譚曉勇,趙在林, 四川省宣漢縣人民醫(yī)院 四川省達(dá)州市 636150

林芳,羅茂,西南醫(yī)科大學(xué)藥物研究中心 四川省瀘州市 646000

0 引言

環(huán)狀RNA (circular RNA,circRNA)是一類由5’末端帽子結(jié)構(gòu)和3’末端poly(A)尾巴以共價(jià)鍵形式結(jié)合而成的高度保守的閉合環(huán)狀非編碼RNA,1976年,circRNA首次被發(fā)現(xiàn)表達(dá)于植物病毒中[1].目前,circRNA的形成機(jī)制尚不明確,主要有以下幾種理論:(1)外顯子跳讀;(2)內(nèi)含子配對(duì)驅(qū)動(dòng)環(huán)化; (3)內(nèi)含子套索及剪接驅(qū)動(dòng)環(huán)化; (4)RNA結(jié)合蛋白驅(qū)動(dòng)環(huán)化.根據(jù)來(lái)源及構(gòu)成序列不同circRNA分為3類:外顯子circRNA (exonic circRNA,ecircRNA)、內(nèi)含子circRNA (intronic circRNA,ciRNAs)及由外顯子和內(nèi)含子共同形成的circRNA (exon-intron circRNA,ElciRNA),其中,ecircRNA主要存在于細(xì)胞質(zhì)中,而EIciRNA和ciRNA主要表達(dá)于細(xì)胞核中.越來(lái)多的研究表明,circRNA具有微小RNA (microRNA,miRNA)“海綿”、RNA結(jié)合蛋白及核轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)等功能.作為一種特殊的“中間體”,circRNA在諸如心血管系統(tǒng)疾病[2]、神經(jīng)系統(tǒng)疾病[3]、椎間盤退變[4]和腫瘤[5]等眾多疾病的發(fā)生和發(fā)展過(guò)程中扮演著十分重要的角色.有研究者提出circRNA可作為較為理想的診斷腫瘤的分子標(biāo)志物,通過(guò)敲除或者過(guò)表達(dá)細(xì)胞中的circRNA,調(diào)控其下游靶基因的表達(dá),從而達(dá)到預(yù)防、治療腫瘤性疾病發(fā)生的目的.

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,人們生活水平不斷提高,生活習(xí)慣、飲食結(jié)構(gòu)逐步改變,我國(guó)居民的疾病譜亦發(fā)生了明顯的變化.近年來(lái),我國(guó)食管癌(esophageal cancer,EC)、胃癌(gastric carcinoma,GC)、肝細(xì)胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC)和結(jié)直腸癌(colorectal cancer,CRC)的發(fā)病率和死亡率均逐步上升至我國(guó)惡性腫瘤的前5位.消化系統(tǒng)腫瘤儼然已成為危害我國(guó)人民生命健康最主要的疾病之一.因此,探索消化系統(tǒng)腫瘤的病理發(fā)生機(jī)制以及其中的分子調(diào)控網(wǎng)絡(luò)、信號(hào)通路,進(jìn)而研發(fā)新型診斷、預(yù)防和治療消化系統(tǒng)腫瘤的藥物已成為公共衛(wèi)生最重要的任務(wù)之一.越來(lái)越多的證據(jù)表明,circRNA能通過(guò)吸附、結(jié)合消化系統(tǒng)組織細(xì)胞內(nèi)多種miRNA,抑制miRNA對(duì)下游靶基因的調(diào)控作用,進(jìn)而直接參與調(diào)控消化系統(tǒng)腫瘤的病理發(fā)生過(guò)程[6].本文綜述了circRNA的特點(diǎn)及功能,詳細(xì)介紹了circRNA在消化系統(tǒng)腫瘤中的研究進(jìn)展,揭示了circRNA參與調(diào)控消化系統(tǒng)腫瘤發(fā)生、發(fā)展的分子調(diào)控機(jī)制,展望了circRNA作為消化系統(tǒng)惡性腫瘤潛在的臨床診斷標(biāo)志物、預(yù)后評(píng)估及新型治療藥物研發(fā)靶點(diǎn)的廣闊應(yīng)用前景.

