環(huán)狀R N A的生物學(xué)功能及其與中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病關(guān)系的研究進(jìn)展

武世萍，俞坤 綜述，王滿俠 審校

蘭州大學(xué)第二醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科，甘肅 蘭州 730030

環(huán)狀RNA（circular RNA，circRNA）是一類天然、高度保守、具有閉合環(huán)狀結(jié)構(gòu)、長(zhǎng)鏈非編碼的內(nèi)源性RNA分子，其長(zhǎng)度從100～4 000個(gè)堿基不等，缺少5′端帽結(jié)構(gòu)和3′端多聚腺苷尾結(jié)構(gòu)［1-2］。1976年，SANGER等［3］通過顯微鏡下對(duì)植物類病毒的觀察，首次描述了這種共價(jià)閉合環(huán)狀RNA分子，由此開啟了circRNA的研究。后續(xù)研究陸續(xù)發(fā)現(xiàn)circRNA廣泛存在于真核細(xì)胞生物和人體細(xì)胞中［4-5］。起初人們認(rèn)為circRNA是異常剪切的副產(chǎn)物，因此未對(duì)其予以重視，致使circRNA的發(fā)展十分緩慢。直至本世紀(jì)，高通量RNA測(cè)序（RNA-seq）技術(shù)和生物信息技術(shù)的飛速發(fā)展引起了者對(duì)circRNA的關(guān)注，人們發(fā)現(xiàn)circRNA是許多真核生物蛋白編碼基因的常見輸出，并發(fā)現(xiàn)一部分circ-RNA在機(jī)體中有明確的生物學(xué)功能［6］。CircRNA一旦產(chǎn)生，即為高度穩(wěn)定的轉(zhuǎn)錄本，會(huì)自然抵抗外切酶的降解，其半衰期超過48 h，導(dǎo)致circRNA在細(xì)胞質(zhì)中逐漸積累。基于circRNA在血液和其他生物體液中的獨(dú)特穩(wěn)定性，其顯示出作為許多疾病的預(yù)后生物標(biāo)志物的巨大潛力［7］。目前已有多項(xiàng)研究表明，circRNA在癌癥、自身免疫性疾病等疾病中可作為疾病進(jìn)展和預(yù)后的生物標(biāo)志物，并有可能為上述疾病的治療提供新的靶點(diǎn)［8-9］。近年來相關(guān)研究亦發(fā)現(xiàn)，circRNA通過特定信號(hào)通路與多發(fā)性硬化（multiple sclerosis，MS）、阿爾茲海默?。ˋlzheimer disease，AD）、帕金森?。≒arkinson disease，PD）等中樞神經(jīng)系統(tǒng)（central nervous system，CNS）疾病的發(fā)病過程密切相關(guān)［8，10］。本文對(duì)circRNA的生物生成、生物學(xué)特性、生物學(xué)功能及其與CNS疾病關(guān)系的研究進(jìn)展作一綜述，以期為CNS疾病的診治提供新的思路。

