特拉华大学的分子生物学家Mona Batish以及哈佛医学院和加利福尼亚大学洛杉矶分校的合作者已经发现了一种新的环状核糖核酸(RNA)，它可以增加软组织和结缔组织肿瘤的肿瘤活性。

寻找这种新的遗传单位有可能促进对癌症遗传学以及如何识别和治疗癌症的理解。

研究人员最近在自然杂志“细胞研究”的一篇新论文中报告了他们的发现。Batish是该团队的合着者，其中包括Jlenia Guarnerio，该论文的主要作者，加州大学洛杉矶分校和Cedars-Sinai医学中心的生物医学科学助理教授;Pier Paolo Pandolfi，Aresty Endowed医学院院长，哈佛医学院医学和病理学教授;以及来自哈佛医学院的Beth Israel Deaconess医疗中心，罗格斯大学和丹麦奥尔堡大学医院的同事。

关于循环RNA的一个词

RNA是由DNA制成的单链分子 - ;生活规范 - ;在我们的身体里。信使RNA(mRNA)充当信使，将指令从DNA代码转移到蛋白质制造机器，从而决定细胞中蛋白质的组成。除了mRNA之外，还有许多其他类型的RNA，它们不携带蛋白质的代码，但在细胞中发挥其他重要功能。这些被称为非编码RNA。

20世纪70年代发现了一类新的非编码RNA，称为环状RNA。环状RNA(circRNA)最初被认为是病毒，因为大多数RNA分子是线性的，这意味着它们的基因序列总是向前移动。相比之下，circRNA是环状的，即使它与线性RNA具有相同的基因序列。

在某些条件下，RNA处理系统可能会被欺骗，认为他们应该加入到目的。当这个错误发生时，它会在RNA的基因序列中产生一个向后的循环，然后继续进行，就像在项链中间出现扭结一样。“

Mona Batish，UD健康科学学院医学和分子科学助理教授

该环分离并在细胞内作为环状RNA存在。

很长一段时间，研究人员认为这个错误，一个称为反拼接的过程，并没有任何意义。但是当基因组测序在20世纪90年代出现时，科学家开始在脑组织和其他组织中发现环状RNA。到2014年，他们意识到环状RNA很重要，而今天，整个领域都在研究环状RNA作为疾病的生物标志物，尤其是癌症。

根据Batish的说法，circRNA在肿瘤进展中的作用尚未得到充分研究。

在该论文中，研究人员描述了一种新的circRNA，它是由一种名为Zbtb7a的基因在软组织肿瘤中发现的，如间充质肿瘤。根据先前Pandolfi哈佛研究实验室的研究，这种RNA以线性形式产生抑制癌症的肿瘤抑制蛋白。然而，一旦相同的RNA产生circRNA(即，获得“扭结”)，环状RNA独立地起作用以使肿瘤更活跃，有效地沉默肿瘤抑制蛋白。

根据Batish的说法，这是第一次显示出与具有相同基因序列的线性RNA相关的circRNA的这种拮抗性肿瘤促进作用。

从理论上讲，两条RNA链都应该发挥相同的功能，因为它们来自相同的遗传物质，但它们不是。

方法有助于验证结果

为了验证他们的发现，研究人员需要一种方法来判断RNA是线性的还是环状的，因为它们具有相同的遗传密码。这就是Batish的专长所在。

“你不会'看'RNA本身，所以你必须给它贴上标签，”巴蒂什说。“但是，如果你用特定序列的东西标记它，很难判断它是线性的还是循环的，因为遗传密码看起来是一样的。”

Batish之前曾研究过将荧光显微镜下的单个细胞中每个RNA“点亮”作为单个亮点的探针，以了解生物系统如何在细胞水平上运作。她采用这种方法，通过使用颜色组合方法将环状RNA与来自相同基因的线性RNA对应物区分开来。

“基本上，它就像在项链上创造一个珠子图案。假设我们正在使用的RNA包含红色和绿色珠子。我们知道圆形RNA只是一个封闭的绿色珠子圈，所以我们添加了红色和绿色的探针珠子然后在荧光显微镜下成像，“巴蒂什说。“如果我们在同一点看到红色和绿色的信号，在样品中显示为黄色(绿色和红色的组合)，我们知道它是线性RNA。如果它没有红色，它必须是圆形的RNA“。

该方法允许它们同时在单个细胞内可视化线性和环状RNA。

“这是我们第一次意识到具有相同基因序列的RNA有时可以发挥两种作用，在这种情况下，作为癌症抑制因子和癌症启动子，这种作用的变化发生在RNA水平，”巴蒂什说。“鉴定这种新的遗传单位为了解癌症的遗传学和circRNA在癌症生物学中的作用开辟了新的机会。”

并且因为在circRNA的末端聚集在一起形成了独特的连接，Batish说他们可能能够开发出独特靶向环状RNA的治疗方案，但只保留线性RNA。这可以提供一种靶向治疗的方法，以阻止环状RNA阻断体内的癌症抑制作用。

那么，Batish的下一步是什么?

虽然这项研究的重点是结缔组织和软组织肿瘤或间充质肿瘤等疾病，但Batish说，她实验室开发的技术可用于任何癌症，因为每种癌症都有环状RNA。

Batish计划进行实验，以确定他们在细胞水平上观察到的是否也发生在组织样本中。她说，在健康组织和患病组织中研究这种表达将有助于她更好地理解环状RNA的生物印记。

“如果我们能够证明它存在于被遗漏但没有得到妥善处理的样品中，那就具有实际价值。这是因为环状RNA差异表达，这意味着我的肺部将表达与我的大脑和其他组织或器官不同的环状RNA， “巴蒂什说。

“所以想象一下，如果你有这种生物印记，并且你可以从患者身上抽血并查看他们所拥有的环状RNA，那么你可以通过这些癌症标记来识别一个人患有什么样的癌症而不是让患者进行成像。或其他测试。人们正在研究这项研究，所以我们会看到。“

Batish还想研究在肿瘤中发现的环状RNA是否存在于被称为细胞外囊泡的细胞信号分子中。她将这些囊泡描述为字母，联邦快递将这些细胞组合在一起并送到邻近的细胞，告诉他们附近发生了什么。

“有人认为，癌症可能实际上是在劫持这种传递系统，在包裹中添加'假新闻'，告诉邻近的细胞在细胞中一切正常，同时创造一个癌症可以生长的微环境，”她说。

由于每个癌症都是从一个单细胞开始的，因此Batish希望探索循环RNA可能在此消息传递中扮演的角色。它可能提供了解肿瘤细胞如何使用细胞间通信的途径。

她还想开发工具，以实现细胞中环状RNA的实时成像。Batish与特拉华生物技术研究所生物成像中心主任Jeff Caplan合作，正在研究如何在细胞中添加各种“跟踪装置”，使其能够实时跟踪信号。形成RNA。

“如果我们能做到这一点，那将是非常具有开创性的，”巴蒂什说。