肌萎缩侧索硬化症（ALS）是一种致命性神经退行性疾病，其特征为运动神经元的进行性丧失，多数病例缺乏明确的遗传基础。新兴证据表明，非编码RNA，特别是环状RNA（circRNAs），在疾病发生和进展中发挥作用。在此，研究人员调查了与ALS及相关运动神经元疾病（MNDs）相关的circRNAs。研究人员首先概述了circRNA代谢和细胞功能。随后，研究人员进行了系统性文献综述，鉴定出ALS相关circRNAs，并基于最令人信服的ALS数据，对15个候选circRNA进行了计算机分析。研究结果显示，多个circRNAs可调节ALS相关基因，如未折叠蛋白反应、氧化应激、细胞周期调控和凋亡。蛋白–RNA互作分析进一步表明，ALS相关circRNAs可海绵20个RNA结合蛋白。此外，分子对接分析显示，ALS相关FUS变异显著改变其与circRNAs的结合亲和力。来自ALS患者的RNA-seq数据证实，在ALS影响的中枢神经系统（CNS）组织中，ALS相关circRNAs的宿主基因和中枢蛋白的表达发生显著改变。综上所述，研究人员的发现将circRNAs确定为ALS发病机制中潜在的关键贡献者。
1. 引言
肌萎缩侧索硬化症（ALS）由运动皮层上运动神经元和脊髓前角下运动神经元的功能障碍和死亡引起，导致肌肉无力。ALS患病率约为每10万人4-8例，生存期2-5年。散发性ALS（sALS）约占所有病例的90%，家族性ALS（fALS）约占10%。尽管对ALS遗传学和病理学的理解有所进展，但有效治疗方法仍大多难以捉摸。ALS病理学的一个标志是疾病相关蛋白的异常定位和聚集。超过95%的ALS病例中观察到TAR DNA结合蛋白（TDP-43/TARDBP）的胞质包涵体，而其他蛋白如超氧化物歧化酶1（SOD1）、FUS RNA结合蛋白（FUS）和C9orf72-SMCR8复合物亚基（C9orf72）中的二肽重复蛋白也形成聚集体，反映了蛋白质稳态的失败。超过30个不同基因的突变被确定为fALS的病因，其中SOD1、TARDBP、FUS和C9orf72单独占fALS病例的近60%。此外，大多数fALS相关基因编码调控RNA代谢的RNA结合蛋白（RBPs），包括mRNA转录、运输、稳定化和miRNA产生。因此，RNA稳态的破坏是ALS的核心致病机制。除这些蛋白编码基因靶点外，许多研究也涉及非编码RNA。非编码RNA在神经系统中高度表达，并有助于神经发育、功能和病理。环状RNA（circRNAs）是一类缺乏5′和3′末端的共价闭合环状RNA分子，其结构使其对核酸外切酶介导的降解具有抗性，稳定性更高。超过10%的表达基因能够产生circRNAs，在人类中5.8-23%的活跃转录基因参与circRNA产生。circRNAs在脑中尤其丰富，在胎儿发育期间亦如此，哺乳动物脑中近20%的蛋白编码基因产生circRNAs。circRNAs在神经元突触中高度丰富，可通过多种信号通路调节与神经退行性疾病相关的病理过程。由于其独特特性，特别是稳定性和组织特异性表达，circRNAs作为神经退行性疾病的生物标志物和治疗靶点具有重要潜力。在本研究中，研究人员利用生物信息学工具回顾并分析了circRNAs在MNDs谱系中的作用；由于大多数可用circRNA数据集中于ALS，分析重点在于ALS相关circRNAs，同时保留原始更广泛的范围。
2. circRNAs的代谢
2.1. circRNAs的生物发生
circRNA生物发生依赖于经典剪接体机制，并具有细胞类型特异性。在线性剪接中，上游5′剪接位点与下游3′剪接位点连接；相反，反向剪接涉及通过将下游5′剪接位点连接至上游3′剪接位点来环化内含子序列。反向剪接过程由顺式作用元件（如Alu元件）、反式作用剪接因子和RNA结合蛋白调控。这些RNA转录本在独特的“反向剪接”位点处将下游外显子连接至上游外显子。大多数circRNAs是外显子性的，源自mRNA宿主基因，并利用与其线性mRNA对应物相同的外显子边界。circRNAs分为三类：环状内含子RNA（ciRNAs）、外显子-内含子circRNA（EIciRNAs）和外显子circRNA（ecircRNAs），基于其剪接机制和结构中是否包含外显子和/或内含子。