1 CircRNA

1.1Ci r cR NA的形成及影響因素 大部分circRNA是由前體mRNA（pre-mRNA）通過特殊的反剪切機(jī)制產(chǎn)生的，下游剪接供體與上游剪接受體連接，引起pre-mRNA的環(huán)化，這通常通過內(nèi)含子重復(fù)序列實(shí)現(xiàn)，這些序列彼此成對(duì)配對(duì)，并使插入的剪接位點(diǎn)更接近，利于circRNA產(chǎn)生［10］。外顯子跳躍、內(nèi)含子配對(duì)驅(qū)動(dòng)的環(huán)化和RNA結(jié)合蛋白驅(qū)動(dòng)的環(huán)化是目前circRNA產(chǎn)生的主要機(jī)制［11］。①外顯子跳躍：又稱套索驅(qū)動(dòng)環(huán)化，pre-mRNA下游外顯子的3′端剪接供體與上游外顯子的5′端剪接受體共價(jià)結(jié)合，形成套索結(jié)構(gòu)，剪除內(nèi)含子后即形成circRNA；②內(nèi)含子配對(duì)驅(qū)動(dòng)的環(huán)化：基于內(nèi)含子側(cè)翼內(nèi)部的反向互補(bǔ)匹配（reverse complementary matches，RCMs），側(cè)翼內(nèi)含子之間的堿基配對(duì)促進(jìn)發(fā)夾形成，使外顯子的5′和3′端在空間上接近，并誘導(dǎo)“頭-尾”剪接形成circRNA；③RNA結(jié)合蛋白（RNA-binding-proteins，RBPs）驅(qū)動(dòng)的環(huán)化：一些RBPs通過與側(cè)翼內(nèi)含子特定序列結(jié)合，促進(jìn)circRNA的產(chǎn)生，如果蠅肌盲蛋白（splicing factor muscleblind，MBL）、RBM20蛋白、選形成受多種因素的影響。RNA聚合酶（polymerase，pol）的延伸率與剪接的效率和circRNA形成相關(guān)［13］。ZHANG等［14］研究發(fā)現(xiàn)，RNA pol的快速延伸可能會(huì)促進(jìn)長(zhǎng)側(cè)翼內(nèi)含子的反向互補(bǔ)序列配對(duì)進(jìn)行反剪接，從而促進(jìn)circRNA的形成。IVANOV等［15］發(fā)現(xiàn)，作用于RNA的蛋白質(zhì)腺苷脫氨酶（adenosine deaminase，ADAR）可通過將雙鏈RNA分子內(nèi)的腺苷殘基轉(zhuǎn)化為肌酐分子來下調(diào)雙鏈RNA分子產(chǎn)生，從而減少環(huán)狀RNA的形成。ERRICHELLI等［16］研究證明，RNA結(jié)合蛋白FUS是一種新的能夠影響circRNA產(chǎn)生調(diào)節(jié)因子。綜上，circRNA的生物生成過程是極其復(fù)雜，影響其產(chǎn)生的體內(nèi)因素也多種多樣。

1.2Ci r cR NA的分類 根據(jù)circRNA來源不同，可將其分為3類：外顯子來源的circRNA（exonia circ-RNA，ecircRNA）、內(nèi)含子來源的circRNA（intronic circ-RNA，ciRNA）、外顯子與內(nèi)含子共同來源的circRNA（exonia-intronic circRNA，EIcircRNA）［17］。其中ecircRNA包括所有由1個(gè)或多個(gè)外顯子組成的circ-RNA，是circRNA中最大的一類，主要存在于細(xì)胞質(zhì)中；CiRNA由兩個(gè)或多個(gè)連接的內(nèi)含子組成；EIcircRNA由外顯子與內(nèi)含子共同組成，二者多位于細(xì)胞核內(nèi)。ciRNA、ecircRNA和EIcircRNA存在部位的差異提示三者在功能上有一定差異［18-19］。

1.3Ci r cR NA的生物學(xué)功能

近年來，關(guān)于circRNA生物學(xué)功能的研究是該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，許多研究結(jié)果已發(fā)表，但絕大多數(shù)已知circRNA的功能是不明確的［10］。最眾所周知的功能是circRNA作為微小RNA（microRNA，miRNA）“分子海綿”發(fā)揮生物學(xué)功能［8］，circRNA還可通過調(diào)控轉(zhuǎn)錄過程及自身翻譯為蛋白質(zhì)等方式發(fā)揮功能［8］。

1.3.1作為miRNA“分子海綿”研究表明，在circ-RNA上存在miRNA特異性結(jié)合位點(diǎn)，circRNA可競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合miRNA影響miRNA的剪接和轉(zhuǎn)錄。最為典型的例子是來源于人類反義長(zhǎng)鏈非編碼RNA的小腦變性相關(guān)蛋白1反義轉(zhuǎn)錄物（antisense to the cerebellar degeneration-related protein 1 transcript，CDR1as），也稱為ciRS-7，ciRS-7含有超過70個(gè)進(jìn)化保守的miR-7結(jié)合位點(diǎn)，并以miR-7依賴的方式與mi-RNA效應(yīng)蛋白Argonaute結(jié)合［20-21］，circRNA結(jié)合后可強(qiáng)烈抑制miR-7活性，在斑馬魚中，人ciRS-7的表達(dá)可削弱中腦發(fā)育，類似于敲除miR-7［22］。另一方面，ciRs-7不僅與miR-7結(jié)合，還具有與miR-671結(jié)合的位點(diǎn)，引起的生物學(xué)效應(yīng)卻與miR-7截然相反［23］。另外，睪丸特異性circRNA性別決定區(qū)Y（sex determining region Y，SPY）存在16個(gè)miR-138結(jié)合位點(diǎn)，可導(dǎo)致miR-138基因表達(dá)明顯下調(diào)［24］。CircHIPK3也可直接結(jié)合miR-124，并抑制其活性，導(dǎo)致細(xì)胞生長(zhǎng)受阻［25］。CircRNA作為miRNA“分子海綿”的研究是闡明circRNA功能的關(guān)鍵部分，應(yīng)加強(qiáng)關(guān)注與研究。

