十一月下半月circRNA研究报道汇总

        十一月寒流席卷北半球，但依然没法阻挡circRNA的研究热潮，涌现了多篇重量级的circRNA研究文献，下面我们一起来梳理下这半个月circRNA的研究进展，希望能给您的circRNA研究之路带来灵感和突破。

全文主要分按下面三个方面进行汇总：

l 人类疾病circRNAs相关研究

l 农林植物类circRNAs研究文章

l CircRNAs研究综述文章

1、人类疾病circRNAs相关研究

线性RNA和对应circRNA的表达调控机制研究

论文题目：The Output of Protein-Coding Genes Shifts to Circular RNAs When the Pre-mRNA Processing Machinery Is Limiting

杂志：Molecular Cell影响因子14.7分

通讯作者单位：宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院

        同一基因来源的线性RNA和circRNA的表达水平不存在必然的一致趋势，究竟有哪些调控因素在控制circRNAs的表达水平？本文研究者在果蝇模式生物中用Mini报告基因系统，发现剪切体组分和转录终止相关基因参与了该调控过程，敲低上述组分，可显著上调circRNAs的表达，该研究成果为深入理解circRNA形成调控机制提供了新视角，具有重要的基础研究意义，对于该篇文献的详细解读见本公众号的历史文章：重磅！Molecular Cell杂志发表circRNA形成机制重要文章。

QKI蛋白通过调控circRNAs抑制化疗药物阿霉素介导的心脏损伤

论文题目：Quaking Inhibits Doxorubicin-Mediated Cardiotoxicity Through Regulation of Cardiac Circular RNA Expression

杂志：Circulation Research影响因子：13.9分

通讯作者单位：德国汉诺威医学院

        化疗药物阿霉素处理小鼠心肌细胞的实验模型中，研究者用全转录组高通量测序发现，5个RNA结合蛋白在此过程中发生了差异表达，其中QKI显著下调，响应阿霉素的作用最强烈。敲低QKI蛋白可增加阿霉素处理心肌细胞的凋亡和萎缩，而外源过表达QKI可逆转阿霉素的作用，体内实验同样发现该现象。进一步研究表明QKI5可调控Ttn, Fhod3, and Strn3基因起源的circRNAs分子来实现抑制阿霉素的作用。

白血病中MYC扩增区对circRNAs表达影响

论文题目：MYC-containing amplicons in acute myeloid leukemia:

Genomic structures, evolution, and transcriptional consequences

杂志：Leukemia影响因子11.7分

通讯作者单位：意大利巴里奥尔多大学

        急性髓性白血病AML基因组通常不稳定存在均质染色区（homogeneously staining regions，HSR）和双微体（double minutes，DMs）等基因扩增区域，

本文研究者着重研究了白血病染色体8q24区域发现了MYC双微体扩增区，同时也发现环形RNA circPVT1的异常扩增，表明双微体扩增可引起circRNAs表达异常。作者收集了20例 AML基因组扩增样本，采用illumina的TruSeq捕获试剂盒捕获8q22.3-24.1区域进行RNA-seq检测，考察该区域基因表达情况。

        Tips：基因扩增是人类肿瘤细胞基因组不稳定性主要表现形式之一，及特定染色体区域拷贝数增加，而扩增的基因组片段在细胞遗传学上可分为均质染色区（homogeneously staining regions，HSR）和双微体（double minutes，DMs），HSR是扩增的DNA片段位于染色体内，形成大段的基因组区域，染色体显带时在正常区带之外的一段均匀染色区。双微体是指扩增的DNA片段游离于染色体外形成环状小体，通常成对存在、无着丝粒、无端粒、能够进行自主复制。

表2：8q24扩增区域发生嵌合的转录本信息汇总表，PVT1的频率非常高

 

图：CircPVT1在8q24区域同样异常高表达

 

雄激素受体AR通过RNA编辑酶ADAR1抑制肝癌细胞中circRNA表达

论文题目：Circular RNA expression is suppressed by androgen receptor (AR)-regulated adenosine deaminase that acts on RNA (ADAR1) in human hepatocellular carcinoma

