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 环状RNA(circular RNA,circRNA)是一类闭合、成环的非编码RNA分子,对核酸酶不敏感,半衰期较线性RNA长。circRNA广泛存在于动植物中,研究显示其能够通过竞争性结合microRNA在转录后水平进行调控。基于高通量测序技术,通过去除rRNA同时去除线性RNA的链特异性文库可一次性获得单碱基分辨率的circRNA序列信息。依托强大的生物信息分析平台,可鉴定已知circRNA,并预测新的circRNA及其靶标。


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外泌体circRNA 有望成为癌症诊断生物标记物


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设计思路



外泌体circRNA 有望成为癌症诊断生物标记物设计思路.png


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研究结果


 


RNA-seq 技术分析MHCC-LM3 肝癌细胞及细胞来源的外泌体中circRNA转录本特征


在细胞和外泌体中分别发现了54846751 circRNAs exo-circRNA 在外泌体中富集程度至少高于细胞2倍。分析结果显示外泌体相较细胞circRNA水平与线性RNA的比值显著升高约6.3倍。


图1 circRNAs在外泌体中显著富集.png图1 circRNAs在外泌体中显著富集.png

1 circRNAs在外泌体中显著富集

 

CircRNA miRNA的调控作用


CDR1as circRNA可发挥miR-7的海绵作用,研究中将miR-7 mimics 注入细胞使miR-7过表达,结果显示CDR1as 在外泌体中显著下调而在细胞中稍微增加,表明外泌体circRNA 在一定程度上通过调整细胞内相关miRNA水平发挥调控作用。


图2 circRNA可调控细胞内关miRNA水平.png

2 circRNA可调控细胞内miRNA水平

 


  人血液中exo-circRNA 相关研究


选取3个健康供体混合血清,分离外泌体RNAs进行RNA-seq 分析人类循环exo-circRNA,共筛选到1215条circRNAs 。经Refseq注释分析其分类及长度分布,稳定性试验等,结果显示,人类血清外泌体中包含大量完整和稳定的circRNA 。


图3 人血清中circRNA特征.png

人血清中circRNA特征



  exo-circRNA 在癌症诊断中应用相关研究


正常人血清(NS)circRNAs 与CRC患者血清exo-circRNA 分析显示两者表现出显著差异。与NS相比,CRC中67个circRNAs 消失,新增257 个circRNAs。相较对照组,癌症患者血清中Circ-KLD-HC10 表达水平显著增加。结果显示,血清exo-circRNA 可明显区分癌症患者与正常对照,能够作为潜在的癌症诊断生物标记物。

图4 正常人与CRC患者血清中circRNAs的表达差异.png

4 正常人与CRC患者血清中circRNAs的表达差异




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参考文献


Li Y, Zheng QP, Bao CY,et al. Circular RNA is enriched and stable in exosomes: a promising biomarker for cancer diagnosis [J]. Cell Research, 2015. Doi:10.1038/cr.2015.82.

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