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综述:CircRNA在血液系统恶性肿瘤中的作用及临床意义

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导读


由于具有共价闭合的环状结构,环状RNA(CircRNAs)曾被误解为mRNA剪接的副产品。CircRNAs丰富、稳定、高度保守、具有组织特异性,近年来被认为是一种调节性RNA。CircRNA与某些miRNA或蛋白质结合,参与基因转录和翻译。越来越多的证据表明,CircRNA的失调与血液系统恶性肿瘤的发生和治疗反应密切相关。CircRNA在肿瘤发生、耐药、肿瘤代谢、自噬、上睑下垂和铁下垂等多种生物学过程中发挥重要作用。环状RNA的N6-甲基腺苷修饰和融合环状RNA的发现为环状RNA的功能提供了新的见解。针对血液系统恶性肿瘤的CircRNA将是一个有吸引力的治疗策略。本文系统地综述了CircRNAs在血液系统恶性肿瘤中的新功能和分子机制的研究进展,并指出了CircRNAs作为新的生物标志物和治疗靶点的潜在临床应用前景。


论文ID

题目:The functions and clinical significance of circRNAs in hematological malignancies

译名:CircRNA在血液系统恶性肿瘤中的作用及临床意义

期刊:J Hematol Oncol

IF:11.059

发表时间:2020.10.17

通讯作者单位: 山东大学

DOI号:https://doi.org/10.1186/s13045-020-00976-1



主要内容


环状RNA(CircRNAs)是非编码RNA(NcRNA)家族中的一种新型竞争内源性RNA(CeRNAs)。它们没有5‘和3’端,以共价闭合的连续环为特征,比体内的线性RNA更稳定。CircRNA在生物细胞中含量丰富,高度保守,并且以组织特有的模式表达。CircRNAs分为四类,即外显子CircRNAs(EcRNAs)、环内含子RNAs(CiRNAs)、外显子-内含子CircRNAs(EIciRNAs)和tRNA内含子环状RNAs(TricRNAs)。

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图一:CircRNA的生物发生和功能


CircRNA作为肿瘤抑制基因或癌基因参与多种肿瘤的发生发展,正在成为新的诊断和预后生物标志物。CircRNAs在多种癌症中的差异表达和功能已被鉴定。近年来,越来越多的证据表明,CircRNA在血液系统肿瘤的发生和发展中起着重要作用。此外,CircRNA在铁代谢和N6-甲基腺苷(M6A)修饰中起作用。针对miRNA的人工CircRNA分子和基于纳米颗粒的递送系统提供了新的治疗前景。鉴于新兴文献已对CircRNAs在血液系统恶性肿瘤中的表达模式和经典功能进行了综述,本文重点介绍了CircRNAs在血液系统肿瘤中的新机制和潜在临床应用的知识现状。


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图二:CircRNA在癌症中差异表达


通过对髓系白血病的全基因组研究,发现了在急性髓系白血病(AML)和慢性髓系白血病(CML)中异常表达的CircRNA。6例儿童AML患者的骨髓样本中,circRNA芯片共筛选出569个差异表达的circRNA (DECs),其中273个circRNA上调,296个下调。功能研究表明,circ-0004136通过海绵粘附miR-142后促进了急性髓系白血病细胞的增殖。此外,对急性髓细胞白血病患者的骨髓标本进行CircRNA测序,证实了circ_0009910基因的差异表达,该基因通过下调miR-20a-5p促进了急性髓系白血病细胞的生长。在急性髓细胞白血病中高表达的Circ_100290通过海绵表达miR-203来调节Rab10的表达,从而促进急性髓细胞白血病细胞的增殖并抑制其凋亡


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图三:血液系统恶性肿瘤中CircRNA-miRNA-mRNA网络的研究




总结


本文综述了CircRNA在血液系统恶性肿瘤的发病机制、诊断、耐药和预后中的作用,并对CircRNA作为治疗靶点的临床意义和新的治疗策略提出了新的生物学功能和前景。CircRNAs具有已知的调控功能,在靶向治疗方面具有很大潜力,CircRNAs的稳定性可能有助于通过体液识别血液系统恶性肿瘤。然而,CircRNA与血液肿瘤相互作用的机制尚不完全清楚。此外,尽管已证实CircRNA可作为潜在的诊断和预后生物标志物,但现有的大多数CircRNA生物标志物的特异性和敏感性仍不足以应用于临床。对大规模前瞻性临床试验的进一步研究将验证和促进CircRNA生物标志物候选的临床应用。尽管存在这些缺陷,CircRNA仍有可能在未来用于靶向治疗。


原文链接

https://doi.org/10.1186/s13045-020-00976-1


参考文献

1.Jeck WR, Sorrentino JA, Wang K, Slevin MK, Burd CE, Liu J, Marzluff WF ,   Sharpless NE. Circular RNAs are abundant, conserved, and associated  with ALU repeats. RNA. 2013;19:141–57.


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