1 circRNA的主要功能

1.1 miRNA海綿作用 作為內(nèi)源性競(jìng)爭(zhēng)RNA,circRNA包含多個(gè)miRNA結(jié)合位點(diǎn),能通過(guò)吸附、結(jié)合游離miRNA,抑制miRNA與其靶mRNA結(jié)合,阻斷miRNA對(duì)靶基因的調(diào)控作用,從而改變靶基因的表達(dá)水平,這種功能稱為“miRNA海綿”,研究發(fā)現(xiàn),小腦變性相關(guān)蛋白-1反義轉(zhuǎn)錄物(circular RNA sponge for miR-7,ciRS-7)含有70多個(gè)miR-7結(jié)合位點(diǎn),能通過(guò)調(diào)控miR-7/miR-671/ciRS-7軸在腫瘤等疾病中發(fā)揮重要作用[6].Yang等[7]研究發(fā)現(xiàn)circ-Foxo3作為8個(gè)miRNA的海綿,含有25個(gè)miRNA結(jié)合位點(diǎn),能通過(guò)調(diào)控miRNA靶基因表達(dá),抑制癌細(xì)胞增殖、浸潤(rùn)和腫瘤生長(zhǎng).然而,關(guān)于circRNA的miRNA海綿作用一直爭(zhēng)論不斷.如Jeck等[8]研究表明哺乳動(dòng)物細(xì)胞中的circRNA很少含有一個(gè)miRNA的10個(gè)以上結(jié)合位點(diǎn),多數(shù)外顯子circRNA亦含有少量的miRNA結(jié)合位點(diǎn).同時(shí),Guo等[9]認(rèn)為circRNA豐度低,長(zhǎng)度小,起不了miRNA海綿的作用.因此,circRNA是否是真核細(xì)胞生物miRNA活性的調(diào)節(jié)者,以及circRNA、miRNA和ceRNA構(gòu)成的分子網(wǎng)絡(luò)是如何調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)態(tài)的,還有待于進(jìn)一步深入研究.

1.2 調(diào)控轉(zhuǎn)錄和剪接 表達(dá)于細(xì)胞核內(nèi)的ElciRNA和ciRNA可作為基因表達(dá)的調(diào)控因子廣泛參與機(jī)體的轉(zhuǎn)錄調(diào)控,在人體眾多生命活動(dòng)中發(fā)揮著重要的作用.Li等[10]研究揭示,circEIF3J和circPAIP2可能通過(guò)U1小核糖核蛋白顆粒和EIciRNA之間特異的RNA-RNA相互作用顯著提高其親本基因的聚合酶Ⅱ的轉(zhuǎn)錄效率.ciRNA作為circRNA的一種亞型,含有很少的miRNAs結(jié)合位點(diǎn),廣泛表達(dá)于細(xì)胞核內(nèi),參與基因表達(dá)的調(diào)控.如ciankrd52和ci-sirt7等ciRNA分子作為聚合酶Ⅱ的調(diào)節(jié)因子,在其親本基因的高效轉(zhuǎn)錄中發(fā)揮重要作用[11].研究表明,circRNA能通過(guò)與pre-mRNA的剪接位點(diǎn)競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合來(lái)調(diào)節(jié)線性剪接.如甘露聚糖結(jié)合凝集素蛋白可以直接與circMbl結(jié)合并促進(jìn)circMbl的生成,競(jìng)爭(zhēng)性抑制經(jīng)典剪接[12].與經(jīng)典剪接產(chǎn)生線性轉(zhuǎn)錄不同,ecircRNA主要由同源結(jié)構(gòu)域相互作用蛋白激酶2/3的外顯子通過(guò)“選擇性”剪接而來(lái),而ecircRNA的環(huán)化將抑制正常的蛋白編碼和轉(zhuǎn)錄過(guò)程[13].

