Medical Research

CDR1as是最早报道功能机制的circRNA分子，也是研究报道最多的circRNA分子，其主要研究进展如下：

• 2018年，《Cell》文章报道人类大脑中RNA间相互作用的网络，报道了四种非编码RNA“相生相克”的精彩故事。

• 2019年，《Cell》报道心脏翻译组学研究，其中发现CDR1as可以结合在核糖体测序中被捕获，提示该分子也可能被翻译。

近日，一项发表在《Cancer Cell》（IF=23.916）的来自纽约大学朗格尼医学中心的研究报道了CDR1as在黑色素瘤中的功能机制研究，表明黑色素瘤中CDR1as是由LINC00632基因的转录产物加工形成的，可以被EZH2/PRC2沉默表达。CDR1as可结合IGF2BP3，CDR1as表达降低后可释放IGF2BP3，改变一些靶基因的表达状态，参与黑色素瘤的迁移侵袭及GPX4药物敏感性。

研究者首先分析了4例黑色素细胞和10例短培养黑色素瘤细胞（melanoma short-term cultures，STCs）的RNA-seq数据，分析了其中的circRNA表达情况。分析表明，CDR1as表达下调与肿瘤侵袭有关。

为进一步证明CDR1as在黑色素瘤迁移侵袭中的作用，研究者构建了Dox诱导表达靶向CDR1as的shRNA分子的模型，结果显示在低侵袭性高表达CDR1as的黑色素瘤细胞系（WM278和WM115）中干扰CDR1as并不能显著影响细胞增殖，但可以显著提高细胞侵袭能力。在低表达LINC00632/CDR1as的细胞（SK-MEL-28 和 501MEL）中，干扰CDR1as对侵袭表型没有影响。SK-MEL-28 和 501MEL细胞中过表达CDR1as能降低侵袭性，体内成瘤实验表明，干扰CDR1as并不显著改变肿瘤大小和生长速度，但可以显著体提高肺转移比例。

图2 CDR1as降低可促进黑色素瘤转移侵袭能力

研究者进一步探索了黑色素瘤中CDR1as的生成调控方式。结果显示CDR1as来源于非编码RNA基因LINC00632，其表达与LINC00632高度相关，更一步研究显示黑色素瘤中LINC00632/CDR1as的表达是受到EZH2/PRC2的调控。

为揭示CDR1as在黑色素瘤中的作用机制，研究者首先思考了CDR1as可能的相互作用蛋白。与传统思路不同，研究者首先从CLIP-seq的在线数据中分析了可能的结合蛋白，并从中发现了IGF2BP家族蛋白存在与CDR1as相互作用的证据。为进一步验证，研究者进行了RIP分析，发现IGF2BP3对CDR1as的富集作用最强，并且对LINC00632的结合不高，说明IGF2BP3具有特异性结合CDR1as的作用。

CDR1as干扰前后IGF2BP3结合的靶分子种类没有太明显的改变，但CDR1as干扰后变化显著的基因更倾向于富集到IGF2BP3结合的靶分子列表中。为进一步分析这些基因对CDR1as敲降后促进侵袭的表型的关系，研究者进行了小规模RNA干扰文库的分析，针对CDR1as干扰后表达会增高的9种基因进行RNAi文库分析，其中6 种基因能显著逆转因干扰CDR1as导致的侵袭增加。其中SNAI2 和MEF2C在CDR1as干扰后的表达增高是由IGF2BP3介导的。

最后，为分析CDR1as表达状态与黑色素瘤中药物敏感性和基因型的相关性，作者在Depmap和CTRP的数据中进行了挖掘，并结合CCLE的数据对所有相关细胞中CDR1as表达状态进行了分组，分为高表达，中表达和低表达三组。CDR1as表达值与BRAF突变的关系分析表明CDR1as低表达的细胞更高比例携带了BRAF突变，高表达CDR1as的细胞对GPX4抑制剂更敏感，而黑色素瘤中GPX4抑制剂的敏感性与MITF / AXL基因的表达有关，MITF低表达且AXL高表达的细胞对GPX4抑制剂更敏感，但对MAPK抑制剂等药物不敏感。作者分析发现CDR1as高表达的细胞倾向于表现出MITF低表达和AXL高表达，而CDR1as低表达的细胞倾向于表现出MITF高表达和AXL低表达。实验结果也表明CDR1as表达状态与GPX4抑制剂敏感性有相关性，低表达CDR1as组的细胞对GPX4抑制剂更敏感。然而在高表达CDR1as的细胞中干扰CDR1as后并不能提高对GPX4的敏感性，说明CDR1as可作为黑色素瘤对GPX4抑制剂敏感性的指标，但并非该药物发挥功能的关键因素。