文献解读 | PiRNA/piwi复合物在癌症中的新作用
论文：The emerging role of the piRNA/piwi complex in cancer（PiRNA/piwi复合物在癌症中的新作用）
摘要
Piwi相互作用RNA(PiRNAs)是一种长度约为24-31个核苷酸的新型非编码RNA分子，常与皮维蛋白家族成员结合，发挥调节作用。
最近，新的证据表明，除了哺乳动物的生殖细胞外，pRNAs也以一种组织特异性的方式在多种人类组织中表达，并在转录或转录后水平上调节关键的信号通路。
此外，越来越多的研究表明，在各种癌症中异常表达的pRNA和PIWI蛋白可能成为肿瘤诊断和治疗的新的生物标志物和治疗靶点。然而，pRNAs在癌症中的作用及其潜在机制尚不完全清楚。
在本文中，我们讨论了有关pRNA生物遗传过程、功能和在癌症中新出现的角色的最新发现，为pRNAs和piwi蛋白在癌症诊断和临床治疗中的潜在应用提供了新的见解。
PRNA簇的转录
一大部分可以唯一定位的pRNAs来自两种类型(高达200 kb)的基因组位点，称为piRNA簇。
与编码基因类似，单链簇含有PolⅡSer5P和H3K4me2标记的启动子，它们通过rna聚合酶II产生转录本，而RNA聚合酶II通过RNA聚合酶II完成5-末端盖层、3-末端多腺苷化和有时选择性剪接。
相反，双链簇是从两个基因组链中转录出来的，依赖于附近编码基因的启动子来启动转录，而不是经过相应的处理。
piwi蛋白在肿瘤中的作用及机制
a。在TGS水平上，pRNA-蛋白质复合物吸收沉默的机械成分，将抑制性H3K9me3标记引入到目标DNA体内，并从启动子区域去除活性H3K4me2标记。
此外，pRNAs/piwi复合物还会使DNMT基因在CpG位点发生甲基化。
b。在PTGS水平上，pRNAs/piwi复合物与靶RNA结合，并通过序列互补阻碍其功能。
c。PRNAs/piwi复合物-蛋白质相互作用。PRNAs/piwi与蛋白质的相互作用改变了蛋白质的亚细胞定位，促进了多种蛋白质的相互作用。
缩写：TGS：转录基因沉默；PTGS：转录后基因沉默；H3K9me3：组蛋白3赖氨酸9三甲基化；H3K4me2：组蛋白3赖氨酸4二甲基化；dnmt：dna甲基化
作为肿瘤生物标志物的pRNAs
早期发现和治疗有利于癌症的预后。由于pRNAs主要在不同的调控网络和信号通路上游发挥作用，对癌症的早期诊断和治疗有着非常重要的意义。
最近，研究最多的一种小型非编码RNA，即外周血中的肿瘤相关miRNAs，已被描述为癌症诊断的生物标志物。RNA测序表明，不仅miRNAs，还包括piRNAs在内的其他类型的非编码RNA在人的血液中稳定存在。
PRNAs与miRNAs的长度相似，可以很容易地穿过细胞膜进入循环，并且对体液中核糖核酸酶的降解具有极强的稳定性和抵抗力。因此，循环肿瘤细胞(CTCS)中的pRNAs是一种新的肿瘤标志物。
结语
目前，随着下一代测序技术和其他先进检测技术的发展，pRNAs/piwi蛋白在疾病和正常阶段之间的不同表达可以很容易地被检测到。由于癌症的高发病率和高死亡率，它已经成为一个巨大的全球健康负担。
在正常情况下，生殖细胞和体细胞合成和降解之间的生理平衡使pRNAs/piwi蛋白维持在一个稳定的水平。然而，当piRNA或piwi蛋白表达紊乱时，它们将失去正常功能，并可能导致癌症的发生。
在这篇综述中，我们总结了几种可以用来分析癌症中piRNA变化的方法。我们详细阐述了一些pRNA/piwi蛋白在各种癌症中的癌前或抗癌机制。
具体来说，pirna/piwi复合物可以吸收其他蛋白质形成pi-rISC，通过互补序列降解靶向RNA，如pir-36712[22]和Pir-{“Text”：“DQ 598677”，“Term_id”：“108096345”，“Term_Text”：“DQ 598677”}DQ 598677} 。
此外，piRNAs还招募了DNMT，导致特定位点的DNA甲基化，并调节细胞信号通路中蛋白质的磷酸化水平。
有几个数据库可用于pRNA功能分析、目标RNA的预测以及搜索piRNA簇和同源piRNAs，例如piRBase(http://www.regulatoryrna.org/database/piRNA/)和piRNAbank(http://pirnabank.ibab.ac.in/)。
有关piRNA的研究主要集中在转录水平和转录后水平，而在翻译后水平上研究pRNA功能的研究很少。进一步研究pRNAs的翻译后修饰对肿瘤发生机制的研究具有重要意义。
此外，由于对piRNA的研究还处于起步阶段，一些特定的功能和生物合成机制仍在研究之中。近年来，一些研究表明，许多pRNAs在血液标本中高表达，表明pRNAs有可能成为潜在的肿瘤生物标志物，已成为研究的热点。
与传统的肿瘤标志物相比，pRNAs似乎更精确、更敏感，尽管它们的实用性还有待测试。此外，pRNAs可能通过siRNA、反义寡核苷酸和CRISPR-Cas9介导的基因组编辑来抑制肿瘤细胞的生长和分裂，促进肿瘤细胞的凋亡。
然而，pRNAs在靶向治疗中的研究和应用尚不多见，其在多种癌症中表达改变的机制尚未阐明。希望本综述所述的进展可能会激发必要的额外研究，以充分了解piRNAs的基本生物学机制及其干扰，以及它们作为临床应用于癌症管理和治疗的工具的潜力。