1.3 與RNA結(jié)合蛋白相互作用 研究表明,部分circRNA作為蛋白質(zhì)海綿,含有一個(gè)或多個(gè)RNA結(jié)合蛋白(RNA-binding proteins,RBPs)結(jié)合位點(diǎn),可與RBPs結(jié)合形成RNA蛋白復(fù)合體進(jìn)而影響機(jī)體基因表達(dá)水平.如Hansen[14]等研究發(fā)現(xiàn),ciRS-7廣泛表達(dá)于人和小鼠大腦細(xì)胞中,能以miR-7依賴的方式與AGO蛋白高度結(jié)合,進(jìn)而抑制miR-7的活性,上調(diào)miR-7靶基因的表達(dá).Du等[15]研究發(fā)現(xiàn)由Foxo3基因編碼的circ-Foxo3能與細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶2 (cyclin dependent kinase 2,CDK2)和細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶抑制劑1 (cyclin-dependent kinase inhibitor 1,p21)等5種蛋白結(jié)合,而異常表達(dá)的circ-Foxo3能與CDK2和p21結(jié)合形成circ-Foxo3-p21-CDK2三元復(fù)合物,抑制腫瘤細(xì)胞增殖,阻斷腫瘤細(xì)胞周期衍變進(jìn)程.

1.4 蛋白質(zhì)翻譯 傳統(tǒng)觀念認(rèn)為,蛋白質(zhì)是先由DNA轉(zhuǎn)錄成線性mRNA,然后在mRNA的基礎(chǔ)上翻譯而來(lái).但近幾年來(lái),越來(lái)越多的研究表明,作為單鏈閉合環(huán)狀的circRNA也具備翻譯蛋白質(zhì)的功能.2014年,AbouHaidar等[16]研究發(fā)現(xiàn)共價(jià)閉合circRNA含有核糖進(jìn)入位點(diǎn),并通過(guò)兩個(gè)或三個(gè)完全重疊的開放閱讀框被真核細(xì)胞核糖體直接翻譯.目前,circ-ZNF609[17]、circMbl[18]、circ-FBXW7[19]和circ-SHPRH[20]等4種circRNA已被證實(shí)具有翻譯蛋白質(zhì)的功能.Yang等[21]研究揭示,N6甲基腺苷(N6-methyladenosine,m6A)能直接參與啟動(dòng)circRNA的翻譯,而熱休克條件下m6A啟動(dòng)的circRNA翻譯顯著增強(qiáng),表明circRNA編碼的蛋白質(zhì)在機(jī)體內(nèi)環(huán)境改變的情況下,可能發(fā)揮著保護(hù)機(jī)體的重要作用.眾多研究表明,circRNA翻譯蛋白質(zhì)的功能在腫瘤細(xì)胞中可能普遍存在,而研究這其中的具體分子機(jī)制和調(diào)控網(wǎng)絡(luò)將拓展人類轉(zhuǎn)錄基因的編碼領(lǐng)域,為今后的circRNA研究提供新的方向.

2 circRNA與消化系統(tǒng)腫瘤

越來(lái)越多的研究表明,circRNA廣泛參與細(xì)胞增殖、凋亡和自噬,與消化系統(tǒng)腫瘤的病理過(guò)程密切相關(guān),有望成為此類疾病診斷的生物標(biāo)記物和治療藥物研發(fā)的新靶點(diǎn)(表1總結(jié)了circRNA與消化系統(tǒng)腫瘤關(guān)系的詳細(xì)信息).

