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中山大学中山纪念医院王明辉教授等在Journal of Experimental & Clinical Cancer Research上在线发表了题为“CircPDE5A-encoded novel regulator of the PI3K/AKT pathway inhibits esophageal squamous cell carcinoma progresss by promoting USP14-mediated de-ubiquitination of PIK3IP1”的研究成果。该研究中转录组测序和数据分析服务由元莘生物提供。

食管鳞状癌（ESCC）是一种高发的胃肠道肿瘤，PI3K/AKT信号通路在ESCC发展过程中起着关键作用，circRNA/PI3K/AKT轴是肿瘤发展的重要调控途径，已经有报道显示circRNA会参与PI3K/AKT信号通路的调控，同时部分 circRNA可以编码蛋白进而调控相关通路。因此，本研究就circRNA编码蛋白对PI3K/AKT信号通路的调控路径展开了相关研究。

鉴定关键调控circRNA-circPDE5A：研究使用circRNA芯片鉴定3对ESCC和邻近组织之间的差异circRNA，初步鉴定出了296个上调和244个下调circRNA，通过进一步筛选出在ESCC细胞和组织中显著下调并具有翻译能力（具有ORF、IERS和m6A）的circRNA：circPDE5A;并使用LC-MS鉴定circPDE5A编码的微肽PDE5A-500aa;后续通过一系列的体内和体外实验证实了，circPDE5A可以显著抑制ESCC的增殖和迁移。circPDE5A由PDE5A基因线性转录本的外显子2-11反向剪切形成，长度为1480nt。

circPDE5A可以编码一种新型蛋白质PDE5A-500aa：来自circBank、TransCirc和circPrimer数据库的预测表明，circPDE5A序列包含编码500个氨基酸（aa）的新型蛋白质（PDE5A-500aa）的ORF，含有独特的氨基酸序列（RNGQCMVC）;且通过FISH定位结果显示，PDE5A-500aa主要分布在ESCC的细胞质中，PDE5A-500aa在ESCC细胞系中显著下调，cox回归分析表明PDE5A-500aa的低表达与ESCC的不良预后显著相关。

PDE5A-500aa 与 PIK3IP1 相互作用，通过促进 USP14介导的PIK3IP1去泛素化来抑制 ESCC中的PI3K/AKT 通路，进而抑制 ESCC的发展。RNA-seq数据分析显示，circPDE5A被显著移植后，PI3K/AKT通路显著富集和下调;IP 和 LC-MS/MS 分析表明，PIK3IP1可以与PDE5A-500aa显著特异性结合。进一步的IF测定证实了PDE5A-500aa和PIK3IP1在ESCC细胞质中的共定位，以及一系列的功能实验证实了circPDE5A会抑制PI3K/AKT 通路（PIK3IP1的过表达可逆转）。体外泛素化实验显示，PDE5A-500aa通过促进PIK3IP1去泛素化来稳定PIK3IP1水平。

研究构建了circPDE5A-NPs（封包了circPDE5A的纳米球，平均尺寸为100nm），circPDE5A-NPs可以显著上调ESCC细胞中circPDE5A的表达，通过构建小鼠模型并进行NPs介导，实验结果证实NPs介导的circPDE5A和PDE5A-500aa过表达抑制体内ESCC增殖和转移。

综上研究结果表明：circPDE5A编码的蛋白PDE5A-500aa可以与PIK3IP1 相互作用，通过促进USP14介导的PIK3IP1去泛素化来抑制ESCC中的PI3K/AKT 通路，进而抑制ESCC的发展。