核糖体的内部装载是circRNA启动翻译的唯一手段。

图2. circRNA内部翻译起始的各种机制

典型IRESs是通过不依赖帽结构机制，将40S招募到5’UTR并促进mRNA翻译的RNA二级或三级结构。后续研究发现，IRES介导的有效翻译依赖于一系列的eIFs和IRES特异性反式作用因子。很多IRES序列或元件没有独特的二级或三级结构，因此典型的IRESs和其它能促进核糖体内部进入的IRESs样序列或元件都被称为IRESs。

2.1 m6 A修饰介导的内部翻译起始

m6A是哺乳动物mRNA中最常见的内部修饰，影响mRNA的转录、pre-mRNA剪接、核输出、mRNA稳定性和翻译等。目前已经鉴定了包括YTHDF1-3、eIF3和METTL3在内的数十种识别m6A的RBPs。

m6A以多种方式促进线性mRNA的有效翻译。当mRNA的5’UTR含有m6A，eIF3直接识别m6A位点，促进翻译起始。含有m6A的circRNAs可能采用这种策略招募核糖体。

线性mRNA 3’UTR中m6A也可被YTHDF1、YTHDF3或METTL3识别，招募eIF3或eIF3h，形成有利于翻译的环突结构，促进翻译。m6A修饰的circRNA也可能以相似的机制进行内部翻译起始。YTHDF3被证明可以识别circRNA中的m6A并招募eIF4G2和eIF3，导致40S的内部进入[2]。

2.2 eIF4A3或外显子连接复合物(EJC)介导的内部翻译起始

circRNA上的40 S内部装载可以通过EJC介导。EJC是一种特殊的多蛋白复合体，在典型核剪接后的外显子-外显子接头上游约20-24nt处聚集。EJC装载到成熟的mRNA后，在基因调控机制中发挥多方面的作用，包括pre-mRNA剪接、mRNA输出、翻译和mRNA稳定性。

已有研究证明了EJC在circRNA翻译中的直接作用[3,4]。反向剪接生成circRNA过程，EJC被装载到BSJ上，EJC可与eIF4A3和eIF3G(eIF3复合物的一个亚基)相互作用招募eIF3复合物。EJC作为分子支架将eIF3复合体和40s招募到circRNA，驱动内部翻译起始。eIF4A3本身具有依赖eIF3启动内部翻译的能力，而EJC复合物的存在进一步增强了翻译能力。

二、circRNA翻译的各种开放阅读框（ORF）

核糖体装载到circRNA上，如有ORF，就可能启动蛋白质合成。circRNA与其pre-mRNA其它翻译的蛋白相比，可能有相同、相似或嵌合的形式。circRNA翻译起始密码子(AUG或非AUG密码子)、终止密码子(UAA、UAG和UGA)和BSJ相对位置的不同，会导致多种同工型蛋白质的产生(图3)，还会影响circRNA的稳定性。

1. circRNA翻译起始和终止

多个起始密码子或非AUG起始的circRNA可产生多种蛋白质。已知多种circRNA经过反向剪接产生新的ORF，生成新的嵌合蛋白。例如，circZNF609的终止密码子位于起始密码子的上游及BSJ下游，至少有两个环化产生的ORF，能合成新的嵌合蛋白，可产生至少三种蛋白[5,6]。

第二轮翻译后定位到框内终止密码子也会产生嵌合蛋白。核糖体翻译组分析在胶质母细胞瘤和正常脑组织样本中发现了1879种可翻译的circRNA。其中circ-E-Cad不含框内终止密码子，第二轮翻译之后才出现框内终止密码子，生成蛋白中240 aa在第一轮翻译中生成，14 aa在第二轮翻译中通过自然移码生成[7]。

2. circRNA起始和终止密码子重叠

circRNA的AUG起始密码子可能与终止密码子重叠。例如，水稻黄斑病毒circRNA的较短可翻译ORF(220nt)，有重叠的起始和停止密码子(UGAUGA)，可合成16-39 kDa的蛋白质，相当于翻译了5轮[8]。

3. circRNA翻译起始和终止影响稳定性

线性mRNA剪接后，装载的EJCs会被延伸的核糖体移出。如果EJC在翻译终止后仍然在mRNA上，则该mRNA被认为是有缺陷的转录本，被mRNA监视机制迅速降解，即无义介导的mRNA衰变(NMD;图3a左)。

同样在circRNA中，如BSJ位于终止密码子的远端下游，翻译终止后，EJC仍在BSJ附近，circRNA将被识别为错误转录本，通过NMD迅速消除(图3a右)。如果BSJ位于终止密码子上游，则BSJ附近的EJC被延伸的核糖体移位，circRNA逃避NMD并稳定存在(图3b)。

