《癌細胞》：環狀rna與癌癥風險之間的聯系

       環狀RNA（circRNA）是一類相對較新的具有調控作用的RNA。有成千上萬的基因能夠產生circRNA，但是其中絕大多數circRNA的功能還有待確定。這些高度保守的分子在生物學，特別是癌癥生物學中發揮重要的作用。

       關于環狀RNA的功能，探討最多的就是對其它基因表達調控因子的“海綿”作用，尤其是可以直接結合并調控基因表達的miRNA，所謂“海綿”作用，就是環狀RNA可以結合miRNA，從而影響miRNA對基因表達的調控。此外，有研究證明它們也可以直接調控轉錄、干擾剪接機制。

       近日，由弗林德斯大學領導的一項新研究表明，環狀RNA存在于我們細胞中的基因片段家族。這項研究發表在癌癥期刊《癌細胞》上，該研究發現，許多人體內的特定環狀RNA可以附著在細胞中的DNA上，導致DNA突變，從而導致癌癥。

       “雖然環境和遺傳因素一直被認為是癌癥的主要原因，但這一革命性的發現——我們稱之為‘ER3D’(來自‘endogenous RNA directed DNA damage，內源性RNA定向DNA損傷’)，開創了醫學和分子生物學研究的一個全新領域，”弗林德斯大學教授Simon Conn說，他是弗林德斯健康與醫學研究所癌癥實驗室環狀RNA的負責人。

       “這是第一個我們許多人體內存在的基因分子的例子，它有能力使我們的DNA發生突變，并從內部驅動癌癥?！?/p>

       “這為在早期階段使用這些分子作為新的治療靶點和疾病標記打開了大門，在這個階段，治愈癌癥的可能性要高得多?！?/p>

       這項研究比較了嬰兒時發展為急性白血病的嬰兒與沒有任何血液疾病的兒童的新生兒血液測試（Guthrie卡）。研究發現，在白血病癥狀出現之前，一種特定的環狀RNA在出生時的水平要高得多。

       研究結果表明，某些個體細胞中環狀RNA分子的豐度是它們產生這些特定致癌基因或致癌基因的主要決定因素，而其他細胞則不會。

       “環狀RNA可以在一系列細胞的許多不同位置與DNA結合。通過在特定位點與DNA結合，這些環狀RNA會引起一系列變化，最終導致DNA斷裂，而細胞為了生存必須修復DNA，”Conn教授說。

圖源：百度百科

       “這種修復并不總是完美的，這可能會導致小的突變，比如一本書里的一個拼寫錯誤的單詞，或者更糟糕的是，非常非常大的、毀滅性的突變。

       環狀RNA還能夠改變細胞核內斷裂DNA的物理位置，在修復過程中，DNA的兩個不同區域可以粘在一起，這就像撕開兩本不同的書，然后把它們粘在一起?！?/p>

       文章一作Vanessa Conn博士說，多個環狀RNA似乎會協同作用，導致DNA的多個位點斷裂。

       她說:“這個過程被稱為染色體易位，是細胞的一個主要問題，因為它導致基因融合，實際上這可以將細胞從一個正常細胞轉變為癌細胞?！?/p>

       “這在兩種不同的細胞類型中得到了證明，并發現這導致了侵襲性白血病的快速發作?！?/p>

       由這些環狀RNA的作用產生的基因融合是白血病中眾所周知的突變“熱點”。這在澳大利亞是一個重要的考慮因素，澳大利亞是世界上白血病發病率最高的國家，目前約有35,000名澳大利亞人患有這種疾病。

       研究人員說，這些基因融合多年來一直被世界各地的醫生用于指導治療方案，因為已知它們會惡化攜帶它們的患者的預后。

       “毫不奇怪，這不僅僅是白血病發生ER3D過程，”Conn博士說。

       “我們現在有證據表明，ER3D不僅局限于白血病，還適用于其他癌癥和人類疾病?！?/p>

       弗林德斯大學的研究小組正在繼續研究環狀RNA在癌癥和其他疾病中的作用。

       文章參考：

       Circular RNAs drive oncogenic chromosomal translocations within the MLL recombinome in leukemia