2.2. circRNA形成的调控
特定mRNA序列决定circRNA的形成。RNA双链体常来源于重复元件，如灵长类Alu，可形成反向重复Alu（IRAlus）。然而，一些RNA配对也来源于非重复互补序列。此外，短重复序列（约30-40个核苷酸）足以在表达载体中促进circRNA形成。剪接体由五种小核RNA（snRNAs）与蛋白结合形成小核核糖核蛋白（snRNPs）组成。关键剪接体成分表达的变化显著调节circRNA产生。例如，U2 snRNP（SF3B1或SF3A1）、snRNP-U1-70K和snRNP-U1-C等关键元件参与5′剪接位点识别，而剪接体最大蛋白组分Prp8与U5和U6 snRNAs相互作用。当这些成分被耗竭时，前mRNA剪接被重新导向circRNA形成，导致线性RNA产量减少。RNA结合蛋白通过与侧翼内含子序列中的特定基序相互作用，在促进组织特异性circRNA形成中发挥关键作用。例如，Alu重复序列是腺苷脱氨酶1（ADAR1）的主要结合位点。ADAR1通过A→I RNA编辑（在双链RNA（dsRNA）底物中将腺苷转化为肌苷）破坏配对元件如Alu重复序列，从而抑制circRNA形成。circRNAs从细胞核到细胞质的运输主要由DExD-盒解旋酶39B（DDX39B）或DExD-盒解旋酶39A（DDX39A）蛋白促进。
2.3. circRNAs的功能
circRNAs可执行不同功能，包括：1）海绵miRNAs，2）蛋白运输，3）转录调控，4）翻译成蛋白，以及5）mRNA的稳定化。circRNAs具有miRNAs的共有结合位点，使其能够作为miRNA海绵发挥作用。通过捕获和灭活miRNAs，它们调节这些miRNAs靶向的mRNAs的表达。circRNAs对RNA结合蛋白表现出海绵效应，使其能够结合、隔离或运输RBPs至特定亚细胞位置。此外，circRNAs可作为蛋白支架，促进多种分子和蛋白复合物的组装。某些ecircRNAs，如circZNF827和circACTN4，可通过与启动子结合并吸引转录调节蛋白至启动子区域来刺激基因转录。此外，ciRNAs（如ci-ankrd52）和EIciRNAs通过与RNA聚合酶II结合参与转录调控。circRNAs最初被认为是非编码RNA，因其缺乏高效翻译所必需的5′帽子和poly(A)尾巴。然而，大量研究表明circRNAs具有编码潜力，其翻译依赖于内部核糖体进入位点（IRESs）。值得注意的是，含有IRESs的工程化circRNA表达载体已被证明可产生功能性蛋白。此外，circRNAs可稳定mRNAs并促进其通过外泌体从细胞体运输至细胞外液。
2.4. circRNAs的降解
尽管circRNAs总体高度稳定，但它们可被核酸内切酶RNase L降解。此外，UPF1 RNA解旋酶和ATP酶（UPF1）和G3BP应激颗粒组装因子1（G3BP1）参与circRNAs的降解。UPF1和G3BP1识别circRNAs内的特定结构特征，解开或重塑这些区域，使其易于被核酸内切酶切割。这种结构介导的机制使这两种蛋白成为circRNA衰变的关键促进因子。此外，广泛表达的Argonaute蛋白Ago2促进circRNA降解。miR-671以Ago2依赖性方式清除circRNA-CDR1as，而miRNA-1224通过与其前体形成复合物来调节circRNA-Filip1l，Ago2随后切割该前体，减少脊髓核中成熟circRNA-Filip1l。与miRNA-1224不同，miR-671几乎完全与细胞核中的circRNA-CDR1as结合，允许Ago2识别并降解它。此外，核酸内切酶如RNase H1参与circRNA降解。某些circRNAs（如ci-ankrd52）与模板DNA形成稳定的R环，但这些结构易被RNase H1切割，导致其降解。近期研究揭示了m6A阅读蛋白YTHDF2识别circRNAs上的m6A修饰，并与衔接蛋白HRSP12相互作用，后者随后招募RNase P/MRP复合物进行靶向circRNA降解。