1.3.2參與轉(zhuǎn)錄及轉(zhuǎn)錄后調(diào)控 轉(zhuǎn)錄及轉(zhuǎn)錄后調(diào)控是circRNA另一個(gè)較為重要的功能，通常由位于細(xì)胞核內(nèi)的ciRNA和EIcircRNA參與。在擬南芥研究中發(fā)現(xiàn)，來自SEPALLATA3（SEP3）基因第6外顯子的circRNA可與其同源DNA位點(diǎn)強(qiáng)烈結(jié)合，形成RNA：DNA雜交環(huán)，導(dǎo)致轉(zhuǎn)錄暫停，引起花表型的改變，該過程證明circRNA與宿主基因選擇性剪接密切相關(guān)［10，26］。ZHANG等［27］發(fā)現(xiàn)，ci-ankrd52可在轉(zhuǎn)錄位點(diǎn)上積累，并正向調(diào)控RNA pol轉(zhuǎn)錄效率，提示環(huán)狀RNA與RNA pol延伸的機(jī)制有關(guān)。LI等［28］報(bào)道，環(huán)形真核翻譯起始因子3亞基J（circular eukaryotic translation initiation factor 3 subunit J，circEIF3J）和環(huán)形多聚腺苷酸結(jié)合蛋白相互作用蛋白2（circular polyadenylate-binding protein-interacting protein 2，circPAIP2）可與U1小核核糖核蛋白（small nuclear ribonucleic proteins，snRNA）形成復(fù)合物，進(jìn)而促進(jìn)基因表達(dá)。CircRNA也可影響蛋白質(zhì)的翻譯［8］。HOLDT等［29］的研究提示，circANRIL與核糖體組裝必須因子Pescadillo同系物1（Pescadillo homologue 1，PES1）結(jié)合，可削弱60S核糖體成熟過程中pre-rRNA處理過程，進(jìn)而減緩蛋白質(zhì)的生成。ABDELMOHSEN等［30］研究發(fā)現(xiàn)，高水平circPABPN1可抑制RNA結(jié)合蛋白HuR與PABPN1 mRNA的結(jié)合，影響circPABPN1親本線性mRNA的表達(dá)，最終導(dǎo)致較少蛋白質(zhì)生成。此外，DU等［31］發(fā)現(xiàn)，circFoxo3還可調(diào)控蛋白質(zhì)亞細(xì)胞定位。綜上，circRNA參與轉(zhuǎn)錄及轉(zhuǎn)錄后調(diào)控涉及位點(diǎn)多，是較為復(fù)雜的過程。

1.3.3被翻譯為蛋白質(zhì) 雖然circRNA是非編碼RNA，但研究發(fā)現(xiàn)，部分circRNA可被翻譯為蛋白質(zhì)。ABE等［32］證明，circRNA在活的人類細(xì)胞中可通過滾環(huán)擴(kuò)增（rolling circle amplification，RCA）機(jī)制被翻譯，產(chǎn)生豐富的蛋白質(zhì)產(chǎn)物。PAMUDURTI等［33］也發(fā)現(xiàn)，circRNA序列可與包括終止密碼子在內(nèi)的核糖體結(jié)合，并進(jìn)一步翻譯為蛋白質(zhì)。此外，相關(guān)研究表明，天然circRNA翻譯產(chǎn)物具有多種功能［34］，這將會(huì)拓寬未來研究的思路和方向。

1.3.4與蛋白質(zhì)結(jié)合發(fā)揮功能 CircRNA也通過與蛋白質(zhì)結(jié)合發(fā)揮生物學(xué)功能。CircFOXO3通過與周期蛋白依賴性激酶2（cyclin-dependent kinase2，CDK2）和周期蛋白依賴性激酶抑制劑1（cyclin-dependent kinase inhibitor 1，p21）形成三元復(fù)合物可抑制細(xì)胞周期進(jìn)程［35］。CircAmotl1可與3-磷酸肌醇依賴性蛋白激酶1（3-phosphoinositide-dependent protein kinase-1，PDK1）和AKT絲/蘇氨酸激酶1（AKT serine/threonine kinase 1，AKT1）結(jié)合，使AKT1磷酸化，對(duì)心血管疾病起預(yù)防作用［36］。

