circRNA晉身新一代biomarker分子，或成精準醫療未來新寵

1. 為什么要把circRNA作為潛在的biomarker分子？

最近的研究表明，生命體中除了線性的RNA分子，還大量存在著一類閉合環狀的RNA分子，他們在個體發育，不同組織內，疾病組織中都特異性的表達。通過二代測序鑒定，這些circRNA分子通常由蛋白編碼基因的2個——4個的外顯子部分，通過前面外顯子的5‘端與后面外顯子的3’端互補結合環化而來。由于circRNA的環狀封閉的特性，導致了它可以逃避核酸外切酶的作用，因此，circRNA在細胞中可以長期穩定存在，也正是因為它的穩定性，很容易讓我們聯想到circRNA是否可以作為臨床診斷的潛在biomarker分子。該研究就是通過檢測全血中的circRNA來研究circRNA是否可以作為未來疾病診斷的biomarker。

2. 全血樣本能檢測到穩定存在的circRNA嗎？

研究人員首先用臨床全血樣本提取了總RNA，然后消化核糖體RNA，用隨機引物進行反轉錄后進行測序建庫。通過對兩個志愿者的RNA樣本進行測序分析，鑒定到4550個和4105個特異的circRNA分子至少有2個獨立的reads。把兩個樣本的數據進行比較分析發現樣本間的circRNA表達correlation很高（R=0.8），有1265個共有circRNAs（55%）reads數超過5，有2442個共有circRNAs（39%）reads數超過2，技術重復實驗也證明檢測重復性比較高。

為了驗證從血液檢測到的circRNAs的可靠性，研究人員將檢測到的circRNAs與ENCODE project數據庫來源的小腦，神經組織的circRNAs結果和肝組織的結果進行了比較分析。結果顯示，血液中的circRNAs比小腦和肝中的circRNAs表達更高。

通過對circRNAs的來源分析，研究人員發現大部分的circRNAs來源于編碼基因的外顯子區域和5'UTR區域。另外，這些來源編碼基因的circRNAs表達和對應的mRNA表達存在著顯著的相關性。

對circRNAs的剪切長度分析顯示，在血液中的circRNAs長度與在肝和小腦中檢測到的circRNAs長度一致，集中在200-800nt（median=343nt）。值得注意的是，有些基因可以產生多個circRNAs分子，其中，有23個基因每個可以產生超過10個circRNAs。

3. 全血樣本測序得到的circRNAs可靠嗎？

為了驗證測序所得得circRNAs分子的可靠性，研究人員對表達高的8個circRNAs和其線性mRNA分子進行qPCR驗證，發現有7個檢測結果是一致的。研究人員對這7個circRNAs進行了深入分析：1）核酸外切酶抵抗力檢測；2）Sanger測序確認序列信息。結果顯示7個分子的驗證結果整體錯誤率很低。

4. 血液來源circRNA分子是否普遍存在？

對血液中檢測到的circRNAs分子和線性mRNA進行對比分析后發現，circRNAs分子通常比其臨近的線性RNA分子表達更高。比如，PCNT基因來源的circRNA表達在全血樣本中是其線性RNA表達值的30倍以上，而在細胞系HEK293中卻沒有。

另外，在全血中篩選到的circRNAs有部分在小腦和肝中表達，但是也存在很多特異表達的circRNAs。很多在血液中表達的circRNAs分子表達相比組織中更高，更穩定。

結論

綜上所述，研究人員通過對全血樣本進行circRNAs檢測，與組織中檢測到的circRNAs進行比較和驗證分析，表明從血液樣本檢測circRNAs分子是穩定和易于檢測的，可以作為未來疾病診斷的潛在biomarker分子。(生物谷 Bioon.com)