欢迎来到“circRNA研究汇总”栏目，本栏目将为您带来circRNA领域的最新研究成果。本期我们精选了25篇最新文献，涵盖了circRNA的基础研究、功能探究以及与疾病的关联。请您紧跟circRNA研究的步伐，共同洞悉科研前沿的最新动态！
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01 疏水标签纯化单磷酸化RNA的开发，用于化学合成带帽mRNA和酶促合成环状mRNA
标题：Development of hydrophobic tag purifying monophosphorylated RNA for chemical synthesis of capped mRNA and enzymatic synthesis of circular mRNA
杂志：Nucleic Acids Res
影响因子：16.6
通讯作者：Hiroshi Abe（名古屋大学）
DOI:10.1093/nar/gkae847
该研究团队开发了带有硝基苄基疏水标签的磷酸化试剂，并将其用于化学合成或转录合成的 RNA 的 5’磷酸化。基于所需寡核苷酸的产率、裂解/脱保护过程中保护基团的稳定性、反相高效液相色谱（RP-HPLC）中的分离能力以及 RP-HPLC 纯化后的脱保护效率，评估了疏水标签合成 5′-单磷酸化 RNA 的能力。结果表明，在苄基位置带有叔丁基的硝基苄基衍生物最适合用于 RNA 的 5’磷酸化。使用开发的磷酸化试剂，该团队化学合成了 5′-磷酸化 RNA，并证实它可以通过 RP-HPLC 和后续的脱保护进行纯化。此外，研究团队通过对 5′-单磷酸化 RNA 进行化学封端，展示了最小 mRNA 的完全化学合成。带有疏水保护基团的核糖核苷 5′-单磷酸也已被开发出来，并用作底物，通过转录合成具有>1000 个碱基的 5′-磷酸化 RNA。从副产物和所需 RNA 的混合物中，只有 5′-单磷酸化 RNA 可以通过 RP-HPLC 有效分离。此外，单磷酸化 RNA 可以通过 RNA 连接酶介导的环化转化为环状 mRNA。在培养细胞和小鼠中，纳米荧光素酶的环状 mRNA 表达。这些技术对于化学合成 mRNA 和环状 mRNA 的生产非常重要。
02 单剂量环状RNA疫苗可预防寨卡病毒感染，但不会增强小鼠的登革热严重程度
标题：A single-dose circular RNA vaccine prevents Zika virus infection without enhancing dengue severity in mice
杂志：Nat Commun
影响因子：14.7
通讯作者：陈凌研究员、巫林平研究员、冯立强研究员（中国科学院）
DOI:10.1038/s41467-024-53242-0
抗体依赖性增强（ADE）是寨卡病毒（ZIKV）疫苗开发中的一个潜在问题。通常靶向病毒前膜或包膜（E）蛋白的交叉反应但中和能力差的抗体可能会增强登革热病毒（DENV）感染。尽管 E 结构域 III（EDIII）包含寨卡病毒特异性表位，但其免疫原性较差。在这里，团队表明，与编码单体或三聚体 EDIII 的环状 RNA（circRNA）相比，与人类 IgG1 Fc 片段（EDIII-Fc）融合并由环状 RNA 编码的二聚体 EDIII 可诱导更好的生发中心反应和更高的中和抗体。两剂编码 EDIII-Fc 和寨卡病毒非结构蛋白 NS1（另一种保护性抗原）的环状 RNA 可预防免疫 C57BL/6 小鼠所生的新生小鼠和干扰素 -α/β 受体敲除的成年 C57BL/6 小鼠中的致命性寨卡病毒感染。重要的是，单剂量优化的具有改进抗原表达的环状 RNA 疫苗可提供有效且持久的保护，而不会在小鼠中诱导明显的登革热病毒 ADE，为开发基于编码 EDIII-Fc 和 NS1 的环状 RNA 的黄病毒疫苗奠定了基础。
03 EIF4A3诱导的环状RNA CircDdb1通过编码新蛋白CircDdb1-867aa促进肌肉萎缩
标题：EIF4A3-Induced Circular RNA CircDdb1 Promotes Muscle Atrophy through Encoding a Novel Protein CircDdb1-867aa
杂志：Adv Sci (Weinh)
影响因子：14.3
通讯作者：李进副教授、肖俊杰教授（上海大学生命科学学院）
DOI:10.1002/advs.202406986