2 CircRNA與CNS的發(fā)育

研究發(fā)現(xiàn)，大腦中circRNA的表達(dá)在機(jī)體所有器官中最高，且隨著年齡增長(zhǎng)而積累，在嚙齒動(dòng)物和人類大腦中已鑒定出超過10 000種不同的circ-RNA，如circRims2、circTulp4、circElf2等，提示神經(jīng)元基因更多地編碼為circRNAs［37］。在腦組織不同發(fā)育階段，circRNA的分布不同，在神經(jīng)元及突觸中較其他區(qū)域富集程度更高［37-39］。研究表明，circRNA在神經(jīng)元分化和成熟的不同時(shí)期表達(dá)增高，尤其在出生后發(fā)育階段，且其表達(dá)模式在小鼠、豬和人之間高度保守［7，38］，提示circRNA很可能參與神經(jīng)元分化過程。新的研究進(jìn)一步表明，circRNA表達(dá)在神經(jīng)發(fā)育過程中發(fā)生了時(shí)間和空間上的變化以及動(dòng)態(tài)改變［23］。VENφ等［40］對(duì)胎豬發(fā)育過程中6個(gè)時(shí)間點(diǎn)的5個(gè)腦組織中circRNA的表達(dá)進(jìn)行了檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)circRNA表達(dá)的數(shù)量和復(fù)雜性在妊娠第60天的皮質(zhì)中最為顯著。RYBAK-WOLF等［7］研究發(fā)現(xiàn)，circRNA在神經(jīng)元分化過程中總體上調(diào)，但在不同的神經(jīng)分化階段，circRNA上調(diào)水平和類型出現(xiàn)差異。時(shí)空差異性表明，在不同的神經(jīng)元組織和發(fā)育過程中，circRNA可能發(fā)揮重要作用。CircRNA在突觸的高表達(dá)表明circRNA在突觸的產(chǎn)生和功能方面具有重要意義。YOU等［38］研究發(fā)現(xiàn)，circRNA在突觸形成初期表達(dá)水平即明顯增高，持續(xù)上調(diào)的circ-RNA是由編碼具有突觸相關(guān)功能的蛋白質(zhì)基因位點(diǎn)產(chǎn)生的，并發(fā)現(xiàn)在成熟神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立過程中，突觸相關(guān)基因來源的circRNA較胚胎時(shí)期增高更明顯，如源于Homer1的circHomer1_a在突觸可塑性過程中表達(dá)水平增高，參與突觸后密度的調(diào)控。這與VENφ等［40］的研究結(jié)果相似。研究還推測(cè)，circ-RNA在運(yùn)輸突觸形成相關(guān)的RNA和蛋白質(zhì)等方面也發(fā)揮作用［7］。由于circRNA高度保守，人類大腦皮層突觸密度比小鼠增加了4倍，因此在人類大腦中可監(jiān)測(cè)到更高水平的circRNA［41］。此外，已有研究表明，miRNA在突觸的形成、穩(wěn)定和可塑性方面發(fā)揮重要作用［42］，因此學(xué)者們推測(cè)，circRNA很有可能通過“分子海綿”的方式間接調(diào)控突觸發(fā)生［43］。綜上，circRNA在神經(jīng)發(fā)育過程中表達(dá)水平改變，提示它們可能在神經(jīng)增殖和分化過程中發(fā)揮重要作用，但circRNA如何具體影響神經(jīng)發(fā)育有待進(jìn)一步研究。