杂志：Cell Death and Disease影响因子5.9分

通讯作者单位：浙江大学医学院附属邵逸夫医院

        本文研究者通过高通量手段分析了肝癌细胞中AR对circRNAs表达的影响，发现AR通过上调ADAR1 p100抑制circRNA的表达，AR转录因子结合到ADAR1的启动子区上调ADAR1的表达，进一步调控下游CircARSP91表达，CircARSP91能够在体内和体外水平抑制肝癌细胞生长，ADAR1高表达的肝癌患者预后不良并且与AR表达正相关。本文从揭示了雄激素受体AR通过RNA编辑酶ADAR1抑制肝癌细胞中circRNA表达的分子机制，为肝癌的诊疗提供非常有价值的思路。详细解读见本公众号历史文章：雄激素受体AR通过RNA编辑酶ADAR1抑制肝癌细胞中circRNA表达

 小鼠大脑缺血模型中circRNA表达谱研究

论文题目：Screening circular RNA expression patterns following focal cerebral ischemia in mice

杂志：oncotarget影响因子5.2分

通讯作者单位：北京潞河医院 和斯坦福大学

        本研究在大脑中动脉栓塞的中风鼠模型中，通过高通量筛选中风过程中差异表达的circRNA分子，与假手术组相比，1027个circRNA发生了显著变化，其中高表达914个circRNAs，低表达113个circRNAs，实时荧光定量PCR实验验证了3个circRNAs分子mmu_circRNA_40001,，mmu_circRNA_013120和mmu_circRNA_40806的差异表达，进一步生物信息预测上述circRNAs可能结合的miRNAs分子及其下游靶基因，功能富集分析结果显示主要其中在Rap1和Hippo信号通路。

circRNA-miRNA-mRNA基因调控网络

 

hsa_circ_001828在宫颈癌中高表达并促进肿瘤发展

论文题目：Circular RNA expression profiles reveal that hsa_circ_0018289 is up-regulated in cervical cancer and promotes the tumorigenesis

杂志：oncotarget影响因子5.2分

通讯作者单位：淄博中心医院和沧州中心医院

        本文收集4对宫颈癌组织高通量筛选出45个高表达4倍以上的circRNAs分子，进一步Qpcr实验扩大样本在35对临床标本中验证hsa_circ_001828异常高表达。体内外实验证明敲低hsa_circ_001828后可以抑制宫颈癌细胞的增殖和侵袭迁移能力。生物信息学预测和萤火虫荧光素酶报告基因实验发现hsa_circ_001828可竞争性结合miR-497发挥原癌基因的功能。

膀胱癌中circRNAs表达谱研究

论文题目：Identification of circular RNA signature in bladder cancer

杂志：Journal of Cancer影响因子2.9分

通讯作者单位：南京医科大学附属第一医院

        本文作者利用高通量测序技术在5对膀胱癌组织标本中鉴定出88732个circRNAs分子，其中14个上调，42个下调，hsa_circ_0091017和hsa_circ_0002024两个分子得到了qPCR验证（32对膀胱癌临床标本），进一步临床特征关联分析表明circRNAs可作为膀胱癌的潜在治疗靶标。

32对膀胱癌标本中qPCR验证hsa_circ_0091017和hsa_circ_0002024在癌中低表达。

 

食管癌中circRNA表达谱研究

论文题目：Microarray analysis reveals altered expression of multiple

circular RNAs in the pathogenesis of esophageal squamous cell

carcinoma

杂志：Translational cancer research影响因子1.2分

通讯作者单位：福建省协和医院

        5对食道癌临床标本高通量筛选后，qRT-PCR实验验证2个circRNAs上调（hsa_circRNA_101125 and hsa_circRNA_406826), 3个 (hsa_circRNA_101004, hsa_circRNA_103836, and hsa_circRNA_101839)下调，并进行了生物信息学预测。

5个证实差异表达的circRNAs分子

 