2.1 circRNA與EC 研究表明,EC已成為世界上最常見的六大惡性腫瘤之一,是一類發(fā)生于食管上皮組織細(xì)胞的惡性腫瘤,EC的早期發(fā)生隱匿,發(fā)生到中晚期后存在預(yù)后效果差、死亡率高等問(wèn)題,因此,探尋特異性的早期診斷分子標(biāo)記物以及研發(fā)后期治療藥物對(duì)降低EC患者的發(fā)生率和死亡率具有重大意義.Li等[22]利用RT-qPCR技術(shù)對(duì)我國(guó)684例食管鱗狀細(xì)胞癌(esophageal squamous cell carcinoma,ESCC)患者癌細(xì)胞中的circRNA進(jìn)行定量分析發(fā)現(xiàn),與鄰近非腫瘤細(xì)胞相比,ESCC細(xì)胞中cir-ITCH的表達(dá)水平顯著降低,進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),cir-ITCH能作為miR-7、miR-17和miR-214的海綿,顯著上調(diào)atrophin 1相互作用蛋白4 (atrophin 1 interacting protein 4,ITCH)的表達(dá),促進(jìn)磷酸化Dvl2的泛素化和降解,通過(guò)抑制Wnt/β-catenin途徑,抑制ESCC細(xì)胞的增殖,在EC的發(fā)生過(guò)程中扮演著重要角色.相反,Xia等[23]研究證實(shí),hsa-circ-0067934能促進(jìn)ESCC細(xì)胞的增殖和遷移.此外,circRNA已被證實(shí)與EC的放療抵抗密切相關(guān).如Su等[24]研究揭示,人EC耐藥細(xì)胞株KYSE-150R中57個(gè)circRNA表達(dá)顯著上調(diào),而17個(gè)circRNA表達(dá)顯著下調(diào),進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)circRNA可通過(guò)影響Wnt信號(hào)通路來(lái)調(diào)節(jié)癌細(xì)胞放療敏感性.最近,Sun等[25]利用RNA測(cè)序和生物信息學(xué)分析技術(shù)已探明EC細(xì)胞中circRNA表達(dá)譜,證實(shí)了circRNA廣泛參與EC細(xì)胞的代謝、凋亡、增殖和遷移.Niu等[26]通過(guò)薈萃分析技術(shù)對(duì)4篇circRNA與EC相互關(guān)系的研究進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn),circRNA在EC患者與健康人鑒別診斷中具有較高的診斷價(jià)值,提出,它們可能成為EC診斷的潛在臨床生物標(biāo)志物.

2.2 circRNA與GC GC是一種起源于胃黏膜上皮的惡性腫瘤,在全球癌癥發(fā)病率中高居第五位,是癌癥患者死亡的三大原因之一.近幾年來(lái),我國(guó)每年有近40萬(wàn)人確診為GC患者,而死亡人數(shù)約30萬(wàn)人.研究發(fā)現(xiàn),早期診治的GC患者,5年生存率超過(guò)90%.因此,尋找有效的早期診斷方法對(duì)于提高GC患者的生活質(zhì)量、診斷率和生存率至關(guān)重要.而circRNA與GC的相互關(guān)系則成為最新的研究焦點(diǎn).Chen等[27]研究揭示,GC細(xì)胞中存在大量異常表達(dá)的circRNA,circPVT1在GC細(xì)胞中的表達(dá)水平顯著提高; circPVT1能通過(guò)充當(dāng)miR-125家族成員的海綿促進(jìn)GC細(xì)胞增殖.Pan等[28]通過(guò)檢測(cè)102個(gè)原發(fā)性GC組織細(xì)胞和癌旁組織細(xì)胞中ciRS-7的表達(dá)水平發(fā)現(xiàn),ciRS-7在GC細(xì)胞中的表達(dá)水平顯著上調(diào),而多因素生存分析顯示ciRS-7可能是影響總生存率的獨(dú)立危險(xiǎn)因素; 進(jìn)一步研究證實(shí),ciRS-7作為miR-7的海綿,能通過(guò)拮抗miR-7介導(dǎo)的PTEN/PI3K/AKT通路,阻斷miR-7誘導(dǎo)的MGC-803和HGC-27細(xì)胞的腫瘤抑制,產(chǎn)生更具侵襲性的致癌表型,提示ciRS-7可作為GC預(yù)后的生物學(xué)標(biāo)志物和一個(gè)有前途的治療靶點(diǎn).同樣的,三項(xiàng)獨(dú)立研究揭示,與鄰近的非癌組織相比,GC組織中hsa-u-circh-0001895[29]、circLARP4[30]和hsa-ucirch-0000745[31]的表達(dá)水平均顯著下調(diào).Zhang等[30]研究證明,circLARP4主要位于GC細(xì)胞的胞漿中,表達(dá)水平顯著下調(diào),能通過(guò)調(diào)控miR-424靶基因大腫瘤抑制基因的表達(dá)抑制GC細(xì)胞的增殖和侵襲.最新研究揭示,hsau-circh-0000745與GC細(xì)胞分化和TNM分期密切相關(guān),結(jié)合癌胚抗原的表達(dá),GC患者血漿中hsa-circ-u0000745的表達(dá)水平可能成為診斷GC較有希望的指標(biāo)[31].而Zhang等[32]建立四個(gè)圓環(huán)的分類模型可以預(yù)測(cè)根治術(shù)后Ⅲ期GC的早期復(fù)發(fā),與傳統(tǒng)TNM分期相結(jié)合,可進(jìn)一步提高其準(zhǔn)確性.總之,circRNA在GC發(fā)生過(guò)程中起著重要作用,是臨床GC早期診斷、預(yù)后評(píng)估的潛在生物標(biāo)志物.

