Mol Cancer:环状RNAs帽独立的翻译蛋白及其在癌中的作用

环状RNA是一种共价封闭RNA，在真核生物中广泛表达。circrna参与多种生理和病理过程，但其调控机制尚不完全清楚。随着RNA深度测序技术的发展和算法的改进，发现了一些circrna通过cap-independent机制编码蛋白质，参与肿瘤发生发展的重要过程。本文在概述CircRNAs的基础上，总结了其翻译机制和研究方法，并回顾了近年来CircRNAs翻译在肿瘤学领域的研究进展。 此外，本文旨在通过CircRNAs的翻译为肿瘤的诊断和治疗提供新的思路。

图片来源：https://doi.org/10.1186/s12943-021-01417-4

根据世界卫生组织国际癌症研究机构2020年发布的最新全球癌症数据，2020年全球新增癌症病例1929万，死亡996万人。恶性肿瘤严重威胁着人们的健康。近年来生物技术的进步加深了人们对单个肿瘤中复杂的遗传和非遗传异质性的理解。蛋白质组学和基因组学的结合可能揭示单个基因活性状态的最准确信息。分子诊断和治疗有助于改善恶性肿瘤不良预后。因此，需要深入探讨恶性肿瘤发生发展的分子机制。

环状RNA是一种单链共价闭合RNA分子，由非典型反向剪接事件产生。circrna在人类恶性肿瘤的发生和发展中起重要作用。由于缺乏典型的mRNA特征，circrna通常被认为是非编码RNA (ncRNA)的一种亚型。然而，circrna的一些特征表明其具有翻译潜能。因此，自20世纪70年代以来，学者们致力于揭示circrna的翻译潜力。早期报告表明大多数 CircRNA 与多聚体无关。后来，研究表明环状rna可以用作病毒的翻译模板。

有研究表明，合成的环状RNA可以招募40S核糖体亚单位，并通过内部进入位点在人体细胞中翻译可检测的多肽。随后的一些研究侧重于内源性CircRNA分子，但未能找到支持CircRNA在细胞内翻译的证据，但研究仍在继续。近年来，一些研究为circrna在细胞中的翻译提供了强有力的证据。新的研究也质疑环状rna的翻译能力。有研究鉴定了一个新的环状rna子集，即AUG环状rna，包括来自蛋白质编码宿主基因的注释翻译起始密码子。

对选定的AUG环状rna进行全面的跨物种分析以及广泛的核糖体分析，蛋白质组学分析和相关实验数据显示，环状rna没有翻译迹象。circrna的翻译仍然是一个有争议的问题，值得进一步探索。近年来，更多基于核糖体图谱和改进的质谱分析的研究表明，一些环状rna具有翻译功能。CircRNAs可以通过内部核糖体进入位点(IRES)、n6 -甲基腺苷(m6A)或独特的滚动圆扩增(RCA)方法实现cap-independent translation, CircRNAs产生的蛋白可能参与肿瘤的发生。环状rna在发育过程中发挥着重要的生物学功能。circrna的翻译功能显著丰富了基因组学和蛋白质组学，为改善肿瘤诊断和治疗现状提供了新的视角。

CircRNAs翻译机制

图片来源：https://doi.org/10.1186/s12943-021-01417-4

circrna通过cap - independent翻译机制实现蛋白质的翻译，这模糊了编码RNA和ncRNA之间的定义，让人们意识到真核细胞中的翻译机制比之前想象的要复杂得多。大多数研究发现，circrna编码的大部分蛋白通过不同的信号转导途径发挥抗肿瘤或促肿瘤作用。这一发现表明了circrna编码蛋白在肿瘤发生发展中的重要性，充分证明了其潜在的开发和临床应用价值。

随着理论和临床研究的深入，circrna及其编码蛋白可能会通过多种思路应用于肿瘤的诊断和治疗。然而，大多数环状rna似乎与核糖体无关。此外，cap独立的翻译起始效率低，环状rna翻译的多肽丰度有限。目前，CircRNA翻译的研究还处于起步阶段。细化机制、调控、延伸和终止过程等问题尚不清楚，有待进一步研究和探索。（生物谷 Bioon.com）

参考文献

Lian He et al. Circular RNAs’ cap-independent translation protein and its roles in carcinomas. Mol Cancer 2021 Sep 15;20(1):119. doi: 10.1186/s12943-021-01417-4.