RBPs是circRNA生物发生的重要调节因子，尤其在神经元细胞中。FUS通过结合反向剪接位点侧翼的内含子区域促进circRNA形成，而ALS相关的FUS突变可改变运动神经元中circRNA的产生。类似地，NOVA2通过与侧翼内含子内的YCAY基序相互作用增强神经circRNA生物发生，从而促进反向剪接。尽管HuD（ELAVL4）是参与转录后RNA调控的重要神经元RBP，但其在circRNA生物发生中的特定作用的直接证据仍然有限。NOVA1（一种与NOVA2密切相关的神经富集RNA结合蛋白）也被认为参与circRNA表达和可变剪接的调控。最近在秀丽隐杆线虫中的证据表明，NOVA-1调节一部分circRNAs和可变剪接事件，暗示NOVA家族在协调RNA加工和circRNA代谢中具有更广泛的作用。除circRNA产生外，降解途径可能影响衰老过程中circRNA的积累。RNASEK最近被鉴定为一种circRNA切割核糖核酸酶，与HSP90一起限制应激颗粒中与年龄相关的circRNA积累，并促进健康衰老。
3. 材料与方法
3.1. 检索与筛选合格文章
本综述遵循系统综述和荟萃分析优先报告条目（PRISMA）指南。使用三个科学数据库（PubMed、Web of Science和Scopus）进行广泛文献检索，涵盖2010年1月至2025年4月的出版物。使用特定MeSH术语，包括ALS circRNA、原发性侧索硬化症circRNA、进行性肌萎缩circRNA和脊髓性肌萎缩症circRNA。为减少偏倚，文献检索由三位独立作者进行，随后由另外两位独立评审员验证。鉴于MNDs中circRNA研究数量有限，所有相关研究均被纳入，包括探索生物标志物和实验验证的功能性circRNA的研究。考虑了涉及人类和动物来源的体外和体内研究。但预印本文章和非英文出版物被排除。文献检索产生的出版物由三位作者筛选，每位作者负责一个数据库。筛选分两步进行：第一步检查标题、摘要和关键词以排除不符合条件的文章；第二步对全文进行评价。最终选出14篇文章，鉴定出28个ALS相关circRNAs和3个SMA相关circRNAs。
3.2. 计算机分析
3.2.1. 提取circRNA基本数据
对具有circBase ID的circRNAs进行生物信息学分析，因为该数据库提供完整序列、宿主基因和其他有价值信息。分析包括15个circRNAs：hsa_circ_0063411 (TNRC6B)、hsa_circ_0088036 (SUSD1)、hsa_circ_0023919 (PICALM)、hsa_circ_0060762 (CSE1L)、hsa_circ_0000119 (MAN1A2)、hsa_circ_0000567 (SETD3)、hsa_circ_0007778 (SLC25A16)、hsa_circ_0000099 (AMY2B)、hsa_circ_0005171 (TMEM38B)、hsa_circ_0125620 (GRIA2)、hsa_circ_0001017 (XPO1)、hsa_circ_0001439 (SCLT1)、hsa_circ_0008870 (MAPK1)、hsa_circ_0034880 (TTBK2)和hsa_circ_0004846 (SAMD4A)。从circBase数据库获取circRNAs的染色体位置、宿主基因和核苷酸序列信息。从RNALocate数据库获取细胞定位。
3.2.2. ALS基因表达模式
使用GEO数据库的GSE153960数据集，包含来自ALS患者和非神经疾病对照的多个脑区和脊髓样本的RNA-seq数据。使用GEO2R分析，阈值设为FC≥1且p<0.05。
3.2.3. circRNAs-miRNA与miRNA-mRNA互作预测
