基因表达分三步走，基因剪接是第二步。自1977年发现这一现象，世界上很多团队都在研究剪接体的结构。今年8月，施一公教授在Science杂志发表两篇背靠背研究论文，揭示了剪接体的生理结构和工作原理，被业内权威人士称为“诺奖级成果”。

施一公教授指出，人类约35%的遗传紊乱是由于基因突变导致单个基因可变剪接引起的，可见RNA剪接的重要意义。今天我们就从mRNA剪接与疾病发生的关系出发，分析mRNA剪接这个科学问题如何跟国自然医学部的标书申请搭上关系。

首先来复习一下什么是剪接？形象的说，剪接就像串珠子，把前体RNA的内含子去掉，把外显子串在一起。

可变剪接，也叫选择性剪接，简单理解就是从前体RNA上的不同位置下手，进行外显子的任性拼接。

事实上可变剪接并不只是把内含子扔掉，把外显子任性串一起那么简单。目前文献报道的可变剪接方式有以下七种：

为了更好的说明可变剪接跟疾病的关系，我们把相关的研究按照研究对象分成两类，并分别辅以案例（案例原文请回复可变剪接查看）。

一、研究发生可变剪接的基因

以2015年10月刊登的Nature杂志文章为例，讲述变性淋巴瘤激酶（ALK）基因的可变剪接在黑素瘤等肿瘤诊断和治疗中的意义。

Wiesner T. et al. Alternative transcriptioninitiation leads to expression of a novel ALK isoform in cancer. Nature. 2015Oct 7. doi: 10.1038/nature15258.

第一步：寻找新转录本

了解基因是否有可变剪接现象，最直接的是从NCBI—Nucleotide网站查询，这里收录的都是公认的可变剪接产物——转录本（transcript）。

而作者首次报道了ALK基因新的转录本。选择17例转移性黑色素瘤和6例甲状腺癌患者的临床标本进行RNA测序，聚焦于表达受体络氨酸激酶的基因，结合公共数据库的数据，最终锁定了一个已被熟知的原癌基因ALK的新转录本。可见，如果研究一个完全新的转录本，需要以下四件套：足够的样本资源+充足的测序经费+大海捞针的耐心+敏锐的洞察力。

第二步：鉴定新转录本

先证实了新转录本确实客观存在，跟已报道的ALK全长转录本不是一个分子。

再从基因本身和参与转录修饰的蛋白两个方面，寻找新转录本产生的原因。

第三步：研究新转录本翻译成的新蛋白的结构

新转录本翻译时，由于有三个起始密码子，能产生三个不同的蛋白。通过体外激酶实验，发现这三个蛋白都有激酶活性。

第四步：研究新蛋白的生物学功能

过表达新转录本，检测体外细胞增殖、凋亡和体内肿瘤形成；构建突变体，验证功能特异性。

第五步：针对新蛋白，应用抑制剂，观察临床疗效

小鼠肿瘤模型：使用三种ALK抑制剂crizotinib、ceritinib、TAE-684，有效抑制肿瘤增殖和ALK^ATI蛋白的磷酸化。

一例表达ALK^ATI的黑素瘤患者：应用crizotinib治疗6周，肿瘤缩小，症状改善明显。

二、研究发挥剪接调节的蛋白

以2014年发表在Cancer Cell杂志的文章为例，讲述了RBM4蛋白对Bcl-x基因的可变剪接。

WangY. et al. The splicing factor RBM4controls apoptosis, proliferation, and migration to suppress tumor progression.Cancer Cell. 2014;26(3):374-89.

第一步获得研究对象

作者以前就发表过RBM4有选择性剪接功能的文章。RBM4跟前体RNA结合的序列也已经报道了。引申一下，如果您也想研究剪接调节因子，查阅文献了解基因本身功能是王道！作者奔着RBM4的可变剪接调节功能，去寻求下游的靶基因。通过高通量测序确定了大量跟肿瘤有关的具有可变剪切现象的基因都受到RBM4的调节。

第二步研究RBM4本身在肿瘤调节中的功能

第三步找一个典型代表Bcl-x，揭示RBM4蛋白对其具体调节效应

这里选择的下游靶基因Bcl-x有两个转录本，长短不同。RBM4蛋白促进短链形式Bcl-x转录本产生，而短链形式Bcl-x是抑制肿瘤发生及转移的。作者究竟是怎么从RBM4锁定到Bcl-x？过程不得而知。

第四步找到了拮抗RBM4功能的另一个剪接调节子SRSF1

RBM4抑制SRSF1的表达，控制许多SRSF1的剪接靶点，解释了RBM4具有抗肿瘤活性的原因。

以上两篇高分文章，可以看出mRNA可变剪接研究的大概思路。近些年来，国自然医学部资助项目中也不乏可变剪切主题，但申请和资助数量相对较少。如果您的研究对象有可变剪接现象，或者具有可变剪接调节功能，不妨来试试。

最后根据研究对象是被调节的基因还是参与调节的蛋白，分两类列举一些中标的国自然标书题目。

1、主体是发生可变剪接的基因

• DPH1基因新可变剪接体DPH1-IR在鼻咽癌中致癌功能及机制

• Bcl-x剪接调控在耐药慢性粒细胞白血病中的治疗作用及机制研究

• 线粒体定位的MICAL2基因选择性剪接体调控肺癌细胞凋亡的分子机制

• mdm2的选择性剪接在调控UVB诱导的和氧应激介导的凋亡中的作用及机理

• UCA1基因不同剪接变异体之间的共同序列在膀胱癌发生发展中的作用及机制研究

2、主体是发挥剪接调节的蛋白

• CEACAM1可变剪接体在肝癌中的表达及作用机制研究

• RNA可变剪切调控因子hnRNPC在口腔黏膜异常增生演变中的作用和机制研究

• 一个新的RNA结合蛋白(MTA1)参与mRNA可变剪切调控的机制以及在肿瘤发生与进展中的作用

3、1+2模式：某蛋白调节某基因可变剪接在某疾病的研究

• 应激反应蛋白RBM3调节CD44可变剪接对前列腺癌进展的影响

• TDP-43调节α-Synuclein基因的可变剪接在帕金森病发病机制中的作用
  

• FGFR2-Ⅲb选择性剪切的开关分子ESRP在肺纤维化中的作用及其调控机制研究