此外,circRNA表達(dá)的組織特異性結(jié)合常用的生物標(biāo)志物可能有助于提高GC篩查的敏感性和特異性.謝富佳等[33]利用基因芯片技術(shù)查明GC相關(guān)circRNA表達(dá)譜,發(fā)現(xiàn)與正常人相比,GC患者血漿中566種circRNA存在差異表達(dá),其中68種circRNA表達(dá)水平差異超過(guò)2倍; 進(jìn)一步研究表明,hsacirc0033634通過(guò)circ-0033634/miR-331-3p/RAS-ERK調(diào)控網(wǎng)絡(luò)促進(jìn)GC細(xì)胞增殖,并增強(qiáng)GC細(xì)胞的遷移和侵襲能力,在腫瘤發(fā)生發(fā)展過(guò)程中發(fā)揮正性調(diào)控作用.潘志宏等[34]利用Stata 15.0軟件薈萃學(xué)分析發(fā)現(xiàn)circRNA在GC的診斷中表現(xiàn)出較高的效率.

表1 部分消化系統(tǒng)腫瘤相關(guān)環(huán)狀RNA

2.3 circRNA與CRC 越來(lái)越來(lái)的研究表明,在CRC的發(fā)生發(fā)展過(guò)程中,circRNA既可作為抑癌基因,又可作為癌基因.Huang等[35]利用PCR技術(shù),分析了45例CRC和配對(duì)癌旁組織中cir-ITCH表達(dá)水平與CRC發(fā)生的關(guān)系.研究發(fā)現(xiàn),與癌周組織相比,CRC細(xì)胞中cir-ITCH的表達(dá)水平明顯下調(diào); 后續(xù)研究表明,cir-ITCH可以增加ITCH的表達(dá)水平,而這與抑制Wnt/β-catenin途徑密切相關(guān).Weng等[36]研究表明,多變量生存分析顯示ciRS-7是影響總生存率的獨(dú)立危險(xiǎn)因素,而與匹配的正常粘膜相比,CRC組織細(xì)胞中ciRS-7顯著上調(diào),其過(guò)度表達(dá)與患者生存率低呈正相關(guān); 進(jìn)一步研究顯示,ciRS-7在HCT116和HT29細(xì)胞中的過(guò)表達(dá)能顯著下調(diào)miR-7的表達(dá),隨后激活表皮生長(zhǎng)因子受體(epidermal growth factor receptor,EGFR)和RAF1癌基因,從而導(dǎo)致更具侵襲性的致癌表型產(chǎn)生.最新研究顯示,circHIPK3在結(jié)腸癌組織細(xì)胞中顯著上調(diào),過(guò)表達(dá)的circHIPK3能促進(jìn)CRC細(xì)胞的增殖、遷移、侵襲和誘導(dǎo)凋亡,促進(jìn)CRC的生長(zhǎng)和體內(nèi)轉(zhuǎn)移; 這一作用可能與circHIPK3高表達(dá)促進(jìn)miR-7靶向癌基因EGFR等表達(dá)水平顯等著上調(diào); 有效地逆轉(zhuǎn)miR-7誘導(dǎo)的CRC細(xì)胞惡性表型的衰減.提出,通過(guò)敲除circHIPK3基因抑制c-Myb/circHIPK3/miR-7軸可能是治療CRC患者很有希望的治療方法[37].在CRC的發(fā)生過(guò)程中,還有其他幾種可作為癌基因的circRNA,如hsa-circ-000984[38]、hsa-circ-001569[39]和circCCDC66[40],一方面,它們能促進(jìn)CRC細(xì)胞的增殖、侵襲,和轉(zhuǎn)移; 另一方面,它們通過(guò)circRNA/miRNA/靶基因軸或直接調(diào)控癌基因亞群發(fā)揮功能.Li等[41]研究表明,大腸癌組織中有48個(gè)circRNA存在差異表達(dá),其中上調(diào)的394個(gè),下調(diào)的54個(gè),進(jìn)一步研究顯示,circDDX17在CRC組織中表達(dá)明顯下調(diào).體外實(shí)驗(yàn)表明,沉默circDDX17能促進(jìn)大腸癌細(xì)胞的增殖、遷移、侵襲和抑制凋亡.Tian等[42]研究表明,hsacirc-0004585在大腸癌患者組織和外周血中的表達(dá)均顯著上調(diào),并且hsa-circu-0004585與腫瘤大小呈正相關(guān),提示hsa-circu-0004585在大腸癌的發(fā)生、轉(zhuǎn)移中扮演著重要的作用.

