環狀RNA編碼蛋白質在胃腸腫瘤中的研究進展

江杰 羅再 張昊亮 裘正軍 黃陳

基金項目：國家自然科學基金面上項目（82072662）和上海市級醫院臨床技能與臨床創新三年行動計劃（SHDC2020CR4022）；第一、二位作者對本文貢獻一致

摘要：環狀RNA（CircRNA）是一類具有連續、共價閉合、環狀結構的單鏈RNA，生成機制與線性RNA存在較大差異。目前研究已發現部分CircRNA可以通過內部核糖體進入位點、N6-甲基腺苷和滾環翻譯等非帽依賴性蛋白翻譯機制來編碼蛋白質，且編碼的蛋白質可進一步通過蛋白誘餌或其他作用機制來調控同源線性蛋白質或下游信號通路，進而發揮生物學功能。已有研究表明CircRNA在各種疾病發生發展中發揮重要作用，特別是參與腫瘤生長增殖、侵襲轉移和免疫調節等發生發展過程中。因此，通過闡明編碼CircRNA產生的蛋白質在腫瘤發生發展中的表達情況和作用機制，有望為腫瘤診治提供新的腫瘤標志物和潛在靶點。

關鍵詞：環狀RNA；內部核糖體進入位點；蛋白質；蛋白誘餌

中圖分類號： R735.2? 文獻標識碼： A? 文章編號：1000-503X（2024）01-0072-10

DOI：10.3881/j.issn.1000-503X.15498

Circular RNA-Encoded Proteins in Gastrointestinal Cancer：A Review

JIANG Jie，LUO Zai，ZHANG Haoliang，QIU Zhengjun，HUANG Chen

Department of Gastrointestinal Surgery，Shanghai General Hospital，Shanghai Jiaotong University School of Medicine，Shanghai 200080，China

Corresponding author：HUANG Chen? Tel：021-63240090-3121，E-mail：richard-hc@hotmail.com

ABSTRACT：Circular RNAs（CircRNAs）are a class of non-coding RNAs with a covalently closed-loop structure，high stability，and tissue specificity，with the production mechanisms different from linear RNAs.Recent studies have discovered that some CircRNAs can encode proteins via cap-independent translation mechanisms such as internal ribosome entry site，N6-methyladenosine，and rolling loop translation.The encoded proteins regulate homologous linear proteins or downstream signaling pathways via protein bait or other mechanisms，thereby exerting biological functions.Studies have shown that CircRNAs play a role in various diseases，especially in tumor progression，proliferation，invasion，and metastasis and immune regulation.Therefore，by elucidating the expression and roles of proteins encoded by CircRNAs in tumorigenesis and development，this paper is expected to provide new tumor markers and potential targets for tumor diagnosis and treatment.

Key words：circular RNA；internal ribosome entry site；protein；protein bait

Acta Acad Med Sin，2024，46（1）：72-81

環狀RNA（circular RNA，CircRNA）是一類具有環狀結構的共價閉合RNA分子，通常被認為是一種非編碼RNA［1-2］。目前關于CircRNA的大部分研究主要聚焦于miRNA海綿和蛋白結合等非編碼RNA作用機制，如在最經典的miRNA海綿機制中，CircRNA通過吸附miRNA來抑制miRNA與靶基因的結合，間接調節靶基因表達來發揮作用［3］。隨著研究的深入，越來越多的學者發現了在特定情況下可編碼蛋白的CircRNA，這為CircRNA的研究提供了新方向。本文將深入探討CircRNA蛋白編碼、與蛋白質交互作用、翻譯蛋白質等作用機制以及潛在臨床應用。