4. circRNA无终止翻译

当线性mRNA缺乏终止密码子时，核糖体会延伸到mRNA的末端，并出现A位点空核糖体的独特结构，则会表达一种可能具有潜在毒性的c端延伸蛋白。为减少该情况，真核细胞进化出无终止的mRNA衰变(NSD) 这种mRNA监视机制，将缺乏终止密码子的转录本识别为有缺陷的转录本，并将其迅速降解(图3c，左)。

当circRNA缺乏框内终止密码子，装载的核糖体会在无终止的ORF中无限地合成蛋白质，即滚环翻译(图3c右)。滚环翻译合成具有重复ORF序列的多聚体高分子量蛋白质。滚环翻译的circRNA可逃避降解mRNA的NSD。

图3. circRNA中各种ORF及其对circRNA稳定性的影响

总结

越来越多的证据支持内源性circRNA通过内部装载核糖体进行翻译。circRNA翻译蛋白质和多肽的作用正在不断丰富，开创了一个包括癌症、干细胞和多能性等生物和生理过程研究的新时代。然而，关于circRNA翻译仍有很多问题有待解决。首先，需要开发更灵敏的方法检测circRNAs翻译产物。其次，需确定由circRNA翻译产物在生物和生理过程中的作用。最后，需要更进一步研究circRNA招募核糖体的详细分子机制。利用更先进的技术和生物信息学方法全面研究circRNA结构及翻译机制，回答这些问题便指日可待。

吉赛生物是引领circRNA科学研究与应用转化的先行者，具备专业的合成生物学、分子生物学、测序及生信等多个技术平台，能提供circRNA翻译研究全流程的解决方案，思路也可供大家参考哦~

RNA翻译研究思路

参考文献

[1] Hwang HJ, Kim YK. Molecular mechanisms of circular RNA translation. Exp Mol Med. 2024. doi: 10.1038/s12276-024-01220-3.

[2] Yang, Y. et al. Extensive translation of circular RNAs driven by N6-methyladenosine. Cell Res. 27, 626–641 (2017).

[3] Chang, J. et al. An interaction between eIF4A3 and eIF3g drives the internal initiation of translation. Nucleic Acids Res. 51, 10950–10969 (2023).

[4] Lin, H. H. et al. Exon junction complex mediates the cap-independent translation of circular RNA. Mol. Cancer Res. 21, 1220–1233 (2023).

[5] Legnini, I. et al. Circ-ZNF609 is a circular RNA that can be translated and functions in myogenesis. Mol. Cell 66, 22–37.e29 (2017).

[6] Ho-Xuan, H. et al. Comprehensive analysis of translation from overexpressed circular RNAs reveals pervasive translation from linear transcripts. Nucleic Acids Res. 48, 10368–10382 (2020).

[7] Gao, X. et al. Circular RNA-encoded oncogenic E-cadherin variant promotes glioblastoma tumorigenicity through activation of EGFR-STAT3 signalling. Nat. Cell Biol. 23, 278–291 (2021).

[8] AbouHaidar, M. G., Venkataraman, S., Golshani, A., Liu, B. & Ahmad, T. Novel coding, translation, and gene expression of a replicating covalently closed circular RNA of 220 nt. Proc. Natl Acad. Sci. USA 111, 14542–14547 (2014).

检索式：(circRNA[Title/Abstract]) OR circular RNA[Title/Abstract]

01 外泌体circSIPA1L3介导的细胞间通讯有利于糖代谢重编程和三阴性乳腺癌的进展

标题：Exosomal circSIPA1L3-mediated intercellular communication contributes to glucose metabolic reprogramming and progression of triple negative breast cancer

杂志：Mol Cancer

影响因子：37.3

通讯作者：杨其峰主任（山东大学齐鲁医院）

DOI: 10.1186/s12943-024-02037-4

背景：乳腺癌是最常见的恶性肿瘤，转移是导致预后不良的主要原因。葡萄糖代谢重编程为肿瘤生长和转移提供营养和能量，是癌症的重要标志之一。然而，糖酵解与乳腺癌进展之间的潜在机制联系尚未完全明确。

方法：采用RNA-seq分析鉴定糖代谢相关环状RNA。采用qRT-PCR检测circSIPA1L3在乳腺癌组织及血清中的表达，并进一步评估其诊断价值。研究团队还通过分析238例乳腺癌患者的队列评估circSIPA1L3的预后潜力。通过功能获得和丧失实验、转录组学分析和分子生物学实验，研究circSIPA1L3的生物学功能和调控机制。