利用circAtlas 3.0数据库，将circRNA序列输入以预测与miRNAs的潜在互作。仅选择至少两种预测工具（TargetScan、miRanda和PITA）共同预测的miRNAs进行后续分析。使用HMDD 4数据库验证miRNA与疾病关联，提取与ALS相关的miRNAs并与ALS相关circRNAs靶向的miRNAs比较。使用MIENTURNET数据库探索miRNAs的基因靶点，仅p<0.05的结果被认为具有统计学意义。使用DisGeNET数据库获取ALS相关基因。
3.2.4. 富集分析
使用RummaGEO平台分析miRNAs共同基因靶点的生物学过程和特定细胞类型。使用Enrichr工具进行通路富集分析，比较miRNA靶基因和circRNA蛋白互作与KEGG通路，仅p<0.05的通路被认为具有统计学意义。
3.2.5. ORF分析
使用circAtlas数据库评估ALS相关circRNAs翻译成蛋白的可能性。将circRNA序列上传至circAtlas提取可生成蛋白的序列，随后在UniProt BLAST工具中比对，仅选择与肽段序列100%一致的蛋白。
3.2.6. circRNAs的蛋白靶点预测
使用CircNetVis工具检查circRNAs与蛋白的潜在互作。将FASTA格式的circRNA序列提交至CircNetVis，获取蛋白互作数据。使用Enrichr数据库和STRING数据库构建蛋白-蛋白互作（PPI）网络。
3.2.7. FUS的分子对接
由于初步数据显示hsa_circ_0060762 (CSE1L)、hsa_circ_0023919 (PICALM)、hsa_circ_0000567 (SETD3)、hsa_circ_0008870 (MAPK1)、hsa_circ_0004846 (SAMD4A)、hsa_circ_0034880 (TTBK2)和hsa_circ_0005171 (TMEM38B)可与FUS互作，且FUS在ALS发展中重要，通过分子对接验证FUS与这些circRNAs的互作。使用RBPsuit 2.0识别circRNAs与FUS互作的重要区域，选择评分≥0.6的片段进行分子对接。从蛋白数据库下载野生型FUS（PDB ID: 5YVI）和突变型（P525L）FUS（PDB ID: 7CYL）的晶体结构，在Chimera 1.8.1中准备，最后使用HDOCK验证互作。
4. 结果
通过关键词检索，最初识别140条记录，去重后85条，标题筛选排除41条不相关研究，再排除29篇综述，最终14篇文章符合条件，鉴定出28个ALS相关circRNAs和3个SMA相关circRNAs。
4.1. 肌萎缩侧索硬化症circRNAs
4.1.1. circRNA表达
一项对ALS患者脊髓颈段、胸段和腰段三种组织类型的研究显示，与未受影响对照相比，大量circRNAs表达显著改变，分别为11,702、9,976和8,481个。另一项对小鼠和死后ALS患者脑组织样本的研究鉴定出小鼠中30个ALS相关circRNAs，患者脑中18个，其中9个显著下调，无显著上调，5个主要下调，包括circXPO1、circSCLT1、circMAPK、circTTBK2和circSAMD4A。
4.1.2. 生物标志物
某些circRNAs因在血液中差异表达和高诊断准确性，可能作为ALS的潜在生物标志物。hsa_circ_0063411 (TNRC6B)和hsa_circ_0088036 (SUSD1)上调，而hsa_circ_0023919 (PICALM)在ALS患者血液中下调，三个circRNAs显示出高特异性和敏感性。另一项研究鉴定hsa_circ_0060762 (CSE1L)为血液中ALS的潜在生物标志物。RNA测序和RT-qPCR揭示了ALS患者骨骼肌和运动神经元中circRNA水平的变化，在疾病不同阶段和组织间存在显著差异。散发性ALS中，GluA2 mRNA位点的RNA编辑减少与ADAR2下调相关，TDP-43病理在缺乏ADAR2的运动神经元中观察到。研究人员在SH-SY5Y细胞及其培养基的RNA中鉴定出10个ADAR2依赖性编辑位点，包括circGRIA2（hsa_circ_0125620 (GRIA2)），其编辑效率变化可能指示ALS生物标志物潜力。