1? CircRNA的概述

Sanger等［4］于1976年首先發現CircRNA。經典的線性mRNA是由RNA聚合酶Ⅱ轉錄并剪接去除內含子形成的，CircRNA形成方式則不同，大多是通過反向剪接形成的，即CircRNA外顯子上游的3端跨過外顯子區域與其下游的5端相拼接，形成5-磷酸二酯鍵閉合的環狀結構RNA，小部分CircRNA是因傳統剪接中形成的套索結構未降解，而形成閉合的環狀結構RNA［5-8］。已有研究表明CircRNA主要在細胞核內產生，隨后被運輸至不同的作用位點，進而發揮作用，而RNA結合蛋白、參與剪接的蛋白因子和內含子互補元件可以通過互相配對來調節CircRNA的生成速率［7］。含有內含子的CircRNA大多定位在細胞核內，而具有外顯子的CircRNA則通過核酸長度依賴的方式運至細胞質內，其中大于1300 nt的CircRNA由人類DExD-box解旋酶39B介導運輸［9］。CircRNA降解由核酸內切酶和核酸外切酶介導，盡管反向剪接生成的CircRNA較少，但得益于共價閉合的環狀結構，可耐受核酸外切酶，故在時間累積下CircRNA在細胞內有一定的豐度［10-12］。RNA甲基化修飾普遍存在方式是N6-甲基腺苷（N6-methyladenosine，m6A）修飾，m6A修飾的CircRNA可以通過m6A閱讀蛋白YTH結構域家族蛋白2和熱反應蛋白12被核糖核酸酶P-多藥耐藥性蛋白復合體降解［13］。除上述降解方式外，在病毒感染的情況下，CircRNA可以由病毒源性的雙鏈RNA激活的核糖核酸酶L降解［14］。CircRNA對于生物體的生長調控、免疫調節和腫瘤發生方面有著重要的作用，調控的作用機制主要包括miRNA海綿機制、蛋白海綿機制和與蛋白互作（如增強、支架、招募作用等）［15］。

隨著對CircRNA研究的進展，越來越多的證據表明CircRNA在特定情況下也具有蛋白編碼的功能，具有編碼功能的CircRNA需要相對應的密碼子，類似于其他蛋白編碼的mRNA，且序列保守性會比非編碼性CircRNA高［16］。與常規線性mRNA的帽依賴性翻譯機制不同，目前研究發現的CircRNA存在非帽依賴性的翻譯機制，這種非帽依賴性翻譯機制也是CircRNA是否能翻譯關鍵之一。

2? CircRNA編碼蛋白的機制

mRNA在核內轉錄后需要進行加工，通常在mRNA的5端處加帽，即5末端7-甲基鳥苷殘基帽結構，并于3端被多聚腺苷酸化，生成poly A尾［17］。當mRNA運出細胞核進入胞質進行翻譯時，便開啟帽依賴性翻譯的過程，當帽結合蛋白真核生物翻譯起始因子（eukaryotic translation initiation factor，eIF）4E結合至5末端7-甲基鳥苷殘基帽結構處，就招募eIF4G和eIF4A組裝成eIF4F復合物，然后又和eIF3、eIF1、40S小核糖體亞單位等組合構成43S預啟動復合物，從5端非翻譯區識別起始密碼子，最后與60S大核糖體亞單位結合，開啟后續翻譯［18］。CircRNA中不存在5末端7-甲基鳥苷殘基帽結構，無法以類似mRNA的帽依賴性翻譯機制啟動翻譯，只能以非帽依賴性方式進行翻譯，如內部核糖體進入位點（internal ribosome entry site，IRES）、RNA甲基化修飾和滾環翻譯介導等的非帽依賴性機制啟動翻譯［2，19］。