结果：通过RNA-seq分析，circSIPA1L3被确定为能量应激下代谢适应的关键介质。功能获得和丧失实验显示circSIPA1L3对乳腺癌的进展和糖酵解有促进作用，circSIPA1L3可以通过外泌体运输，促进乳腺癌细胞之间的恶性行为。值得注意的是，circsipa1l3介导的糖酵解增强引起乳酸分泌升高，促进了肿瘤相关巨噬细胞的召集及其促瘤作用。从机制上讲，EIF4A3诱导circSIPA1L3的环化和胞质输出，通过增强UPS7-IGF2BP3的相互作用，抑制泛素介导的IGF2BP3降解。此外，circSIPA1L3通过加强与IGF2BP3或海绵吸附miR-665的相互作用，提高乳酸输出载体SLC16A1和葡萄糖摄入促进因子RAB11A mRNA的稳定性，从而增强糖酵解代谢。在临床上，基于238例乳腺癌患者的队列研究，circSIPA1L3表达升高提示预后不良。circSIPA1L3在乳腺癌患者血清中高表达，对乳腺癌患者具有较高的诊断价值。

结论：该研究强调了circSIPA1L3通过介导糖代谢的致癌作用，这可能是一种有希望的乳腺癌诊断和预后的生物标志物和潜在的治疗靶点。

02 水痘带状疱疹病毒裂解性感染环状RNA的特征与鉴定

标题：Identification and characterization of Varicella Zoster Virus circular RNA in lytic infection

杂志：Nat Commun

影响因子：16.6

通讯作者：Qiyi Tang教授（美国霍华德大学），肖礼祖主任医师（华中科技大学协和深圳医院）& Hua Zhu教授（美国罗格斯大学新泽西医学院）

DOI：https://doi.org/10.1038/s41467-024-49112-4

该文章阐述了环状RNA (circRNAs)在水痘-带状疱疹病毒(VZV)裂解性感染中的作用。该研究对VZV感染的神经母细胞瘤细胞进行RNase R处理后，采用两种测序技术，短读测序和长读测序，鉴定和表征细胞和病毒环状RNA。研究团队通过大规模筛选分析鉴定以及随后的验证实验确认了200个VZV环状RNA。此外，该研究发现了许多VZV潜伏期相关转录本(vlt)-如circRNAs (circVLTSlytic)，它们在相同的反向剪接断点内包含多个外显子和不同亚型。为了解这些circVLTSlytic的功能意义，研究团队利用细菌人工染色体系统在基因组DNA位置中断病毒环状RNA的表达。该研究发现circVLTs的5’剪接供体侧的序列在circVLTSlytic的形成中起着关键的作用。在VZV感染模型中，circVLTSlytic对于VZV复制是必不可少的，但是circVLTSlytic外显子5下游的突变导致阿昔洛韦敏感性增加。这表明circVLTSlytic可能在调节抗病毒治疗的敏感性中起作用。这些发现揭示了在VZV裂解性感染过程中细胞和病毒转录调控的新见解，强调了环状RNA和病毒过程之间复杂的相互作用。

03 暴露于苯并[a]芘诱导HCC外泌体环状RNA激活肺成纤维细胞并引发嗜器官转移

标题：Exposure of benzo[a]pyrene induces HCC exosome-circular RNA to activate lung fibroblasts and trigger organotropic metastasis

杂志：Cancer Commun (Lond)

影响因子：16.2

通讯作者：贾伟平教授（上海市第六人民医院），葛阳副研究员（上海交通大学）

DOI: 10.1002/cac2.12574

背景：苯并[a]芘(B[a]P)是一种由燃烧过程产生的致癌污染物，存在于西方饮食中的烤肉中。慢性暴露于B[a]P在肝细胞癌(HCC)细胞中促进转移而非原发性增殖，B[a]P诱导的恶性肿瘤机制尚不清楚。考虑到外泌体能携带生物活性分子进行远端转移，团队研究了外泌体是否以及如何介导毒理学相关的微环境中癌症间质的通讯。