3 CircRNA與CNS疾病

3.1Ci r cR NA與MS MS被認(rèn)為是一種CNS的自身免疫性疾病，自身反應(yīng)性免疫細(xì)胞識(shí)別髓鞘抗原導(dǎo)致脫髓鞘和軸索損傷，神經(jīng)退行性因素亦占重要地位［44］。MS是目前導(dǎo)致青壯年神經(jīng)系統(tǒng)殘疾最常見的非創(chuàng)傷性原因，發(fā)病機(jī)制尚未完全闡明［17］。近年來，表觀遺傳因素與MS的關(guān)系是研究的熱點(diǎn)，其中最重要的是一組miRNAs的發(fā)現(xiàn)，這些單鏈非編碼RNA分子可調(diào)節(jié)細(xì)胞因子和生長(zhǎng)因子的表達(dá)，已被認(rèn)為是MS的生物標(biāo)志物和治療靶點(diǎn)［45-46］。最近研究發(fā)現(xiàn)，miRNAs在MS中的調(diào)控作用受circRNA的影響［47］。Th17細(xì)胞是效應(yīng)T細(xì)胞的一個(gè)亞群，是MS發(fā)病機(jī)制中一個(gè)公認(rèn)的關(guān)鍵因素。DU等［48］通過對(duì)實(shí)驗(yàn)性自身免疫性腦脊髓炎（experimental autoimmune encephalomyelitis，EAE）模型的研究發(fā)現(xiàn)，miR-326的過表達(dá)會(huì)導(dǎo)致Th17細(xì)胞數(shù)量增加和EAE小鼠殘疾程度加重，而circRNA has_circ_0000218已被證明可作為miR-326的“分子海綿”［46］。但另有研究發(fā)現(xiàn)，MS患者體內(nèi)miR326與has_circ_000-0218表達(dá)數(shù)量并非呈正相關(guān)［49］。另外，IPARRAGUIRRE等［50］對(duì)MS患者外周血單核細(xì)胞circRNA的研究發(fā)現(xiàn)，定位于15號(hào)染色體ANXA2基因的circ_0005402和circ_0035560較健康對(duì)照組表達(dá)下降，提示二者可作為該疾病的生物標(biāo)志物。上述研究提示，circRNA在MS的診治中是一個(gè)很有潛力的新型生物標(biāo)志物，可為MS靶向治療提供新的思路。

3.2Ci r cR NA與A D AD是一種最常見的進(jìn)行性神經(jīng)退行性疾病，是由于大腦中淀粉樣蛋白-β（β-amyloid，Aβ）或過度磷酸化Tau蛋白的沉積而導(dǎo)致突觸、神經(jīng)元體細(xì)胞和軸突受損而引起的［51］。相關(guān)研究已發(fā)現(xiàn)，AD患者大腦中存在大量差異表達(dá)的circRNA，在AD患者細(xì)胞和動(dòng)物模型中還觀察到敲除或過表達(dá)某些circRNA可減輕AD樣病理表現(xiàn)，表明circRNA很可能參與調(diào)控AD病理改變［52-53］。ZHAO等［54］研究發(fā)現(xiàn)，AD患者大腦新皮層和海馬中ciRS-7豐度顯著降低，約為年齡匹配對(duì)照組的0.18倍，推測(cè)ciRS-7介導(dǎo)的“分子海綿”的缺陷引起miRNA-7的增加，從而驅(qū)動(dòng)miRNA-7敏感的mRNA靶蛋白泛素結(jié)合酶E2A（ubiquitin-conjugating enzyme E2A，UBE2A）選擇性下調(diào)，而UBE2A對(duì)清除神經(jīng)退行性疾病產(chǎn)生的淀粉樣肽等細(xì)胞毒性分子至關(guān)重要，與AD發(fā)病密切相關(guān)［55］，該研究提示，失調(diào)的ciRS-7——miRNA-7——mRNA——UBE2A信號(hào)通路對(duì)解釋AD發(fā)病過程具有一定意義。另外，SHI等［56］報(bào)道，ciRS-7還可通過抑制核轉(zhuǎn)錄因子-κB（nuclear factor-κB，NF-κB）的翻譯，誘導(dǎo)其胞質(zhì)定位，間接下調(diào)泛素羧基端水解酶L1（ubiquitin carboxylterminal hydrolase L1，UCHL1）的表達(dá)，促進(jìn)β淀粉樣前體蛋白（β-amyloid precursor protein，APP）和β位點(diǎn)APP-裂解酶1（β-site APP-cleaving enzyme 1，BACE1）的降解，BACE1對(duì)APP的增強(qiáng)裂解是AD的主要致病過程，其水平下降具有抗AD作用，該研究表明，ciRS-7在AD發(fā)病過程具有潛在的神經(jīng)保護(hù)作用。LU等［57］在小鼠實(shí)驗(yàn)中觀察到circHDAC9可充當(dāng)miR-138海綿，降低miR-138的表達(dá)，并逆轉(zhuǎn)由miR-138誘導(dǎo)的沉默信息調(diào)節(jié)因子相關(guān)酶1（sirtuin 1，Sirt1）活性抑制和過量Aβ產(chǎn)生。LU等［57］在臨床研究中也發(fā)現(xiàn)，AD患者和輕度認(rèn)知障礙患者血清中circHDAC9均降低，且與簡(jiǎn)易智力狀態(tài)檢查（minimental state examination，MMSE）評(píng)分相關(guān)，該研究提示，circHDAC9-miR-138-Sirt1通路與AD的發(fā)生發(fā)展也相關(guān)。此外，hsa_circRNA_405619和hsa_circ-RNA_000843的上調(diào)也與AD患者中APP的過表達(dá)相關(guān)［58］。綜上，circRNA可通過miRNA海綿或RBP途徑影響AD的多種病理改變與疾病進(jìn)程，基于目前研究，差異表達(dá)的circRNA在AD發(fā)病過程中具有作為生物標(biāo)記物的潛力，且開發(fā)以內(nèi)源性circRNA為核心的AD靶向藥物，可能改變目前AD藥物治療方案單一的情況。