2.4 circRNA與HCC HCC是肝臟中最常見的惡性腫瘤,具有高復(fù)發(fā)率、高轉(zhuǎn)移率和高致死率等特點(diǎn).目前,早期HCC主要以外科手術(shù)切除或肝移植治療為主,生存率為70%,然而,到臨床就診的患者多數(shù)已發(fā)展成為中晚期HCC,已發(fā)生血行轉(zhuǎn)移,治療效果和預(yù)后極差.因此,尋找新的HCC早期特異性的篩查、診斷標(biāo)志物對(duì)提高HCC治愈率顯得尤為迫切.近年來(lái),許多miRNAs被發(fā)現(xiàn)與HCC的發(fā)生密切相關(guān)[43].雖然circRNA在HCC中的具體功能和調(diào)控機(jī)制尚不清楚,但越來(lái)越多的證據(jù)表明circRNA參與了HCC的發(fā)生發(fā)展.ciRS-7是迄今為止最為人所熟知的circRNA,作為miR-7的海綿ciRS-7在HCC中高表達(dá),與肝微血管侵犯、甲胎蛋白(alpha fetoprotein,AFP)水平及年齡的增長(zhǎng)密切相關(guān).同樣的,Yang等[44]研究證明,ciRS-7可通過(guò)抑制miR-7的表達(dá)靶向調(diào)控EGFR在HCC細(xì)胞中的表達(dá),發(fā)揮其致癌的功能.研究表明,circMTO1在HCC細(xì)胞中顯著下調(diào),circMTO1能充當(dāng)癌基因miR-9的海綿,促進(jìn)p21的表達(dá)來(lái)抑制HCC的進(jìn)展.肝細(xì)胞癌組織中低水平的circMTO1表達(dá)可能是患者生存期縮短的預(yù)后預(yù)測(cè)因子[45].同樣,Fu等[46]研究表明hsa_circ_0004018在HCC細(xì)胞中的表達(dá)亦明顯減少,hsa_circ_0004018的低表達(dá)與AFP水平、HCC直徑、分化程度、巴塞羅那臨床HCC分期、TNM分期密切相關(guān),更重要的是,hsa-circ-0004018在從慢性肝炎、肝硬化到HCC的各種慢性肝病中顯示出階段特異性表達(dá)的特征,提示,hsa_circ_0004018在HCC細(xì)胞的轉(zhuǎn)移和致癌作用中扮演著重要的角色.Yao等[47]研究表明ZKSCAN1基因及其相關(guān)的circRNA通過(guò)不同的下游信號(hào)途徑抑制HCC細(xì)胞的生長(zhǎng)、遷移和侵襲.最新研究表明,circRNA-cSMARCA5能通過(guò)刺激miR-17-3p和miR-181b-5p的表達(dá),顯著上調(diào)金屬蛋白酶組織抑制因子的表達(dá),抑制HCC細(xì)胞的增殖和遷移,進(jìn)而抑制HCC的發(fā)生; 在HCC中cSMARCA5表達(dá)的下調(diào)與HCC的侵襲性密切相關(guān),它可能是HCC患者肝切除術(shù)后總生存率和無(wú)復(fù)發(fā)生存率的獨(dú)立危險(xiǎn)因素[48].Huang等[49]研究表明HCC細(xì)胞中高表達(dá)的circRNA_100338與HCC合并乙型肝炎患者的低累積生存率和高轉(zhuǎn)移率密切相關(guān),同時(shí)證實(shí)雄激素受體(androgen receptor,AR)能通過(guò)顯著上調(diào)RNA依賴性腺嘌呤脫氨酶(adenosine deaminase acting on RNA 1,ADAR1)的表達(dá),進(jìn)而抑制circRNA的表達(dá).Shi等[50]研究表明AR可以通過(guò)上調(diào)ADAR1 p110抑制hsacirc0085154的表達(dá),ADAR1的異常高表達(dá)與HCC的AR呈正相關(guān);提示,ADAR1的表達(dá)可以有效預(yù)測(cè)HCC患者的預(yù)后.Guo等[51]利用流行病學(xué)隨訪研究調(diào)查分析高表達(dá)的circ-ITCH與HCC患者的生存率呈正相關(guān).

