胰腺癌（PDAC）是恶性程度极高的恶性肿瘤之一。由于局部进展和远处转移，大多数的PDAC患者无法根治，患者的5年生存率不超过9%[1]。
环状RNA是一种新的非编码RNA，是一个共价闭合的环状结构，无5’帽端和3’多聚腺苷酸尾巴。细胞质和细胞核中的环状RNA发挥不同的生物功能，细胞质中的环状RNA往往充当RNA海绵或与RNA结合蛋白（RBP）相互作用，参与肿瘤相关基因的转录后调节；细胞核中的环状RNA可参与基因转录的调节和RNA的可变剪接。然而，PDAC中的环状RNA的潜在机制仍不清楚，需要进一步探究。
2022年6月1日，南京医科大学第一附属医院胰腺中心的蒋奎荣主任医师和涂敏主治医师共同通讯在Molecular Cancer发表文章CircSTX6 promotes pancreatic ductal adenocarcinoma progression by sponging miR-449b-5p and interacting with CUL2，研究发现circSTX6通过circSTX6/miR-449b-5p轴和circSTX6/CUL2/HIF1A信号通路调节MYH9的表达，从而促进PDAC细胞的增殖和转移。
作者首先对T4期的PDAC患者（5名生存时间长，5名生存时间短）组织进行转录组测序，结合之前研究的三对PDAC和正常组织的测序结果，得到三个显著性异常表达的circRNA(hsa_circ_0007905, hsa_circ_0007665, hsa_circ_0001411)[2]。在31对T4期PDAC和相应非肿瘤组织中，对三种基因的表达进行验证，发现PDAC中只有hsa_circ_0007905（circSTX6）显著性上调。使用CY-3标记的circSTX6探针对其在PDAC中的表达进行定位，发现其主要位于PDAC细胞的细胞质中。
作者使用广州吉赛生物的专利circRNA过表达载体，对circSTX6进行过表达（不影响线性mRNA的转录）。体外功能实验发现，circSTX6在体外促进PDAC细胞的增殖、迁移和侵袭。体内实验发现，circSTX6促进PDAC细胞在体内的肿瘤发生和转移，及促进异种移植瘤的转移。
由于circSTX6主要分布在PDAC细胞的细胞质，circSTX6可能作为PDAC中的miRNA海绵。测序结果结合数据库预测结果筛选出23个候选miRNA，生物素标记的circSTX6探针在pull-down实验捕获潜在结合的miRNA，miR-449b-5p被证明是两种PDAC细胞系的海绵复合物中高度富集的miRNA。并使用双荧光素酶实验进行了验证，FISH实验对二者在细胞质中进行了共定位，进一步说明circSTX6与PDAC细胞中的miR-449b-5p发生相互作用（图1）。功能试验发现miR-449b-5p在体外抑制PDAC细胞的增殖、迁移和侵袭。进一步机制研究发现，MYH9作为miR-449b-5p的下游靶点，MYH9的mRNA和蛋白质水平受circSTX6的正向调节，即circSTX6通过海绵结合miR-449b-5p上调MYH9的表达。
图1.CircSTX6用作miR-449b-5p的海绵
据报道，circRNA与RNA结合蛋白相互作用，参与不同癌症的发展。作者进行pull-down实验，对下拉蛋白产物进行质谱分析，筛选出14种胞质定位的蛋白质。银染观察到特异性表达的CUL2蛋白条带。
circSTX6对CUL2的表达没有影响，已有报道显示，CUL2主要通过VHL-EloBC-CUL2-Rbx1复合物的形成参与HIF1A的泛素依赖性降解。circSTX6可能通过与CUL2相互作用参与VHL-EloBC-CUL2Rbx1复合物的形成，随后参与HIF1A的调节。进一步验证发现，负责CUL2与EloC相互作用的CUL2的1-186 aa片段主要负责其与circSTX6的相互作用，circSTX6可以竞争性结合CUL2上的结合位点。过表达circSTX6可以抑制PDAC细胞中HIF1A的泛素化降解。
图2.CircSTX6竞争性结合CUL2-1-186aa
CircSTX6与CUL2蛋白结合可能协同其miRNA海绵机制发挥功能，HIF1A可能参与MYH9的调节。转录因子结合位点预测发现，HIF1A可能与MYH9的两个启动子区域（-1194–-1185，-561–-552）结合，荧光素酶实验验证了二者的结合关系，HIF1A可以通过与MYH9启动子结合来促进MYH9的转录。
总而言之，circSTX6可能作为PDAC的潜在生物标志物，circSTX6通过分别吸附miR-449b-5p和抑制VHL-EloBC-CUL2-Rbx1复合物依赖的HIF1A泛素化参与MYH9的转录后和转录调节，并随后促进PDAC的增殖和转移。研究探讨了circSTX6在PDAC中的致癌作用，结果表明它可以作为PDAC治疗的潜在生物标志物和治疗靶点。
图3.circSTX6在PDAC中的作用机制
原文链接：https://doi.org/10.1186/s12943-022-01599-5
参考文献：
[1]. Stromnes IM, Greenberg PD. Pancreatic Cancer: Planning Ahead for Metastatic Spread. Cancer Cell. 2016;29:774–6.
[2]. Shen P , Yang T, Chen Q, Yuan H, Wu P , Cai B, Meng L, Huang X, Liu J, Zhang Y, et al. CircNEIL3 regulatory loop promotes pancreatic ductal adenocar cinoma progression via miRNA sponging and A-to-I RNA-editing. Mol Cancer. 2021;20:51.