阿霉素（DOX）是目前可用的最有效的抗腫瘤藥物之一, 但它會導致嚴重的心臟毒性（DOXIC），這限制其臨床使用。circRNA具有調節效力的非編碼RNA，在心血管系統在內的各種組織和器官中具有多種生物學功能。針對阿霉素誘導的心臟毒性，circRNA有話說。
技術路線：

結 果：
1. 人心臟組織中CircRNA表達模式
        患有阿霉素誘發心肌病的癌癥患者的尸檢標本和未患病的健康供體心臟RNA序列分析circRNA表達。下調circRNA中，hsa_circ_0001141的宿主基因ITCH在DOXIC16中起重要預防作用。研究集中在ITCH衍生的環狀RNA上，鑒定出總共5種ITCH衍生的環狀RNA亞型。hsa_circ_0001141在人類原代心肌細胞、左心室組織和人誘導的多能干細胞來源的心肌細胞（hiPSC-CM）中始終存在，將其命名為CircITCH。引物PCR擴增、Sanger測序及RNase R處理鑒定環狀結構，核質RNA以及熒光原位雜交（FISH）分析表明CircITCH主要在細胞質中表達。DOX處理hiPSC-CM引起CircITCH表達明顯降低，四個衰竭心臟的左心室心肌的CircITCH水平和患有DOX誘發的心肌病的癌癥患者的尸檢標本中CircITCH水平較低。

2. CircITCH過表達可減輕DOX誘導的細胞死亡、收縮功能障礙和鈣缺陷
        接下來研究CircITCH在DOX誘導的hiPSC-CM損傷和功能障礙中的作用。CircITCH過表達可防止DOX誘導hiPSC-CM細胞活力的喪失和細胞死亡，改善細胞收縮特性，減輕鈣超載，減弱DOX引起的心律不齊的發生率。綜上所述，這些證明CircITCH過表達可防止DOX誘導的hiPSC-CM損傷和功能障礙。

3. CircITCH過表達減輕了DOX誘導的hiPSC-CMs細胞/線粒體的氧化應激和DNA損傷
        評估hiPSC-CM中氧化應激和DNA損傷水平。此外，CircITCH的過表達減少了線粒體DNA損傷。以上表明，DOX治療增加線粒體和細胞氧化應激，而CircITCH則部分消除了這種增加。

4. CircITCH通過海綿miR-330-5p防止DOXIC
        CircITCH在膀胱癌細胞中起“ miRNA海綿”的作用。生物預測、CircITCH探針下拉測定、熒光素酶、RNA下拉試驗、AGO2免疫沉淀、FISH鑒定出miR-330-5p可與hiPSC-CM中的CircITCH結合。CircITCH過表達的hiPSC-CM中，miR-330-5p的抑制進一步增強CircITCH的保護作用。相反，CircITCH介導的DOXIC緩解可被miR-330-5p模擬物降低。這些證明CircITCH通過海綿miR-330-5p抑制DOXIC。

5. DOX處理的hiPSC-CM中，MiR-330-5p被上調，其沉默阻止DOXIC
        DOX處理hiPSC-CM中miR-330-5p上調。miR-330-5p抑制可改善細胞活力，減少細胞死亡，抑制LDH和cTnI泄漏，改善hiPSC-CM的收縮和舒張速度，降低舒張期鈣超載，鈍化細胞和線粒體DNA損傷并抑制。這些表明miR-330-5p抑制可顯著抑制hiPSC-CM中的DOXIC。

6. DOX處理hiPSC-CMs中，MiR-330-5p直接作用于SIRT6、BIRC5和ATP2A2
        生信分析結合PCR陣列篩選出三個潛在靶基因SIRT6，BIRC5和ATP2A2。結合位點分析、螢光素酶報告基因等表明SIRT6，BIRC5和ATP2A2 3′-UTR是miR-330-5p直接靶標。DOX處理可降低SIRT6，BIRC5和ATP2A2表達，而miR-330-5p模擬物會加劇這種減少，CircITCH沉默和CircITCH過表達可加重和減輕這種降低。SIRT6 3′-UTR的突變可防止細胞/線粒體氧化應激和DNA的增加，BIRC5 3′-UTR的突變消除了miR-330-5p過表達和CircITCH沉默引起的細胞死亡，ATP2A2 3’-UTR的突變加劇了由miR-330-5p過表達和circitch沉默引起的收縮功能障礙和鈣處理缺陷。

7. CircITCH可改善小鼠的DOXIC
        急性DOX暴露小鼠模型中，CircITCH的過表達減少了DOX誘導的心室組織空泡，有效降低DOX誘導的血清天冬氨酸轉氨酶（AST）、LDH和肌酸激酶-肌肉/腦（CK-MB）的水平，改善心功能，心臟重塑和體重減輕并不明顯。在亞慢性小鼠模型中，CircITCH過表達減緩體重下降和左心纖維化，改善心功能。CircITCH過表達抑制了心肌中miR-330-5p的水平，增強小鼠心肌中SIRT6，Survivin和SERCA2a的表達，減少鼠心肌的超氧化物和8-OHdG生成。這些表明CircITCH引起的抗DOXIC心臟保護作用與海綿miR-330-5p上調SIRT6，Survivin和SPAR，進而減輕氧化損傷、DNA損傷、細胞死亡和改善收縮功能有關。

參考文獻：
        The Tumor-Suppressive Human Circular RNA CircITCH Sponges miR-330-5p to Ameliorate Doxorubicin-Induced Cardiotoxicity Through Upregulating SIRT6, Survivin, and SERCA2a
Dong Han1, 2#, Yongjun Wang3#, Jibin Zhang1, Xinchun Dai2, Tingwen Zhou3, Jiangwei Chen2, Bo Tao1, Yabin Wang1, Feng Cao1, 2*