2.1? IRES介導的非帽依賴性翻譯起始

IRES是招募核糖體到mRNA內部區域的一段核酸序列，最早在病毒中發現，IRES介導的翻譯有部分還需要翻譯起始因子（initiation factor，IF）和IRES反式作用因子（IRES trans-acting factor，ITAF）幫助［20］。通常來說結構越是緊密的IRES需要較少的ITAF和IF進行協助翻譯［18］。根據對IF和ITAF的需求，病毒IRES可被分成4組［21］。Ⅰ組病毒IRES通常具有很強的活性，不需要多余的ITAF和IF，僅憑借RNA序列形成假結或莖環結構直接與40S小核糖體亞單位相結合開始翻譯，少部分甚至可以從非起始密碼子開始翻譯［22］。Ⅱ組病毒IRES雖然也可以直接與40S小核糖體相結合，但同時需要幾個IF來協調。Ⅲ組和Ⅳ組兩組病毒IRES則不能直接與40S小核糖體結合，需要ITAF和IF來招募40S小核糖體亞單位，主要區別是Ⅲ組病毒IRES不需要40S小核糖體識別起始密碼子，直接可在IRES位點進行翻譯，而Ⅳ組病毒IRES則需要識別起始密碼子，才能開始進行翻譯［23］。

相較于病毒IRES，細胞內IRES的發現則相對較晚，這是因為細胞IRES介導的翻譯通常不如病毒IRES介導的翻譯有效，且細胞內IRES介導的翻譯還受到多種復雜機制的調控［24-25］。雖然細胞內的IRES發現較晚，但并不少見，任何只要大于50 nt的CircRNA都可能包含1個IRES六聚體存在，由此可進行細胞內IRES介導的翻譯［26］。在細胞非應激狀態下，IRES位點僅支持低水平的翻譯，而在有絲分裂、凋亡、缺氧等應激情況下，帽依賴的細胞翻譯機制不能正常運行時，IRES位點則可支持細胞穩定翻譯，盡量維持細胞內正常的生理活動［20，25，27］。細胞IRES相較于病毒IRES擁有更少的RNA結構和序列保守性，給細胞IRES的分類帶來了一定的難題，細胞IRES大致分為2類：（1）I型IRES是位于RNA上的順式作用元件，可以與ITAF結合，且與核糖體相互作用促進翻譯；（2）Ⅱ型IRES也是位于RNA上的短順式元件，在距IRES起始位置大約40～60nt左右的位置有1個莖環結構的RNA元件（stem-loop structured RNA element，SuRE）結構，通過核糖體40S亞基中的18S rRNA與IRES相配對來促進翻譯［20］（圖1）。

Ⅰ型IRES通常為一類RNA結合基序，可以募集ITAF，并進一步募集核糖體進行翻譯，ITAF大多為RNA結合蛋白，也是在細胞核和細胞質中穿梭的異質核糖核蛋白組，可能與RNA轉錄加工之間存在干擾調控關系［24，28］。ITAF可以增加IRES和翻譯復合物之間的結合力，但具體介導IRES翻譯的機制尚不清晰，以下是2個可能的機制：（1）ITAF重塑IRES空間結構，產生更高的親和力；（2）ITAF可在mRNA和核糖體之間充當橋梁關系，代替IF在mRNA和核糖體之間充當橋梁關系［20，24-25］。已有研究發現關于ITAF作用的9類途徑，如伴侶作用、競爭結合、核質易位、啟動子依賴性募集、與IF相互作用、與核糖體相作用和作為核糖體固有成分等［29］。也有研究發現，ITAF在細胞內分布的位置和數量是影響IRES活性的重要因素［30］。

Ⅱ型IRES，類似于細菌翻譯起始的Shine-Dalgarno序列，幫助招募18S RNA核糖體定位至核酸上［31］。Ⅱ型IRES最大的特征是在距IRES起始位置40～60 nt位置含有SuRE結構，SuRE具有以位置依賴性和結構依賴性方式促進CircRNA非帽依賴性翻譯活動的發生，具體機制為當18S rRNA識別到SuRE時，可延緩CircRNA解旋，從而增加IRES上18S rRNA與核糖體18S rRNA互補的機會來促進翻譯。SuRE結構為CircRNA特有促進翻譯的結構，不存在于線性IRES中［31］。

