登《Nature Communications》!環狀 RNA ciRS-7 其實不存在癌細胞中

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環狀 RNA(circular RNAs, circRNAs)是一種閉鎖結構的 RNA,近幾年環狀 RNA 因其基因調節功能,例如吸附小分子 RNAs、與 RNA 接合蛋白(RNA-binding proteins)的交互作用、轉錄(transcription)、剪接(splicing)調節、蛋白質轉譯(translation)等獲得學界深入研究。環狀 RNA 也因此發現與疾病的發展高度相關,尤其是癌症。於過往研究中發現,一種名為 ciRS-7 的環狀 RNA 會與抑制癌症的 microRNA-7 (miR-7) 結合並降低其效用,使癌細胞正常生長,所以環狀 RNA 被視為致癌分子。

然而,丹麥奧胡斯大學(Aarhus University)研究團隊首次用空間分析(spatial analyses)的方式,觀察 ciRS-7 於大腸癌腫瘤的表現,發現 ciRS-7 完全不存在癌細胞中,反而高度表現於腫瘤微環境中的基質細胞(stromal cells)內。相關研究結果也於 9 月 11 日刊登於《Nature Communications》期刊。

該研究結果說明 3 件事。首先,觀測到惡性腫瘤微環境內多種良性細胞表現大量 ciRS-7 的狀況,可能代表 ciRS-7 會透過癌細胞建置的微環境促使癌症惡化。其次,癌細胞內無 ciRS-7 基因的現象只會出現在由致癌基因驅動的典型腺癌(classical oncogene-driven adenocarcinomas)中,其他癌症包含惡性黑色素瘤(malignant melanoma)不會有類似狀況。最後,研究團隊發現腫瘤微環境中癌細胞與基質細胞的比例,能反映出環狀 RNA 與 mRNA 的表現比例,而這也間接證明了細胞內競爭性內源 RNA(competing-endogenous RNAs, ceRNAs)相互調節的狀況

癌症研究新視角:重新審視細胞的交互作用

從研究結果來看,奧胡斯大學助理教授 Lasse Sommer Kristensen 呼籲,科學家應重新理解癌細胞與腫瘤微環境其他良性細胞的交互作用,以正確理解癌細胞增長的分子機制。

環狀 RNA 近年於癌症研究大受矚目,但由於大多研究的執行方法類似,以分析腫瘤內所有 DNA、RNA 為主,結論可能不夠完善。Kristensen 教授表示,當發現 ciRS-7 不在癌細胞,而是大量出現於惡性腫瘤微環境中其他良性細胞內時,癌症研究出現了新希望與研究角度。該研究打破過往對癌細胞致癌機制的既定印象,釐清致癌分子於腫瘤內的位置與細胞種類,對腫瘤微環境研究作出重要貢獻,更使科學家重新審視空間分析的重要性。

未來奧胡斯大學研究團隊將往 2 方面深入探討。一是了解 ciRS-7 為何頻繁出現在腫瘤微環境的良性細胞,第二是 ciRS-7 會如何影響癌細胞微環境建置的過程,是否為直接影響。

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參考資料:
1. Nature Communications (2020). DOI: 10.1038/s41467-020-18355-2
2. https://mbg.au.dk/en/news-and-events/news-item/artikel/well-known-rna-molecule-is-not-found-in-cancer-cells-after-all/

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