2.5 circRNA與胰腺癌 Yang等[52]利用RNA測(cè)序技術(shù)分析了10個(gè)胰腺導(dǎo)管腺癌(pancreatic ductal adenocarcinoma,PDAC)組織及其相鄰非腫瘤組織中circRNA的表達(dá)譜,發(fā)現(xiàn)278個(gè)circRNA在PDAC組織中差異表達(dá).其中,hsacircRNA-0007334顯著上調(diào),可作為一種競(jìng)爭(zhēng)性內(nèi)源性RNA競(jìng)爭(zhēng)性吸附hsa-miR-144-3p和hsa-miR-577調(diào)節(jié)PDAC中基質(zhì)金屬肽酶7和膠原Ⅰ型α1鏈的表達(dá)和功能.Huang等[53]利用高通量微陣列分析發(fā)現(xiàn)hsa-circ-0000977在胰腺癌(pancreatic carcinoma,PC)組織中顯著上調(diào),并利用qRT-PCR技術(shù)對(duì)這一發(fā)現(xiàn)進(jìn)行了驗(yàn)證,進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)沉默hsa-circ-0000977能通過(guò)與hsa-miR-874-3p相互作用抑制Polo樣激酶1蛋白(Polo-like kinase 1,PLK1)的表達(dá),進(jìn)而抑制PC的進(jìn)展,提出對(duì)hsa-circ-0000977的深入研究可能成為未來(lái)PC診斷和治療提供一個(gè)有希望的新思路.黃文杰等[54]研究表明,circRNA NOL10在PC組織中異常高表達(dá),并且circRNA NOL10表達(dá)高的患者預(yù)后均較差,進(jìn)一步研究揭示,circRNA NOL10可以通過(guò)“海綿效應(yīng)”吸附miR-874-3p引起PLK1表達(dá)水平升高并促進(jìn)PC的生長(zhǎng).張水生等[55]研究揭示Hsacirc0007564在PC患者的外周血中高表達(dá),可作為一個(gè)新的診斷標(biāo)志物用于PC的診斷及鑒別,同時(shí)證實(shí)在PC患者中,hsacirc0007564的高表達(dá)是預(yù)后不良的獨(dú)立影響因素.