2.2? m6A介導的非帽依賴性翻譯起始

CircRNA含有類似IRES的活性存在的m6A修飾位點共同基序，即RRm6ACH。這些位點主要集中在終止密碼子附近和長的內部外顯子上，并且在人類和鼠之間高度保守，有研究發現單個m6A位點足以驅動非帽依賴性翻譯起始［32］。 在m6A介導的非帽依賴性翻譯起始中，YTH結構域家族蛋白3負責讀取RNA序列的m6A甲基，讀取后招募eIF4G2以及核糖體等，促進翻譯進行（圖1），甲基轉移酶蛋白3/14增強非帽依賴性翻譯效率，而去甲基化酶降低非帽依賴性翻譯效率。非帽依賴性翻譯效率在熱休克時上調，這可能是通過YTH結構域家族蛋白2從胞質轉移至胞核中阻斷了去甲基化酶，提高了m6A水平，從而增強了翻譯效率［32］。

2.3? 滾環翻譯介導的非帽依賴性翻譯起始

滾環翻譯是指核糖體在CircRNA上無限滾動翻譯，從而產生含有大量重復肽段蛋白質的一種翻譯機制［33］。Abe等［34］在2013年首次發現病毒CircRNA可通過滾環翻譯機制來翻譯蛋白質。在2015年，有研究證明真核細胞內CircRNA也可通過滾環翻譯機制來翻譯蛋白質［35］。不同于IRES和m6A介導的翻譯機制，滾環翻譯不需要CircRNA內在特殊的啟動因子，僅需憑借起始密碼子AUG就可以啟動翻譯［2，19，36-37］。一般來說，可進行滾環翻譯的CircRNA的核苷酸數量均為3的倍數［35］。CircRNA沒有現成的終止密碼子，存在無限開放閱讀框架（open reading frame，ORF），但已有研究證明CircRNA滾環翻譯可通過程序性-1核糖體移位方式產生終止密碼子，最終停止翻譯［38-40］。在滾環翻譯機制中，CircRNA僅含有起始密碼子AUG，且沒有終止密碼子存在，理論上核糖體可以在無限ORF中進行無限循環翻譯，從而產生不同分子量的蛋白質［35］（圖1）。

3? 驗證CircRNA編碼蛋白的工具和實驗

CircRNA通過特定的翻譯機制來編碼蛋白，在生物體內可能有著十分重要的調控作用。常規對于CircRNA編碼能力的驗證主要包括生物信息學預測和實驗驗證。

3.1? 基于生物信息學對CircRNA編碼能力的預測

CircRNA可以非帽依賴性方式進行翻譯，如IRES、m6A和滾環翻譯，除此之外，還需有ORF的存在，即從起始密碼子至終止密碼子的序列存在，才能完成精準翻譯。一般來說，可翻譯CircRNA的ORF常常是大于100個密碼子的序列存在，但進一步研究發現，許多小于100個密碼子的短ORF也具有翻譯的能力。不同于線性mRNA，在CircRNA中ORF的范圍變異性很大，可跨過或不跨過反向剪接連接點，同時，ORF不僅可以有小于一圈的長度存在，還可以有多圈的長度存在。

CircRNA編碼能力預測主要是依賴于生物信息學工具對于IRES序列、m6A位點和ORF預測［26，32，41-43］。核糖體圖譜常用于對ORF進行定位，在裂解RNA的情況下，依靠核糖體對20～30 nt片段RNA的保護（免于降解），通過鑒定這些片段（又稱為核糖體保護片段、核糖體足跡等），配合RNA轉錄組測序技術可以定位到ORF的準確位置，以此預測CircRNA編碼能力［44］。表1總結了對單個或整合CircRNA翻譯因素的部分預測工具。

3.2? 基于實驗對CircRNA編碼能力的驗證

預測CircRNA的翻譯能力后，仍需要實驗進一步驗證CircRNA編碼能力，檢驗CircRNA與核糖體的結合情況、起始活性以及ORF的翻譯是主要的實驗驗證手段。

路徑1：IRES介導的非帽依賴性翻譯起始；路徑2：m6A介導的非帽依賴性翻譯起始；路徑3：滾環翻譯機制；IF：翻譯起始因子；ITAF：內部核糖體進入位點反式作用因子；SuRE：莖環結構的RNA元件；Met：甲基；40S：核糖體40S小亞基；60S：核糖體60S大亞基；A：腺苷；YTHDF3：YTH結構域家族蛋白3；4G2：翻譯起始因子4G2；4A：翻譯起始因子4A；4B：翻譯起始因子4B；ATG：起始密碼子