3.3CircR NA與P D PD是一種常見的神經(jīng)退行性疾病，病理改變?yōu)楹谫|(zhì)致密部多巴胺能神經(jīng)元的進(jìn)行性喪失，引起運(yùn)動(dòng)遲緩、靜止性震顫、肌張力增高以及姿勢(shì)步態(tài)障礙等癥狀［59］。特異性circRNA已被發(fā)現(xiàn)與PD的發(fā)生有關(guān)［60］。α-突觸核蛋白（αsynuclein，α-syn）可通過NF-κB信號(hào)通路參與氧化應(yīng)激和1-甲基-4-苯吡啶誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡，是PD致病的關(guān)鍵蛋白。2009年，JUNN等［61］研究發(fā)現(xiàn)，miR-7是唯一匹配所有特征，能夠調(diào)節(jié)α-syn表達(dá)的miRNA，并發(fā)現(xiàn)miR-7可通過與α-syn mRNA的3′端非翻譯區(qū)（3′-untranslated region，UTR）結(jié)合下調(diào)α-syn的表達(dá)，從而保護(hù)細(xì)胞免受氧化應(yīng)激。近年來研究進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)ciRs-7、miR-7和α-syn形成的信號(hào)通路與PD發(fā)病密切相關(guān)，miR-7被ciRs-7通過“分子海綿”負(fù)調(diào)控，引起α-syn的蛋白質(zhì)水平改變［21，46］。綜上，完全明確ciRs-7在PD中的具體作用機(jī)制尚需更深入的研究，但將ciRs-7作為PD生物標(biāo)志物是可行的，另一方面也應(yīng)注意miR-7可能是PD和其他與α-syn有關(guān)疾病潛在的治療靶點(diǎn)。

3.4CircR NA與C N S腫瘤 神經(jīng)膠質(zhì)瘤是目前最常見的CNS腫瘤，因其較差的預(yù)后，明確其潛在發(fā)病機(jī)制以探尋有效治療靶點(diǎn)十分重要。目前較多研究表明，ciRs-7在神經(jīng)母細(xì)胞瘤和星形細(xì)胞瘤中高表達(dá)。LI等［62］在神經(jīng)膠質(zhì)瘤細(xì)胞中檢測(cè)出高表達(dá)的circRNA hsa_circ_0046701，并試圖驗(yàn)證miR-142-3p、hsa_circ_0046701和整合素亞基β8（integrin subunit beta 8，ITGB8）之間的相關(guān)性，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，hsa_circ_0046701可充當(dāng)miR-142-3p的“分子海綿”，沉默的hsa_circ_0046701可上調(diào)miR-142-3p，導(dǎo)致ITGB8的下調(diào)，最終抑制細(xì)胞的增殖與侵襲，該研究結(jié)果表明，由hsa_circ_0046701、miR-142-3p和ITGB8構(gòu)成的信號(hào)通路可能在神經(jīng)膠質(zhì)瘤的發(fā)病和發(fā)展中起重要調(diào)節(jié)作用。LI等［63］研究還發(fā)現(xiàn)，hsa_circ_0007534可通過抑制miR-761來促進(jìn)ZIC5基因表達(dá)，從而在神經(jīng)膠質(zhì)瘤中起癌基因的作用。此外，hsa-circ-0012129、hsa_circ_0074362及circ-SHPRH也在膠質(zhì)瘤發(fā)病機(jī)制中具有調(diào)控作用［64-66］。上述circRNA參與的調(diào)節(jié)環(huán)可能為未來神經(jīng)膠質(zhì)瘤的靶向治療提供理論基礎(chǔ)。