4.1.3. C9ORF72基因产生的circRNA增加运动神经元毒性
C9ORF72六核苷酸重复扩增是fALS和额颞叶痴呆（FTD）最常见的病因。毒性由含重复序列的RNA通过核颗粒和二肽重复蛋白介导。研究人员发现G-rich重复序列因缺陷套索加工形成内含子circRNA，作为翻译模板。核RNA输出因子1（NXF1）途径促进该环状RNA输出至细胞质，改变二肽重复产生和积累。
4.1.4. FUS调控circRNAs的表达
RNA结合蛋白FUS参与多种RNA生物合成过程，与ALS和FTD发展相关。RNAi和野生型及ALS相关FUS突变体的过表达可通过改变FUS核水平和潜在毒性功能获得效应调节circRNA生物发生。FUS通过与反向剪接位点相邻的内含子相互作用控制circRNA生物发生。ALS相关P525L FUS变异损害非经典剪接，导致circRNA产生。该FUS变异通过结合下调circRNAs侧翼的内含子（特别是含反向Alu重复序列）导致运动神经元中circRNA表达紊乱。九个circRNAs（包括circSLC8A1、circSMARCA5、circCORO1C、circCARHSP1、circZNF124、circNAA35、circPSME3和circRHOBTB3）在ALS患者运动神经元中下调。除circCARHSP1和circPSME3外，其余六个circRNAs在运动神经元分化过程中上调。circDLC1（人类运动神经元中最丰富的circRNAs之一）被P525L FUS下调，导致ENAH肌动蛋白调节因子（ENAH）水平降低。此外，P525L FUS引起circRNAs（包括circCARHSP1、circNAA35）显著错误定位，在胞质中水平升高，核水平降低。
4.2. 计算机分析
对具有circBase ID的15个ALS相关circRNAs进行生物信息学分析。其中hsa_circ_0000099 (AMY2B)最长（1307 bp），hsa_circ_0088036 (SUSD1)最短（279 bp）。根据circBase数据库，除hsa_circ_0125620 (GRIA2)外，所有circRNAs均在神经系统和相关细胞中表达，几乎全部在外泌体中表达。
4.2.1. 选定circRNAs靶点的通路富集分析
通过circAtlas 3.0预测ALS相关circRNAs的miRNA靶点，但基于HMDD 4.0数据库未发现与ALS相关的miRNA。因此，研究人员聚焦于MIENTURNET预测的与ALS相关circRNAs海绵的miRNAs。通过DisGeNET数据库验证，在15个circRNAs中，hsa_circ_0000099 (AMY2B)、hsa_circ_0001017 (XPO1)、hsa_circ_0004846 (SAMD4A)和hsa_circ_0034880 (TTBK2)解救最多ALS相关基因。通路富集分析显示，hsa_circ_0000099 (AMY2B)在神经活性配体-受体互作、细胞因子-细胞因子受体互作和钙信号通路中具有高基因数。长时程增强是hsa_circ_0000099、hsa_circ_0000567 (SETD3)、hsa_circ_0060762 (CSE1L)、hsa_circ_0063411 (TNRC6B)和hsa_circ_0034880的共同通路。Wnt信号通路在hsa_circ_0005171 (TMEM38B)、hsa_circ_0060762 (CSE1L)、hsa_circ_0063411 (TNRC6B)和hsa_circ_0001017 (XPO1)中常见。hsa_circ_0000099 (AMY2B)、hsa_circ_0005171 (TMEM38B)、hsa_circ_0023919 (PICALM)和hsa_circ_0008870 (MAPK1)靶向PPAR信号通路。
4.2.2. circRNAs共同基因靶点分析