核糖體的驗證主要是通過多聚核糖體分析技術，檢測結合的核糖體多少來判斷CircRNA編碼能力，RNA上結合的核糖體越多，在蔗糖密度梯度溶液當中下沉的速率也就越快，RNA被翻譯的可能性就越大，收集不同密度層中富集的CircRNA，并進行高通量測序，就可驗證CircRNA的編碼能力［41-42］。

IRES元件的驗證主要是通過測定預測的IRES是否有活性，來判斷CircRNA編碼能力，常常使用以下兩個報告系統：（1）反向切割綠色熒光蛋白片段的單外顯子CircRNA報告系統：可以經反向剪接形成完整跨過反向剪接連接點的CircRNA，并編碼完整的綠色熒光蛋白，這樣可通過檢測綠色熒光蛋白的存在來判斷IRES是否具有翻譯起始活性；（2）完整海腎熒光素酶基因的自剪接報告系統：通過前體RNA體外自剪接形成的CircRNA，并編碼完整的綠色熒光蛋白，這樣可通過檢測轉錄出來的熒光信號來判斷IRES是否具有翻譯起始活性，主要用于體外實驗［55］。

m6A位點的驗證可以通過甲基化RNA免疫沉淀測序直接篩選是否具有m6A修飾位點的存在，來判斷CircRNA編碼能力［56］。此外，Yang等［32］通過設計針對m6A位點的抗體進行免疫共沉淀實驗可以確定m6A位點，從而鑒定含有內源性m6A的CircRNA的存在。

滾環翻譯的驗證可以通過ORF的序列分析，確定CircRNA是否存在無限ORF，來判斷IRES是否具有翻譯起始活性［33］。ORF是否能翻譯蛋白質也是對CircRNA編碼能力的驗證方法之一，對于蛋白質的驗證而言，質譜分析是最為常用的高通量技術，也是蛋白質組學的金標準［41，43，57］。聯合運用質譜分析與RNA轉錄組測序技術可以有效用于ORF存在的鑒定實驗［33，58］。研究者還可根據想要驗證的ORF的特異序列設計對應的抗體，進行免疫印跡檢測，但應注意當所檢測蛋白質濃度過低時，常常會顯現出假陰性［59-60］。當不能獲取對應ORF抗體時，可以使用CPRIPR-CaS9基因編輯載入插入標記基因（如GFP、Flag），翻譯后再利用免疫印跡法或免疫染色檢驗標記基因表達來驗證，滾環翻譯機制產生的蛋白質，往往會在Western-blot結果中呈現依據CircRNA翻譯的圈數存在一定規律的蛋白條帶［39］。除了上述驗證實驗外，可以通過凝膠電泳和放射自顯影檢驗CircRNA是否能夠在體外以35S-甲硫氨酸為原料翻譯蛋白質，驗證其翻譯能力［41，51］。

4? CircRNA翻譯蛋白的潛在作用機制

CircRNA編碼蛋白的作用方式分為4類：（1）蛋白誘餌；（2）與線性蛋白作用；（3）非癌性調節；（4）調控信號轉導通路［62］。

4.1? 蛋白誘餌

CircRNA編碼的蛋白與線性編碼的蛋白具有同源性，提示兩者擁有相似的蛋白作用機制，CircRNA編碼蛋白質會與線性同源編碼的蛋白質競爭結合功能蛋白，如輔助因子或者效應器，由此蛋白誘餌假說應運而生［43］。CircRNA編碼蛋白相對線性同源蛋白短，可能是由于缺少表面屏蔽結構域，易暴露結合位點，從而擁有與線性同源物不一樣的活性，發揮更強蛋白誘餌作用［43］。蛋白誘餌假說有以下3個先決條件：（1）誘餌可以通過同源序列與功能蛋白配偶體相結合；（2）功能蛋白至少包含1個結合位點和1個調節位點；（3）誘餌功效取決于配偶體的可及性，即兩者的亞細胞定位和相對濃度，因為CircRNA相對含量較少，CircRNA編碼蛋白濃度較線性同源蛋白低，所以推測CircRNA編碼蛋白具有更強的生物活性［43］。

