耶鲁大学Obi等人在Nature Microbiology上发表了一篇研究论文，鉴定了一种此前未被识别的、由HIV-1编码的环状RNA，并证明其具有调控病毒转录的功能。

环状RNA（circRNAs）是通过反向剪接形成的共价闭合RNA分子，目前已被公认为宿主细胞及多种DNA、RNA病毒中的重要调控分子。然而，逆转录病毒是否产生具有功能的circRNAs在此前很大程度上仍是未解之谜。在这项工作中，作者在受HIV感染的T细胞模型中采用了富集环状RNA的测序方法，发现了多个候选病毒circRNAs，其中最显著的一个跨越了HIV-1基因组的5390–6044位核苷酸。该RNA被命名为circHIV，产生于经典的病毒剪接位点之间，并表现出环状RNA的典型特征，包括对RNase R消化具有抗性以及拥有独特的反向剪接接头序列。这些发现证实了HIV-1在感染细胞中确实能产生真实的环状转录本。

研究进一步证明，circHIV在与HIV感染相关的多种生物学背景下均有表达。不仅在多种HIV感染细胞系（包括Jurkat来源的潜伏模型）中检测到了circHIV，在感染野生型HIV-1的原代CD4 T细胞中也发现了它的存在。更重要的是，在HIV感染者的血浆样本中同样检测到了该RNA，这表明circHIV产生于自然感染过程，而非实验系统的伪影。亚细胞分级和RNA荧光原位杂交显示，circHIV主要定位于细胞质，但也存在于细胞核中。此外，作者表明circHIV被选择性地富集在HIV病毒颗粒（Virions）内，这意味着该RNA可能会随病毒一同进入新感染的细胞，并在感染早期阶段发挥影响。

功能实验表明，circHIV通过增强病毒转录来促进HIV-1的复制。利用针对反向shRNA或CRISPR-Cas13敲低circHIV，可以显著降低受感染细胞的比例并减少病毒报告基因的表达，而线性HIV转录本的水平基本保持不变。相反，递送合成的circHIV RNA则增加了感染细胞比例并增强了病毒基因表达。机制分析揭示，circHIV并不影响病毒进入、逆转录或整合过程；其导致的病毒输出增加发生在新生病毒RNA水平上，这表明circHIV特异性地增强了整合前病毒基因组的转录效率。

该效应的分子基础涉及与病毒转录激活因子Tat的相互作用。Tat是HIV转录的关键调节因子，它结合病毒长末端重复序列（LTR）处的TAR RNA元件，并招募宿主转录延伸因子。作者通过RNA免疫沉淀和体外结合实验证明，circHIV直接与Tat蛋白结合。这种相互作用依赖于环状RNA的结构而非单纯的初级序列，因为含有相同序列的线性对照RNA不能有效结合Tat。报告基因检测进一步显示，circHIV增强了LTR驱动的转录并强化了Tat介导的跨层激活，提示circHIV作为一个非编码辅因子，能够增强Tat的活性并促进病毒基因的转录延伸。
历史上，HIV RNA生物学研究主要集中在基因组RNA和广泛的可变剪接病毒mRNAs上。circHIV的发现证明了HIV-1也能产生在病毒复制中发挥功能性作用的环状RNA。circHIV结合病毒蛋白并增强转录的能力，凸显了一种被低估的机制，即病毒circRNAs可以直接调节病毒生命周期，而非仅仅通过宿主通路起作用。此外，circHIV被包裹进病毒颗粒这一现象表明，这些RNA可能在感染早期发挥作用，在病毒进入后不久便开始影响转录。

总体而言，这项工作将病毒circRNAs引入为HIV生物学的一个新组件，并提示了潜在的治疗意义。由于circHIV增强病毒转录且依赖于特定的反向剪接接头和RNA结构，它代表了开发基于RNA的抗病毒策略的潜在靶点。采用反义寡核苷酸、CRISPR-Cas13靶向或干扰circHIV-Tat相互作用的抑制剂等方法，均有可能抑制病毒转录。更广泛地说，研究表明由RNA病毒编码的环状RNA可能比此前认为的更加普遍且具有重要的功能意义，这为理解病毒基因调节和宿主-病毒相互作用开辟了新途径。