分析每个circRNAs相关miRNAs的共享基因靶点。为hsa_circ_0000099 (AMY2B)找到8个靶基因，包括MDM2原癌基因（MDM2）、CREB3调节因子（CREBRF）、TATA-box结合蛋白相关因子8（TAF8）等。为hsa_circ_0004846 (SAMD4A)找到共同基因靶点包括NPL4同源物泛素识别因子（NPLOC4）、跨膜蛋白184B（TMEM184B）、醛缩酶果糖二磷酸A（ALDOA）等。为hsa_circ_0034880 (TTBK2)获得共同基因靶点包括LIF白细胞介素6家族细胞因子（LIF）、泛酸激酶1（PANK1）等。hsa_circ_0001017 (XPO1)未发现共同基因靶点。对hsa_circ_0000099 (AMY2B)和hsa_circ_0004846 (SAMD4A)的共同基因靶点进行富集分析，发现凋亡、细胞周期停滞和染色质可及性等生物学过程/细胞通路在两者中常见。RummaGEO分析显示，hsa_circ_0004846 (SAMD4A)相关的共同靶基因在星形胶质细胞、神经元祖细胞、神经元、海马体、线粒体和内质网富集样本中可检测到表达；而hsa_circ_0000099 (AMY2B)相关的共同靶基因仅在诱导多能干细胞（iPSCs）中检测到。
4.2.3. ORF分析
对15个ALS相关circRNAs进行ORF分析，结果显示均无法翻译成全长度蛋白。但hsa_circ_0000099 (AMY2B)可翻译出最长肽段（367个氨基酸），对应α-淀粉酶2B（AMY2B）的前367个氨基酸。
4.2.4. circRNAs-蛋白互作
通过CircNetVis预测ALS相关circRNAs与蛋白的互作。在10个circRNAs中，hsa_circ_0060762 (CSE1L)与最多蛋白（15个）互作，包括真核翻译起始因子4A-III（EIF4A3）、蛋白argonaute-2（AGO2）、胰岛素样生长因子2 mRNA结合蛋白2（IGF2BP2）等。hsa_circ_0000119 (MAN1A2)和hsa_circ_0008870 (MAPK1)分别与13和11个蛋白互作。hsa_circ_0034880 (TTBK2)、hsa_circ_004846、hsa_circ_0023919 (PICALM)、hsa_circ_0005171 (TMEM38B)、hsa_circ_008870、hsa_circ_0000567 (SETD3)和hsa_circ_0060762 (CSE1L)可与FUS蛋白互作。通过STRING数据库和Cytoscape分析PPI网络，FMR1、ELAV1和IGF2BP1是中枢蛋白。FMR1可与hsa_circ_0000119 (MAN1A2)、hsa_circ_0023919 (PICALM)、hsa_circ_0060762 (CSE1L)和hsa_circ_0063411 (TNRC6B)互作。通路富集分析显示，与ALS相关circRNAs互作的蛋白参与mRNA监测、剪接体和RNA运输等细胞通路。
4.3. 与FUS的分子对接
CircNetVis分析识别出数个与FUS蛋白有潜在亲和力的circRNAs，包括hsa_circ_0034880 (TTBK2)、hsa_circ_0004846 (SAMD4A)、hsa_circ_0023919 (PICALM)、hsa_circ_0005171 (TMEM38B)、hsa_circ_0008870 (MAPK1)、hsa_circ_0000567 (SETD3)和hsa_circ_0060762 (CSE1L)。使用RBPsuite评估后，对评分≥0.6的片段进行分子对接。hsa_circ_0004846 (SAMD4A)的片段3与野生型FUS对接评分为-320.46，与P525L突变FUS的亲和力增加至-341.28。hsa_circ_0008870 (MAPK1)的片段4与野生型FUS评分为-343.84，与突变FUS的亲和力降低至-327.06。hsa_circ_0000567 (SETD3)的片段1与野生型FUS评分-406.67，P525L突变显著削弱至-364.93。hsa_circ_0005171 (TMEM38B)的片段4与野生型FUS评分-352.46，与突变FUS增强至-378.36。hsa_circ_0060762 (CSE1L)的片段4与野生型FUS评分-317.48，与突变FUS增强至-358.88。