通過蛋白誘餌機制，CircRNA編碼蛋白可以發揮促進或抑制線性同源蛋白的作用。Circ-SHPRH編碼蛋白SHPRH-146aa與線性同源蛋白SHPRH具有結構相似性，SHPRH-146aa可以與E3泛素連接酶競爭相互作用來保護SHPRH免受其降解，以此來抑制腫瘤生長［63］。Circ-AKT3由蛋白激酶B第3～7外顯子環化而成，編碼蛋白激酶B-174aa，蛋白激酶B-174aa作為一種腫瘤抑制因子，與蛋白激酶B競爭性結合磷酸肌醇依賴性蛋白激酶-1，可抑制蛋白激酶B的磷酸化，下調磷脂酰肌醇-3-激酶/蛋白激酶B信號通路，從而抑制腫瘤生長［64］

4.2? 與線性蛋白作用

CircRNA編碼蛋白可以與線性同源蛋白相作用，發揮生物學作用。CircFGFR1可通過顯性負調控的方式來抑制應激條件下的細胞增殖 ，一般情況下成纖維細胞生長因子結合正常FRFR1二聚體胞外端段后，會使胞內段自身磷酸化激酶結構域活化，從而觸發下游信號通路，可促進細胞增殖，而CircFGFR1p雖然也定位在細胞膜上，包含成纖維細胞生長因子受體1二聚化和結合結構域，但缺乏激酶結構域，所以當CircFGFR1p與成纖維細胞生長因子受體1相結合時，胞內端僅有1個激酶結構域，無法自身活化，反而發揮顯性負調控作用，抑制細胞增殖［31］。CircGprc5a在膀胱腫瘤中高表達并編碼CircGprc5a肽發揮作用，G蛋白偶聯受體家族C5組成員A是一種在膀胱癌中高度表達CircGprc5a肽的線性同源蛋白，CircGprc5a肽可與G蛋白偶聯受體家族C5組成員A結合，具有促進膀胱癌細胞自我更新和轉移的功能［65］。

4.3? 非癌性調節

指在除癌癥之外的生理過程中的調節作用。 CircMbl是由甘露糖結合凝集素第2外顯子環化而形成的，通過非翻譯區內的IRES介導啟動翻譯，從而產生CircMbl編碼蛋白。CircMbl及其編碼蛋白存在于大腦突觸體中，可通過叉頭框O信號通路調節神經突觸功能［62］。Circ-ZNF609及其編碼蛋白存在于肌肉組織當中，可特異性控制肌母細胞增殖［66］。

4.4? 調控信號轉導通路

CircRNA參與調控信號轉導通路，影響下游目標，從而調節生物體的生理功能。CircPINT是由長非編碼RNA-p53誘導轉錄本的第2個外顯子環化形成，CircPINT編碼產生p53誘導轉錄本-87aa，p53誘導轉錄本-87aa主要定位在細胞核當中，可通過與聚合酶相關因子復合物結合，使聚合酶相關因子復合物保持在靶基因啟動子上發揮調控作用，從而抑制多個癌基因的轉錄［67］。CircHER2由人類表皮生長因子受體2基因的第3～7個外顯子環化形成，在三陰性乳腺癌中顯著上調，CircHER2編碼蛋白可激活表皮生長因子受體和促進AKT磷酸化來促進腫瘤增殖［68］。Circ-0000437編碼人冠蛋白1C-47aa功能肽，人冠蛋白1C-47aa通過與轉錄因子背景轉錄相關酸性卷曲蛋白3競爭結合芳香烴受體核轉位蛋白，抑制內皮細胞增殖、遷移和分化，從而抑制血管生成和血管內皮生長因子信號傳導，具有一定的抗腫瘤作用［69］。

