RNA 剪接（RNA splicing）是真核生物 RNA 转录后加工的必要环节，是导致转录组多样性和复杂性的关键步骤。不同的 RNA 剪接方式可产生不同类型的剪接位点，包括线性剪接位点、反式剪接位点（环形RNA）和融合位点（融合基因）。因此，一个基因往往可产生多种形式的转录本，阐明转录本的具体信息，是了解基因结构和功能机制的重要基础。其中，环形RNA是一类具有特殊环状结构的RNA分子。目前研究表明，环形RNA主要通过发挥miRNA海绵、蛋白结合以及翻译短肽等生物学功能，可参与机体内各种生理和病理过程。大部分的环形RNA功能未知，与宿主mRNA的表达、功能和调控关系也尚待解析。

 2021年5月1日，我院黄胜林课题组在Advanced Science杂志上发表了题为HNRNPL Circularizes ARHGAP35 to Produce An Oncogenic Protein的文章，发现了环形RNA与宿主mRNA在癌症组织中的异常表达模式，阐明了环形RNA circARHGAP35与ARHGAP35 mRNA的相反表达和功能，通过m6a修饰编码一个1289aa的大蛋白与转录因子TFII-1互作发挥促癌作用，该研究揭示了环形RNA在肿瘤中的特异表达模式以及新的作用方式。

 研究者首先通过对肝癌和配对正常组织进行去核糖体RNA测序和环形RNA分析，发现环形RNA可区分癌和正常组织，与宿主mRNA的表达关联，鉴定了由抑癌基因ARHGAP35的第二、三号外显子共同组成的环形RNA circARHGAP35，在肝癌和结直肠癌的样本中高表达，且和患者的不良预后显著相关，而ARHGAP35 mRNA在癌组织的表达和预后与circARHGAP35相反。体内外的功能实验也显示circARHGAP35具有促癌细胞增殖和转移作用，而ARHGAP35则有抑癌作用。有趣的是，circARHGAP35序列中包含一个3,867碱基的开放阅读框（Open Reading Frame, ORF），并在起始密码子附近含有多个m6A的修饰。经过报告载体和蛋白质谱发现，circARHGAP35编码了一个包含四个FF结构域，且缺少Rho GAP蛋白激酶结构域的截短蛋白。进一步发现circARHGAP35蛋白在细胞核中与TFII-I蛋白结合，发挥其促进肿瘤细胞增殖、迁移和侵袭的能力。通过对RNA结合蛋白的筛选，发现HNRNPL能促进circARHGAP35的生成，并验证了HNRNPL在circARHGAP35成环序列两侧的结合位点。该研究发现了RNA结合蛋白HNRNPL介导的环形RNA circARHGAP35在肿瘤中与宿主mRNA的异常表达模式，阐明了circARHGAP35通过编码一个1289aa的大蛋白，并在细胞核中与转录因子TFII-I结合，进而发挥促癌作用的全新机制。这项工作为研究环形RNA在肿瘤中的表达规律和功能机制提供了新的思路，同时也揭示了肿瘤转录组的多样性和复杂性。

 同时，黄胜林课题组近期还通过自主开发的RNA剪接位点识别程序ASJA等方法，针对近1万个肿瘤样本和2万个正常组织转录组，构建了一个包括三种RNA剪接位点的数据库RJunBase（www.RJunBase.org)，展示了一个基因不同的剪接位点信息和表达情况，数据库包括约68万个线性剪接位点，22万个反式剪接（环形）位点，以及3万个融合位点，并鉴定了约3万个肿瘤特异的剪接位点。该工作发表在Nucleic Acids Research杂志上。

 以上研究工作主要由复旦大学生物医学研究院黄胜林课题组完成，Advanced Science文章，李焱副研究员和博士研究生陈兵为共同第一作者，通讯作者还包括何祥火研究员和郭维杰博士；Nucleic Acids Research文章，博士研究生黎琴和赖洪燕为共同第一作者，博士后胡治祥为共同通讯作者。

原文链接：

https://doi.org/10.1002/advs.202001701

https://doi.org/10.1093/nar/gkaa1056