CircRNA在膀胱癌早期诊断中的研究

论文题目：Circular RNA expression is abundant and correlated to

aggressiveness in early-stage bladder cancer

杂志：npj Genomic Medicine新开放的nature旗下子刊

通讯作者单位：丹麦奥尔胡斯医学院

        本文作者从早期的膀胱癌角度出发，考察circRNA是否可以作为膀胱癌潜在的临床诊断标记物，收集了457个NMIBC（(348Ta和109T1）非肌层浸润性膀胱癌标本进行全转录组高通量测序分析。鉴定出15223个circRNAs分子，设定阈值筛选出279个高表达的circRNAs分子进一步与临床特征进行关联分析，发现13个circRNAs与膀胱癌的进展存在相关性，可以作为潜在的诊断分子指标。

2、农林植物类circRNAs研究文章

玉米基因组转座子介导形成的circRNAs研究

论文题目：Circular RNAs mediated by transposons are associated with

transcriptomic and phenotypic variation in maize

杂志：New Phytologist影响因子7.3分

通讯作者单位：华中农业大学

        转座子是玉米基因组突变常见形式，circRNA的形成也可能与基因转座密切相关，本文研究者利用circRNA高通量测序技术筛选出2804个circRNA具备不同基因组特征，玉米circRNAs侧翼序列也富集LLEs和方向互补的LLERCPs序列，参与介导玉米circRNAs的形成并调控玉米心态突变。

基因组范围证实玉米circRNAs

 

绵羊出生前后胎脑垂体中circRNA全基因组分析

论文题目：Genome-wide analysis of circular RNAs in prenatal and postnatal pituitary glands of sheep

杂志：scientific reports影响因子4.3分

通讯作者单位：新疆石河子大学

        本文研究者利用高通量测序手段检测了绵羊脑垂体中circRNAs差异表达情况，共鉴定出绵羊circRNAs10226个，并进行了RT-PCR和sang测序验证了10个cicRNAs分子。

热压力下拟南芥circRNA表达谱研究

论文题目：Heat stress alters genome-wide profles of circular RNAs in Arabidopsis

杂志：Plant Molecular Biology影响因子3.5分

通讯作者单位：中国科学院成都生物研究所

        本研究通过高通量测序手段筛查热压力应激下拟南芥中circRNA表达谱情况，新发现1599个新的circRNAs，热压力应急相关的circRNAs有1583个，在热压力环境下拟南芥中的circRNAs表达长度，外显子环化数量增加，可变剪接事件也相应增加，表明circRNA介导的ceRNA网络参与了拟南芥的热压力应急过程。

3、CircRNAs研究综述文章

癌症中circRNAs研究进展

论文题目：The emerging functions and roles of circular RNAs in cancer

杂志：Cancer Letters影响因子6.4分

通讯作者单位：西安

        本综述文章详细概括总结了近年来circRNAs在肿瘤研究中的进展和成果，表明circRNAs在肿瘤的发生发展过程中可能起到抑癌或促的作用，对肿瘤的进展起到非常重要的作用。

CircRNA研究历史

 

CircRNA在癌症中的促癌和抑癌作用统计表

 

circRNAs在中枢神经系统疾病中的研究进展

论文题目：Circular RNAs: A Novel Player in Development and Disease of the Central Nervous System

杂志：Frontiers in Cellular Neuroscience影响因子4.5分

通讯作者单位：加州大学旧金山医学院和中南大学

        中枢神经系统在个体发育、维持稳态和压力应答中，都受到基因调控网络的精密调控。越来越多研究表明circRNA在大脑的发育过程中被动态地时空调控，反过来也标明circRNAs在大脑发育中起到非常重要的作用。

CircRNA相比线性RNA分子更稳定，且circRNAs分子进入外泌体中透过血脑屏障，进入循环系统，是神经系统疾病潜在的非常理想的标记物。

 

circRNA在抗病毒免疫应答中的作用其潜在应用

论文题目：Circular RNAs: A novel type of non-coding RNA and their potential implications in antiviral immunity