5? CircRNA編碼蛋白在腫瘤進展中的作用

CircRNA編碼蛋白具有調控細胞生長增殖、侵襲轉移、血管生成和免疫調節等功能，CircRNA編碼蛋白調控功能失衡是許多疾病演進的基礎，已有研究證明CircRNA編碼蛋白與腫瘤、心血管等多種疾病相關［3，15，70］。有文獻表明CircRNA編碼蛋白可以在胃腸腫瘤的發生發展中發揮重要作用，CircRNA編碼蛋白不僅可以作為腫瘤標志物用于胃腸腫瘤等的早期篩查和預后預測，也有望作為抗體藥物的靶點用于胃腸腫瘤等的治療［19，62，71-78］。

5.1? CircRNA編碼蛋白與胃癌

CircMAPK1可通過IRES位點編碼腫瘤抑制因子絲裂原活化蛋白激酶1-109aa，絲裂原活化蛋白激酶1-109aa與絲裂原活化蛋白激酶1競爭性結合，可抑制絲裂原活化蛋白激酶1的磷酸化，從而進一步抑制絲裂原活化蛋白激酶1下游信號通路的活化，發揮抑制胃癌細胞增殖、遷移和侵襲作用。Jiang等［71］發現CircMAPK1的表達水平與胃癌患者預后情況正相關，可作為胃癌患者預后標志物。 CircFNDC3B是由Ⅲ型纖維連接蛋白域蛋白3B基因的外顯子5～6環化反剪接而形成的，CircFNDC3B編碼一個相對分子質量為25×103的蛋白，可降低E-鈣黏蛋白的表達，也可通過形成CircFNDC3B/胰島素樣生長因子II mRNA結合蛋白3/白細胞分化抗原4三元復合物，促進白細胞分化抗原44信使RNA的表達，促進胃癌細胞的增殖和侵襲，與胃癌患者的不良預后相關［72］。CircDIDO1編碼蛋白水平同樣也與胃癌患者的不良預后相關，如CircDIDO1可以編碼一個529aa蛋白，529aa蛋白通過與其線性同源蛋白死亡誘導終結因子1-1a競爭性結合，可抑制多腺苷二磷酸核糖聚合酶活性，影響胃癌患者預后情況［73］。CircAXIN1在胃癌中高表達并編碼軸蛋白1-295aa，軸蛋白1-295aa競爭性地與腺瘤性大腸息肉病基因相作用，釋放出β-連環蛋白于核內，與啟動子的T細胞因子共識位點結合，從而誘導下游基因表達，并激活Wnt信號通路，可以促進胃癌細胞進展，也與胃癌患者的不良預后相關［74］。

5.2? CircRNA編碼蛋白與結直腸癌

CircPPP1R12A可編碼翻譯一種功能蛋白肌球蛋白磷酸酶抗體-73aa，肌球蛋白磷酸酶抗體-73aa可通過激活Hippo-YAP通路，促進結直腸癌細胞增殖、遷移和侵襲作用［75］。CircPLCE1編碼的磷脂酶Cε1-411蛋白不僅可抑制結直腸癌細胞增殖和遷移，還可以與熱休克蛋白90α/核糖體蛋白S3復合物中的熱休克蛋白90α的腺嘌呤核苷三磷酸結構域結合，使核糖體蛋白S3游離出來被泛素依賴性降解，降低核因子-κB核易位，進而抑制了核因子-κB的活性，同樣也具有抑制結直腸癌進展的作用［76］。Circ-FNDC3B在結直腸癌中編碼一個218aa的蛋白，可抑制鋅指轉錄因子的表達，促進二磷酸果糖激酶1的抗腫瘤作用，抑制結直腸癌進展［62］。CircMAPK14編碼的一個175aa的肽鏈，可通過蛋白誘餌機制競爭性結合人絲裂原活化蛋白激酶6蛋白，從而減少絲裂原活化蛋白激酶14的核易位，并促進叉頭框蛋白C1的泛素化降解，同樣也具有抑制結直腸癌進展的作用［77］。CircARHGAP35在結直腸癌組織中高度表達，并可以編碼一個長達1289aa的蛋白，具有促癌作用［78］。