关于环状 RNA（circRNAs）是否以及如何参与骨骼肌萎缩知之甚少。在此，一种保守的环状 RNA—— 损伤特异性 DNA 结合蛋白 1（circDdb1）被确定为肌肉萎缩的一种机制，它源自编码损伤特异性 DNA 结合蛋白 1（DDB1）的宿主基因。circDdb1 在多种体内和体外的肌肉萎缩类型以及人类衰老肌肉中的表达显著增加。在体内和体外，circDdb1 的异位表达都会导致肌肉萎缩。相比之下，在肌管细胞中由地塞米松、肿瘤坏死因子 -α（TNF-α）或血管紧张素 II（Ang II）引起的多种形式的肌肉萎缩，以及在小鼠中由去神经支配、血管紧张素 II 和不动引起的肌肉萎缩，都可以通过抑制 circDdb1 来预防。真核起始因子 4A3（EIF4A3）被确定为肌肉萎缩中 circDdb1 表达的调节因子，而 circDdb1 编码一种新的蛋白质，circDdb1-867aa。circDdb1-867aa 与真核延伸因子 2（eEF2）结合并增加其在 Thr56 处的磷酸化水平，以减少蛋白质翻译并促进肌肉萎缩。总之，这些发现确立了 circDdb1 作为多种疾病中肌肉萎缩的共同调节因子和潜在的治疗靶点。
04 circSpdyA编码的127aa在乳腺癌中促进FA合成和NK细胞抑制
标题：127aa encoded by circSpdyA promotes FA synthesis and NK cell repression in breast cancers
杂志：Cell Death Differ
影响因子：13.7
通讯作者：李杰教授（广州市妇女儿童医疗中心）
DOI:10.1038/s41418-024-01396-1
脂质代谢重编程在乳腺癌肿瘤发生和免疫逃逸中起着关键作用。其潜在机制和潜在调节因子几乎未被研究。因此，该研究团队建立了一个体内肿瘤发生模型，用普通饮食和高脂肪饮食处理荷瘤乳腺癌细胞的小鼠，收集样本并进行环状 RNA 序列分析，以扫描调节脂质代谢的潜在环状 RNA。CircSpdyA 是上调最多的环状 RNA 之一，具有编码 127 个氨基酸的微肽（称为 127aa）的潜力。127aa 通过直接与 FASN 结合促进脂肪酸从头合成来促进肿瘤发生。单细胞序列表明 127aa 抑制 NK 细胞浸润和功能。这是通过表观遗传抑制 NK 细胞激活因子的转录来实现的。此外，来自 127aa 阳性癌细胞的富含脂质的物质转移到 NK 细胞中抑制了细胞毒性。综上所述，CircSpdyA 编码的 127aa 通过直接与 FASN 结合促进脂肪酸从头合成，并通过抑制 NK 细胞激活因子的转录诱导 NK 细胞抑制。
05 环状RNA circASH1L（4,5）在人体皮肤伤口愈合中保护microRNA-129-5p免受靶向microRNA降解
标题：Circular RNA circASH1L(4,5) protects microRNA-129-5p from target-directed microRNA degradation in human skin wound healing
杂志：Br J Dermatol
影响因子：11.0
通讯作者：Xu Landén N（卡罗林斯卡学院）
DOI:10.1093/bjd/ljae405
背景：皮肤伤口愈合涉及一个复杂的基因表达程序，在人类中很大程度上仍未被发现。环状 RNA（circRNAs）和微小 RNA（miRNAs）是这一过程中的关键参与者。
目的：了解环状 RNA 和微小 RNA 在人类皮肤伤口愈合中的功能和潜在相互作用。
方法：使用 RNA 测序和实时定量 PCR 分析人类急性和慢性伤口中的环状 RNA、线性 RNA 和微小 RNA 的表达。在人类原代角质形成细胞（增殖和迁移测定、微阵列分析）和体外伤口模型（组织学分析）中研究 circASH1L (4,5) 和 miR-129-5p 的作用。使用荧光素酶报告基因和 RNA 下拉测定法检测 circASH1L (4,5) 和 miR-129-5p 之间的相互作用。
结果：该团队确定了 circASH1L (4,5) 及其与 miR-129-5p 的相互作用，两者在人类皮肤伤口愈合过程中均增加。与典型的微小 RNA 海绵作用不同，circASH1L 通过保护 miR-129 免受 NR6A1 mRNA 触发的靶向降解，增强了 miR-129 的稳定性和沉默活性。在伤口愈合中至关重要的 TGF-β 信号传导促进了 circASH1L 的表达，同时抑制了 NR6A1，从而在转录后水平上增加了 miR-129 的丰度。circASH1L 和 miR-129 增强了角质形成细胞的迁移和增殖，这对于人类伤口的再上皮化至关重要。
结论：该团队的研究揭示了环状 RNA 作为微小 RNA 保护者的新作用，并强调了调节性微小 RNA 降解在皮肤伤口愈合中的重要性。
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