杂志：INT J BIOL SCI影响因子3.9分

通讯作者单位：青岛大学医学院

        最近几项研究表明circRNAs可以诱导抗病毒免疫应答，外源导入特定circRNAs分子可以激活RIG-I介导的先天免疫应答从而阻止病毒感染。另一方面免疫因子NF90/NF110蛋白因子，在circRNAs分子的形成过程中起到重要作用，

CircRNA在抗病毒的免疫应答领域任然有很多问题亟待回答和解决，比如circRNAs是如何逃避免疫监视？细胞免疫因子是如何与circRNAs相互作用的？

 

CircRNA与人类健康疾病中的关系综述

论文题目：Circular RNAs (circRNAs) in Health and Disease

杂志：genes影响因子3.6分

通讯作者单位：英国埃克塞特医学院

        该篇综述文章对过往circRNA在人体疾病中的作用做了详细的总结，如目前发现与肝癌相关的CDR1as、hsa_circ_0000520 (circRPPH1)、 hsa_circ_0005075 (circEIF4G3)、hsa_circ_0066444 (circADAMTS9)、hsa_circ_0001649 (circSRPRH)和circZKSCAN1等，在肝癌的发生发展都发挥重要功能。

CircFNDC3b在调节心肌梗塞后心脏修复中的作用

摘要题目：Circular Rna CircularFNDC3b Modulates Cardiac Repair After Myocardial Infarction

作者单位：费城坦普尔大学

        本摘要研究者通过高通量测序技术筛选了小鼠心肌梗塞模型中差异表达的circRNAs分子，发现circFNDC3b显著下调，且与小鼠circFNDC3b同源的人circFNDC3b分子在心肌缺血病人中也低表达。体外实验表明，过表达circFNDC3b可抑制双氧水H2O2对血管内皮细胞的损伤，激活VEGFA等血管生成基因表达抑制细胞凋亡，促进脉管形成。动物实验也表明，AAV9腺病毒过表达circFNDC3b后可减弱心肌梗塞小鼠的左心室缺血情况。进一步分子机制实验发现circFNDC3b可通过竞争性结合 mmu-miR-93-3p,mmu-miR-412-3p和mmu-miR-298-5p 间接调控血红素加氧酶HO-1和VEGF通路增强缺血性心肌修复功能，表明circFNDC3b分子在心肌梗塞疾病中可能扮演重要的角色。

 

参考文献：

1. The Output of Protein-Coding Genes Shifts to Circular RNAs When the Pre-mRNA Processing Machinery Is Limiting

2. Circular RNA expression is suppressed by androgen receptor (AR)-regulated adenosine deaminase that acts on RNA (ADAR1) in human hepatocellular carcinoma

3. MYC-containing amplicons in acute myeloid leukemia:Genomic structures, evolution, and transcriptional consequences

4. Circular Rna CircularFNDC3b Modulates Cardiac Repair After Myocardial Infarction

5. Quaking Inhibits Doxorubicin-Mediated Cardiotoxicity Through Regulation of Cardiac Circular RNA Expression

6. Circular RNA expression is abundant and correlated to aggressiveness in early-stage bladder cancer

7. Screening circular RNA expression patterns following focal cerebral ischemia in mice

8. Circular RNA expression profiles reveal that hsa_circ_0018289 is up-regulated in cervical cancer and promotes the tumorigenesis

9. Genome-wide analysis of circular RNAs in prenatal and postnatal pituitary glands of sheep

10. Microarray analysis reveals altered expression of multiple circular RNAs in the pathogenesis of esophageal squamous cell carcinoma

11. Circular RNAs mediated by transposons are associated with transcriptomic and phenotypic variation in maize

12. Circular RNAs: A Novel Player in Development and Disease of the Central Nervous System

13. Circular RNAs: A novel type of non-coding RNA and their potential implications in antiviral immunity

14. Circular RNAs (circRNAs) in Health and Disease

15. Identification of circular RNA signature in bladder cancer

16. The emerging functions and roles of circular RNAs in cancer

17. Heat stress alters genome-wide profiles of circular RNAs in Arabidopsis