5.3? CircRNA編碼蛋白與其他腫瘤

CircFBXW7的編碼蛋白含F-框WD重復域蛋白7-185aa具有抑制膠質母細胞瘤進展的作用，含F-框WD重復域蛋白7-185aa 可以競爭性的結合泛素特異性蛋白酶28，進而避免其線性同源蛋白遭到去泛素化降解，而逃脫的FBXW7a則會誘導c-myc泛素降解，抑制其信號轉導并減少癌細胞增殖和轉移［79］。此外，CircSHPRH、CircAKT3和CircPINT編碼蛋白也在膠質母細胞瘤的進程中起到抑制作用［63-64，67］。CircE-cadherin可以編碼出長度為245個氨基酸的C-E-鈣黏蛋白，C-E-鈣黏蛋白憑借其尾部的14個氨基酸與表皮生長因子受體作用，并促進表皮生長因子受體的磷酸化，從而促進膠質母細胞瘤惡性表型的進展，反而具有促癌作用［80］。CircSMO可編碼平滑蛋白-193aa ，平滑蛋白-193aa可以與其線性同源蛋白的N端相結合，促進其膽固醇化，從而促進Hedgehog信號傳導，增強膠質母細胞瘤的致癌性，在膠質母細胞瘤中發揮促癌作用［81］。Circβ-catenin編碼的β-連環蛋白-370aa可通過蛋白誘餌機制競爭性結合糖原合成酶激酶3β，從而保護β-連環蛋白免受磷酸化和泛素化，而避免降解的β-連環蛋白則會通過介導Wnt/β-連環蛋白途徑，促進肝癌的發生發展［82］。CircARHGAP35編碼蛋白可通過與細胞核內的反式作用因子Ⅱ-I蛋白相互作用也促進肝癌細胞的進展［78］。CircMRPS35在肝癌中高表達，與順鉑化療的耐藥性高度相關，影響化療的效果［80］。有研究發現由CircMRPS35編碼的CircMRPS35-168aa可以抵消順鉑誘導產生的含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶-3，從而產生耐藥性［83］。

6? 總結

本綜述分別回顧了CircRNA的特性、翻譯機制、與CircRNA翻譯相關的實驗技術、CircRNA編碼蛋白的作用機制以及與腫瘤關聯的5方面最新進展。隨著高通量技術的發展和研究的不斷深入，CircRNA編碼蛋白為我們打開了人類蛋白質組學的大門，增強了我們對CircRNA在人類腫瘤中重要性的認識，越來越多的證據表明CircRNA可以通過非帽依賴性的方式來翻譯蛋白，并在腫瘤等疾病的發生發展中發揮重要作用。盡管CircRNA編碼蛋白在腫瘤患者的臨床診斷和治療方面具有巨大的潛力，但下面一系列難題仍未完全厘清：（1）具備翻譯潛能的CircRNA特征尚未闡明；（2）CircRNA的其他翻譯機制尚待發現；（3）CircRNA編碼蛋白的作用機制仍待探索；（4）如何避免無義蛋白干擾，純化短肽的相關技術尚需完善，待我們進一步研究。

利益沖突? 所有作者聲明無利益沖突

作者貢獻聲明? 江杰：數據文獻搜集閱讀并起草文章；羅再：文章選題并修改文章；張昊亮：圖表制作并起草文章；裘正軍、黃陳：文章設計并修訂文章并同意対研究工作誠信負責

參? 考? 文? 獻

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（收稿日期：2023-01-17）