3 結(jié)論

circRNA曾被認(rèn)為是基因轉(zhuǎn)錄過(guò)程中的副產(chǎn)物,為深入探索circRNA的潛在功能,研究者在不同的細(xì)胞類型和組織中進(jìn)行了大量的研究,諸如cRNA_finder,CIRCexplorer,find_circ,UROBORUS,KNIFE,CIRI,MapSplice,segemehl和NCLscan等circRNA研究工具應(yīng)運(yùn)而生.目前,circRNA已被證實(shí)具有調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄、剪接、充當(dāng)miRNA海綿、與RBPs相互作用、翻譯蛋白質(zhì)等多種生物學(xué)功能,廣泛參與人體多種疾病尤其是腫瘤性疾病的發(fā)生發(fā)展過(guò)程.隨著越來(lái)越多消化系統(tǒng)腫瘤相關(guān)circRNA的發(fā)現(xiàn),circRNA已成為消化系統(tǒng)腫瘤診斷、治療的一個(gè)新靶點(diǎn)研究的突破口,越來(lái)越多的研究表明,消化系統(tǒng)組織細(xì)胞中異常表達(dá)的circRNA與腫瘤細(xì)胞的增殖、遷移、分化、浸潤(rùn)密切相關(guān).circRNA可作為促癌或抑癌基因在消化系統(tǒng)腫瘤的發(fā)生、發(fā)展以及轉(zhuǎn)歸過(guò)程中發(fā)揮十分重要的作用.眾多研究表明,circRNA能在消化系統(tǒng)腫瘤患者組織細(xì)胞中差異表達(dá),而在外周血中穩(wěn)定并持續(xù)表達(dá),有望成為消化系統(tǒng)腫瘤性疾病診斷、治療的新一代生物分子標(biāo)志物.因circRNA的非侵入性、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、組織特異性和發(fā)育階段特異性,在未來(lái)消化系統(tǒng)腫瘤的綜合治療中circRNA有望替代傳統(tǒng)的生化指標(biāo)來(lái)指導(dǎo)臨床醫(yī)生制定治療方案.

盡管circRNA參與調(diào)控消化系統(tǒng)腫瘤性疾病發(fā)生發(fā)展過(guò)程的分子作用機(jī)制及信號(hào)通路研究已取得較大進(jìn)步,然而circRNA最終發(fā)展成為臨床上有效的診斷、治療消化系統(tǒng)腫瘤性疾病的生物標(biāo)志物還存在許多困難,其主要原因是,單個(gè)circRNA的表達(dá)還不能作為特定消化系統(tǒng)腫瘤的生物標(biāo)志物,因?yàn)閱蝹€(gè)circRNA的異常表達(dá)不僅與多種類型的消化系統(tǒng)腫瘤有關(guān),還參與對(duì)其他系統(tǒng)的腫瘤或疾病的調(diào)控; 并且,部分circRNA在不同的腫瘤性疾病中存在相反的表達(dá)情況.同時(shí),單個(gè)消化系統(tǒng)腫瘤中存在多個(gè)異常表達(dá)的circRNA,而具體選擇哪一個(gè)circRNA作為腫瘤的生物標(biāo)記物有待進(jìn)一步深入研究.因此,只有全面深入地挖掘消化系統(tǒng)腫瘤中circRNA的表達(dá)情況,找出某種消化系統(tǒng)腫瘤中特異性表達(dá)的circRNA才能給臨床醫(yī)生提供更可靠的參考依據(jù).

綜上所述,circRNA與消化系統(tǒng)腫瘤相互關(guān)系的研究拓展了當(dāng)前研究的視野,增加了消化系統(tǒng)腫瘤分子調(diào)控機(jī)制研究的復(fù)雜性.circRNA為解釋消化系統(tǒng)腫瘤發(fā)病機(jī)制提供了新的可能性,深入了解circRNA在消化系統(tǒng)腫瘤中的作用,無(wú)疑將為消化系統(tǒng)腫瘤的發(fā)病機(jī)理提供有益的見解,并產(chǎn)生新的假說(shuō),最終可能在臨床應(yīng)用上取得突破.