王驚夢,王馨,李佩玲 哈爾濱醫(yī)科大學(xué)附屬第四醫(yī)院,哈爾濱50000;哈爾濱醫(yī)科大學(xué)附屬第二醫(yī)院
環(huán)狀RNA(circRNA)是一類特殊類型的非編碼RNA,由前體mRNA形成,結(jié)構(gòu)為單鏈封閉環(huán)狀。上世紀(jì)70年代,circRNA首次在真核生物中被發(fā)現(xiàn)[1],但直到近幾年隨著高通量測序及其他生物信息類技術(shù)手段的發(fā)展,其分子生物學(xué)功能以及在各系統(tǒng)疾病中的作用才逐漸被挖掘。研究發(fā)現(xiàn),circRNA可以通過吸附miRNA或與mRNA作用調(diào)控基因的轉(zhuǎn)錄或翻譯過程,也有少部分circRNA可與蛋白直接作用或編碼短肽而影響疾病進程[2~4]。越來越多的證據(jù)顯示,circRNA可能參與了腫瘤細(xì)胞的增殖、侵襲及凋亡等生物學(xué)行為,表明circRNA可以作為潛在的腫瘤治療靶點及預(yù)后標(biāo)志物[5,6]。卵巢癌是婦科常見的惡性腫瘤,因早期癥狀不明顯,具有早期診斷困難、預(yù)后較差、病死率高的特點[7]。本研究對circRNA在卵巢癌中的作用作一綜述,為探討卵巢癌發(fā)生發(fā)展的分子機制、尋找新型有效的卵巢癌相關(guān)生物標(biāo)志物提供理論依據(jù)。
1.1 Hsa_circ_0049116 Hsa_circ_0049116又名circMUC16,剪接自MUC16基因。該circRNA在卵巢癌患者的癌組織和血清中表達明顯升高,高表達的circMUC16與患者腫瘤分期、腫瘤分級均呈正相關(guān)關(guān)系。Gan等[8]發(fā)現(xiàn),circMUC16通過調(diào)控circMUC16-miR-199a-5p-beclin1/RUNX1軸介導(dǎo)自噬潮,從而加速卵巢癌細(xì)胞的增殖和侵襲。此外,circMUC16的表達受到下游靶標(biāo)runt相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子1(RUNX1)的轉(zhuǎn)錄促進作用。Gan等[8]還發(fā)現(xiàn),過表達RUNX1促進了MUC16啟動子活性及circMUC16表達,而沉默RUNX1則抑制了MUC16啟動子活性,并導(dǎo)致circMUC16表達降低。
1.2 Hsa_circ_0001806 Hsa_circ_0001806又名circCSPP1,由中心體紡錘體極相關(guān)蛋白1(CSPP1)基因產(chǎn)生。與正常卵巢組織相比,circCSPP1在交界性及惡性卵巢癌組織中的表達上調(diào),且其表達與腫瘤分期呈正相關(guān)關(guān)系[9]。Li等[9]研究表明,敲除circCSPP1可以抑制細(xì)胞增殖、遷移和侵襲,而過表達circCSPP1可以促進癌細(xì)胞生物學(xué)行為。研究發(fā)現(xiàn),卵巢癌的腫瘤抑制因子miR-1236-3p與卵巢癌細(xì)胞系中的circCSPP1表達呈負(fù)相關(guān),miR-1236-3p能夠通過靶向作用于E盒結(jié)合鋅指蛋白1(ZEB1)來抑制癌細(xì)胞生物學(xué)行為,而circCSPP1被證實可作為分子海綿吸附miR-1236-3p,抑制其對ZEB1的沉默作用,從而刺激卵巢癌上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT)和卵巢癌進展[9, 10]。此外,circCSPP1對卵巢癌組織中致癌蛋白的表達有正向調(diào)控作用,其調(diào)控因子包括血管內(nèi)皮生長因子A和基質(zhì)金屬蛋白酶2等[9]。
1.3 Hsa_circ_0000479 Hsa_circ_0000479又名circEPSTI1,研究顯示其在三陰性乳腺癌組織中表達上調(diào),且其高表達與患者生存率降低有關(guān)[11]。也有研究證實,與癌旁組織相比,卵巢癌組織中circEPSTI1表達顯著上調(diào);此外,circEPSTI1與卵巢癌荷瘤小鼠的腫瘤體積和肺轉(zhuǎn)移有關(guān),且circEPSTI1可促進卵巢癌細(xì)胞增殖和侵襲、抑制癌細(xì)胞凋亡[12]。此外,circEPSTI1被證明是卵巢癌腫瘤抑制因子miR-942的分子海綿,circEPSTI1對EPSTI1具有潛在影響,而EPSTI1在卵巢癌組織中表達下調(diào)[12]。