方法：从环境相关剂量(100 nmol/L) B[a]P刺激的BEL7404肝癌细胞(7404-100Bap Exo)中分离外泌体。通过注射外泌体和细胞因子制备肺预处理动物模型。应用定量反转录PCR技术检测模型肺的炎症基因。注射转染萤火虫荧光素酶的HCC LM3细胞后监测生成的肿瘤和其器官倾向性的转移。用ceRNA芯片检测B[a]p暴露外泌体的谱图。在靶肺成纤维细胞中使用RNA pull-down检测circRNA和miRNAs之间的相互作用。荧光原位杂交和RNA免疫沉淀法用于评估circRNA-miRNA对的“开-关”相互作用。研究团队进一步建立了腺相关病毒吸入模型检测肺特异性mRNA表达，从而研究B[a]P诱导的circRNA-miRNA级联的mRNA靶点。

结果：7404-100Bap Exo使肺成纤维细胞表现出活化表型，包括局灶粘连和运动性改变。在体外培养的外泌体模型中，注射外泌体后，纤维化因子和促炎分子的表达上调。与未暴露的7404细胞相比，circ_0011496在B[a]P处理后表达上调，且主要存在于7404- 100Bap Exo中。在受体成纤维细胞中递送外泌体circ_0011496并与miR-486-5p竞争性结合。miR-486-5p通过调控Twinfilin-1 (TWF1)和基质金属蛋白酶-9 (MMP9)级联的下游调控，将成纤维细胞转化为癌症相关成纤维细胞。此外，TWF1的增加，特别是在外泌体circ_0011496处理的肺中，可以通过激活血管内皮生长因子(VEGF)从而促进癌间质串扰。这些被调节的成纤维细胞促进了内皮细胞的血管生成和原发性HCC细胞的侵袭，这是转移前微生态形成的结果。

结论：该研究证明B[a]p诱导的肿瘤外泌体可以递送circ_0011496激活肺成纤维细胞中miR-486-5p/TWF1/MMP9级联，形成促进HCC转移的反馈回路。

04 巨噬细胞摄取游离环状RNA的途径

标题：Pathways for macrophage uptake of cell-free circular RNAs

杂志：Mol Cell

影响因子：16.0

通讯作者：张元豪教授（美国斯坦福大学）

DOI: 10.1016/j.molcel.2024.04.022

环状RNA (circRNAs)是可以稳定存在于细胞外的RNA，包括细胞碎片和病原体基因组。该文章研究了外源性环状RNA的细胞摄取现象和机制以及细胞内命运。人髓细胞和B细胞选择性地内化细胞外环状RNA。巨噬细胞对circRNA的摄取是快速的、能量依赖性的和可饱和的。CircRNA摄取可诱导编码序列的翻译和抗原呈递。内化途径影响circRNA摄取后的免疫激活，不同的基因表达程序由RNA传递途径决定。针对基因组水平的CRISPR筛选和化学抑制剂研究表明，巨噬细胞清除受体MSR1、Toll样受体和mTOR信号通路是受体介导的circRNAs吞噬的关键调节因子，这是与巨噬细胞吞噬同步的circRNAs内化的主要途径。这些结果表明，细胞外circRNA作为一种“吃掉我”信号和危险相关的分子模式，体现了有序的识别和处理途径。

05 Induro-RT介导的环状RNA测序(IMCR-seq)能够全面分析circRNA全长及低输入总RNA中的长环状RNA

标题：Induro-RT mediated circRNA-sequencing (IMCR-seq) enables comprehensive profiling of full-length and long circular RNAs from low input total RNA

杂志：Nucleic Acids Res

影响因子：14.9

通讯作者：Zhiyi Sun（美国新英格兰生物实验室）

DOI: 10.1093/nar/gkae465

环状RNA (circRNA)最近因其新兴的生物活性、与疾病的相关性、作为生物标志物的潜力以及有望成为RNA疫苗的替代形式而受到关注。然而，环状RNA的测序面临着挑战。在这种背景下，该文章介绍了一种新的circRNA测序方法，称为Induro-RT介导的circRNA测序(IMCR-seq)，该方法依赖于具有强大滚环逆转录活性的II型内含子逆转录酶。与其他方法相比，IMCR-seq方案不需要传统circRNA富集方法(如rRNA去除和RNaseR消化)，但实现了最高的circRNA富集，并在基准人类样本中检测到6-1000倍的circRNA。IMCR-seq适用于任何生物体，能够检测长度超过7000个核苷酸的环状RNA，并且对总RNA少至10 ng的样品有效。这使IMCR-seq适用于临床样本，包括疾病组织和液体活检。研究团队通过检测来自健康个体和肺癌患者的肺肿瘤组织和血浆样本IMCR-seq结果中作为潜在生物标志物的癌症特异性环状RNA，证明了IMCR-seq的临床应用。综上所述，IMCR-seq是一种高效、通用的circRNA测序方法，具有很高的研究和临床应用潜力。

研究汇总列表