4.4. RNA-seq数据分析
使用GEO数据库RNA-seq数据获取ALS不同组织中的基因表达模式。总体而言，颈段脊髓中基因表达变化最大（FC从-3.4到5），颞叶皮层中最小（FC从-1.8到1.5）。基于FC，每个组织中前10个基因如图所示。白蛋白（ALB）、tRNA-Lys（anticodon CTT）2-2（TRK-CTT2-2）、LOC107985634、鸟苷酸环化酶激活因子1C（GUCA1C）和CC趋化因子配体18（CCL18）分别在小脑、外侧运动皮层、内侧运动皮层、海马体和颈段脊髓中表达最高。LOC107985634、CCL18和几丁质酶1（CHIT1）分别在枕叶皮层、腰段脊髓和胸段脊髓中表达最高。多个基因在多个区域中出现，如LOC107985853存在于内侧运动皮层、枕叶皮层和颈段脊髓。对上调基因进行通路富集分析，海马体显示广泛的神经退行性相关通路，包括神经退行性疾病通路、ALS、阿尔茨海默病和帕金森病。神经活性配体-受体互作在海马体、颈段脊髓和腰段脊髓中常见。
4.4.1. 宿主基因和与ALS相关circRNAs互作蛋白的基因表达
验证了ALS相关circRNAs的宿主基因在ALS患者不同组织中的表达，大多数宿主基因在组织中表达，特别是磷脂酰肌醇结合网格蛋白组装蛋白（PICALM）、染色体分离1样（CSE1L）、跨膜蛋白38B（TMEM38B）、exportin 1（XPO1）和丝裂原活化蛋白激酶1（MAPK1）。验证了中枢蛋白的表达，FMR1、ELAVL1、TIAL1、EIF4A3和富含丝氨酸/精氨酸的剪接因子1（SRSF1）在ALS患者不同组织中显著表达。基于DisGeNET数据库，仅FUS是ALS相关蛋白。
5. 讨论
研究人员对ALS相关circRNAs进行了全面回顾，并利用生物信息学工具进行分析，仅聚焦于具有circBase ID的circRNAs以获取关键序列和基础数据。根据生物信息学分析，hsa_circ_0001017 (XPO1)、hsa_circ_0004846 (SAMD4A)、hsa_circ_0034880 (TTBK2)和hsa_circ_0000099 (AMY2B)通过海绵化调节性miRNA具有更高的解除ALS相关基因抑制的潜力。hsa_circ_0000099 (AMY2B)可通过海绵miRNAs调节多种ALS相关细胞通路，包括细胞因子-细胞因子受体互作、钙信号通路、长时程增强、神经活性配体-受体互作和PPAR信号通路。此外，对hsa_circ_0000099 (AMY2B)共同基因靶点的通路/生物学过程分析显示，其可调节未折叠蛋白反应、氧化应激和凋亡等关键细胞通路。在蛋白互作方面，20个与ALS相关circRNAs互作的蛋白中，7个与FUS互作。FUS突变显著改变了hsa_circ_0000567 (SETD3)和hsa_circ_0060762 (CSE1L)的互作。RNA-seq数据显示，大多数ALS相关circRNAs的宿主基因在ALS患者不同组织中表达，这些宿主基因表达变化可能对应其circRNAs表达变化，因此可作为组织损伤的生物标志物。此外，与ALS相关circRNAs互作的中枢蛋白FMR1、ELAVL1、TIAL1、EIF4A3和SRSF1在ALS患者组织中上调。
6. 结论
根据分析，研究人员建议hsa_circ_0000099 (AMY2B)、hsa_circ_0036411 (ETFA)、hsa_circ_0088036 (SUSD1)和hsa_circ_0060762 (CSE1L)成为调节ALS相关细胞通路（包括炎症、细胞周期和凋亡）的顶级候选circRNAs，可能在未来的研究中作为潜在生物标志物和治疗靶点被优先考虑。