1.4 Hsa_circ_0051240 Hsa_circ_0051240來自癌胚抗原相關(guān)的細(xì)胞黏附分子5(CEACAM5)基因,同樣是在卵巢癌組織中表達上調(diào)的circRNA。研究表明,Hsa_circ_0051240可通過靶向miR-637來調(diào)控激肽釋放酶4(KLK4)表達,從而促進細(xì)胞增殖、侵襲和遷移,并且KLK4被證實參與了卵巢癌的發(fā)生和發(fā)展,對癌癥相關(guān)基因及蛋白均具有調(diào)節(jié)作用[13, 14]。
1.5 Hsa_circ_0001387 Hsa_circ_0001387也稱為circWHSC1,來自組蛋白甲基轉(zhuǎn)移酶(WHSC1)基因。Zong等[15]研究發(fā)現(xiàn),circWHSC1在卵巢癌組織中高度表達,并能夠吸附miR-145和miR-1182,以上調(diào)下游靶點MUC1和人類端粒酶逆轉(zhuǎn)錄酶(hTERT)表達。MUC1在多種癌癥(包括卵巢癌)組織中高表達,已證實其參與腫瘤發(fā)生、EMT及腫瘤轉(zhuǎn)移等過程[16]。hTERT對腫瘤細(xì)胞行為具有重要作用,其異位表達可通過上調(diào)slug來誘導(dǎo)EMT[17]。此外,Zong等[15]還發(fā)現(xiàn),circWHSC1可以以外泌體的形式分泌并被腹膜間皮細(xì)胞吸收,促進EMT的發(fā)生,從而觸發(fā)腫瘤在腹膜腔內(nèi)的分布,促進卵巢癌進展。
1.6 Hsa_circ_0061140 Chen等[18]發(fā)現(xiàn),hsa_circ_0061140在卵巢癌細(xì)胞系中的表達顯著上調(diào),沉默hsa_circ_0061140可以阻止卵巢癌SKOV3、A2780細(xì)胞增殖、侵襲以及EMT,作用機制可能與通過miR-370影響叉頭框蛋白M1(FoxM1,一種參與細(xì)胞周期和細(xì)胞增殖的轉(zhuǎn)錄因子)表達有關(guān)。研究證實,miR-370過度表達可抑制多種癌癥細(xì)胞的增殖和侵襲,包括乳腺癌、膀胱癌等[19, 20]。miR-370在卵巢癌組織中表達降低,而沉默hsa_circ_0061140可促進miR-370表達。生物信息學(xué)分析發(fā)現(xiàn),F(xiàn)oxM1可能是miR-370的下游靶點,miR-370介導(dǎo)的腫瘤細(xì)胞遷移及EMT抑制作用可能與FoxM1過度表達有關(guān)[18]。因此,hsa_circ_0061140通過與miR-370結(jié)合而上調(diào)FoxM1表達,這一機制可作為卵巢癌潛在的治療靶點。
1.7 Hsa_circ_0003141 Hsa_circ_0003141又稱circUBAP2。Sheng等[21]發(fā)現(xiàn),circUBAP2在卵巢癌組織中高表達,且其表達與患者病理分期及5年生存率均呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。過表達circUBAP2可顯著促進卵巢癌細(xì)胞的增殖和遷移能力,circUBAP2可與miRNA-144結(jié)合,并負(fù)向調(diào)控miRNA-144表達,而過表達miRNA-144可逆轉(zhuǎn)circUBAP2對卵巢癌細(xì)胞的促進作用[21]。在卵巢癌細(xì)胞中,miRNA-144負(fù)向調(diào)控鈣離子依賴性細(xì)胞黏附分子CHD2表達,因此推測circUBAP2可能通過與miRNA-144結(jié)合而調(diào)控CHD2表達,從而參與卵巢癌的進展。
2.1 Hsa_circ_101057 Hsa_circ_101057也稱為circLARP4,來源于染色體12q13.12的LARP4位點的第9、10外顯子。Lin等[22]發(fā)現(xiàn),Hsa_circ_101057在卵巢癌細(xì)胞系中的表達明顯降低。此外,circLARP4可以通過海綿作用吸附miR-513b-5p,在轉(zhuǎn)錄后水平上調(diào)其宿主基因LARP4表達,從而抑制細(xì)胞增殖和遷移,推測circLARP4通過miR-513b-5p/LARP4軸抑制卵巢癌進展。