3.5Ci r cR NA與C N S其他疾病 朊病毒病又稱為傳染性海綿狀腦病（transmissible spongiform encephalopathy，TSE），是一種與癡呆相關(guān)的神經(jīng)退行性疾病，由正常細(xì)胞表面糖蛋白（PrPC）轉(zhuǎn)化為修飾異構(gòu)體（PrPSC）引起的［67］。SATOH等［68］建立了表達(dá)PrPC的HEK293細(xì)胞系，發(fā)現(xiàn)小腦變性相關(guān)自身抗原（cerebellar degeneration-related autoantigen，CDR34）基因表達(dá)上調(diào)，而CDR34基因可通過非正常的反剪切機(jī)制形成CDR1as，提示CDR1as很有可能參與TSE的發(fā)生發(fā)展。顳葉癲癇是最常見的局灶性癲癇，易產(chǎn)生耐藥性，抗癲癇藥物治療后期效果不佳，因此，尋找新的治療方法十分必要。LI等［69］研究發(fā)現(xiàn)，顳葉癲癇組和非顳葉癲癇組差異表達(dá)的circRNA多達(dá)442個(gè)，其中188個(gè)上調(diào)，254個(gè)下調(diào)，生物信息學(xué)分析表明，circ-EFCAB2和circ-DROSHA可能是顳葉癲癇潛在的生物標(biāo)志物與治療靶點(diǎn)。CUI等［70］研究發(fā)現(xiàn)，抑郁癥患者外周血單核細(xì)胞中hsa_circ-RNA_103636表達(dá)的改變是該病診斷和治療有效的分子。CHEN等［71］在自閉癥譜系障礙（autism spectrum disorders，ASD）患者腦組織中發(fā)現(xiàn)60余個(gè)circRNA，并發(fā)現(xiàn)ASD患者皮層樣本中的circRNA與miRNAs和mRNA有一定相關(guān)性，支持了circRNA失調(diào)在ASD病理生理中的作用。另外，在創(chuàng)傷性腦損傷（traumatic brain injury，TBI）、缺氧缺血性腦損傷（ischemia-hypoxia brain damage，HIBD）及肌萎縮側(cè)索硬化癥（amyotrophic lateral sclerosis，ALS）等疾病模型或患者中也發(fā)現(xiàn)了不同數(shù)目差異表達(dá)的circRNA［46］，提示circRNA也可能參與這些疾病的發(fā)病過程。

4 小結(jié)與展望

目前的研究結(jié)果已有效拓寬了對(duì)circRNA生物形成、生物學(xué)功能及其與CNS關(guān)系等方面的認(rèn)識(shí)。在CNS發(fā)育過程中，相關(guān)circRNA表達(dá)增高，并表現(xiàn)出時(shí)空差異性，在CNS疾病中，circRNA也通過“分子海綿”等方式在circRNA-miRNA-mRNA通路的相關(guān)環(huán)節(jié)進(jìn)行調(diào)控，對(duì)疾病的發(fā)生發(fā)展發(fā)揮作用。盡管對(duì)circRNA的研究尚處于起步階段，circRNA與CNS和CNS疾病的關(guān)系仍待明確，特別是對(duì)于它們?cè)诓煌M織和生理病理狀態(tài)下生物起源的調(diào)控及其發(fā)揮的生物學(xué)功能了解還較少［17，38］，但這些分子高穩(wěn)定性、高保守性及組織表達(dá)特異性等特性使其有望成為神經(jīng)系統(tǒng)疾病潛在的生物標(biāo)志物，其作用通路的研究也將有助于靶向治療的發(fā)展。綜上所述，針對(duì)circRNA和circRNA與CNS疾病關(guān)系的研究具有深遠(yuǎn)意義，將幫助我們更好地理解神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育過程以及CNS疾病的異質(zhì)性，并可能為探索有效的疾病治療方法提供良好的思路。