2.2 Hsa_circ_0001095 Hsa_circ_0001095也稱為circPLEKHM3,是從2號染色體反向鏈上的PLEKHM3外顯子剪接而成的。卵巢癌組織中circPLEKHM3表達明顯下調(diào),并提示患者預(yù)后不良。研究發(fā)現(xiàn),circPLEKHM3通過吸附miR-9,使AKT1和典型Wnt/β-catenin信號通路失調(diào),并調(diào)節(jié)KLF4、DNAJB6和BRCA1表達,從而抑制卵巢癌細(xì)胞增殖和遷移。此外,Zhang等[23]發(fā)現(xiàn),Akt抑制劑MK-2206與紫杉醇聯(lián)合應(yīng)用可減少卵巢癌細(xì)胞circPLEKHM3表達,在卵巢癌患者的治療中發(fā)揮協(xié)同作用,為circRNA參與藥物治療提供可能的依據(jù)。
2.3 circITCH 研究表明,miR-10a是位于17號染色體上的一種非編碼miRNA,能夠促進多種癌癥的進展。Luo等[24]研究顯示,卵巢癌細(xì)胞系中circITCH表達低于人正常卵巢上皮細(xì)胞系,過度表達的circITCH通過與miR-10a的直接作用,顯著抑制癌細(xì)胞生長并促進細(xì)胞凋亡。此外,Hu等[25]證實,circITCH可上調(diào)RASA1表達,在體外和體內(nèi)通過調(diào)節(jié)circITCH/miR-145/RASA1信號通路來抑制卵巢癌細(xì)胞增殖、遷移等。因此,circITCH可能通過作用于不同的miRNA來抑制卵巢癌進展,其下游基因還需要進一步研究來確定。
3.1 作為卵巢癌診斷標(biāo)志物 從血液中提取外周循環(huán)circRNA進行診斷識別,是目前生物標(biāo)志物研究的熱點。已有研究證實,circBNC2可能是區(qū)分早期卵巢癌患者與良性或健康人群的特異性診斷標(biāo)志物[26]。循環(huán)circABCB10、circMAN1A2也可作為潛在的卵巢癌診斷標(biāo)志物[27, 28]。此外,Ning等[29]證明,circBNC2、circEXOC6B、circFAM13B、circN4BP2L2、circRHOBTB3和circCELSR1在卵巢癌組織中的表達發(fā)生明顯改變,可能是卵巢癌的潛在診斷標(biāo)志物。
3.2 作為卵巢癌預(yù)后標(biāo)志物 卵巢癌患者預(yù)后較差,預(yù)后評估對臨床醫(yī)生和患者均至關(guān)重要。卵巢癌患者癌組織circABCB10陽性表達與生存期呈負(fù)相關(guān)關(guān)系[28],circEXOC6B和circN4BP2L2低表達也與患者預(yù)后密切相關(guān)[29]。circRNA1656在高級別卵巢漿液性癌(HGSOC)組織和卵巢癌細(xì)胞系中的表達下調(diào),并與疾病分期相關(guān),表明其可能成為HGSOC的新型腫瘤標(biāo)記物[30]。circHIPK3在卵巢癌組織中的表達高于癌旁組織,且circHIPK3表達升高與卵巢癌患者的疾病分期、無瘤生存期及總生存期降低均有關(guān)[31]。此外,卵巢癌組織中has_circ_001567表達升高,其表達水平與腫瘤分級及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移相關(guān)[32]。
綜上所述,circRNA已成為腫瘤研究的一個新的前沿領(lǐng)域,特征性circRNA在卵巢癌的發(fā)生和發(fā)展中起著重要作用;circRNA不僅可以作為卵巢癌治療的新靶點,還可能在臨床中作為早期診斷及預(yù)后預(yù)測標(biāo)志物?,F(xiàn)有的circRNA作用機制研究主要揭示其作為miRNA海綿的功能,而對于其他方面的機制有待深入研究。在卵巢癌的相關(guān)研究中,主要闡釋了circRNA在腫瘤細(xì)胞增殖、侵襲、轉(zhuǎn)移等方面的作用,而對于circRNA調(diào)控腫瘤特征,如免疫逃避、血管新生及細(xì)胞自噬等的相關(guān)研究,可能為進一步研究circRNA提供新的思路。