劉潔瑩,陳曉銘(.廣東醫(yī)科大學,廣東湛江 524023;2.廣東醫(yī)科大學附屬醫(yī)院內(nèi)分泌科,廣東湛江 52400)
甲狀腺癌是內(nèi)分泌系統(tǒng)最常見的惡性腫瘤,在全球最常見的惡性腫瘤中排名第8 位[1],發(fā)病率呈上升趨勢,其中甲狀腺乳頭狀癌(PTC)發(fā)病率最高,占80%~ 85%[2],晚期PTC 患者的5 年生存率僅為59%[3]。DNA 突變(如BRAFV600E 突變)、非編碼RNA(ncRNA)均參與PTC 的發(fā)生和發(fā)展[4‐6]。環(huán)狀RNA(circular RNA,circRNA)呈共價環(huán)狀結(jié)構(gòu),沒有5'‐3'極性與多聚腺苷酸尾[7],因而具有更長的半衰期,更能抵抗RNA 降解[8]。circRNA 根據(jù)連接模式和組成分為9 種類型,其中外顯子circRNA、內(nèi)含子circRNA 及外顯子-內(nèi)含子circRNA 最具代表性[9]。circRNA 具有充當miRNA 海綿、與RNA 結(jié)合蛋白相互作用、調(diào)節(jié)可變剪接和轉(zhuǎn)錄、被翻譯成蛋白質(zhì)/肽等功能[10],在腫瘤的發(fā)生發(fā)展中起調(diào)控作用,有望成為新的腫瘤標志物和治療靶點[11]。本文就circRNA 在PTC 中的差異表達譜、生物學功能以及臨床意義進行綜述。
目前,RNA 測序和基因表達微列陣技術(shù)已被廣泛應用于構(gòu)建circRNA 差異表達譜。Peng 等[12]對18個甲狀腺樣本(6 個PTC 組織、6 個匹配的癌旁組織和 6 個良性甲狀腺疾病組織)進行微陣列分析,發(fā)現(xiàn)PTC 中有88 個表達上調(diào)的circRNAs 及10 個表達下調(diào)的circRNAs。而相對于良性甲狀腺疾病,PTC 中有129 個表達上調(diào)的circRNAs 及226 個表達下調(diào)的circRNAs。其中,有12 個表達上調(diào)circRNAs 和4 個表達下調(diào)的circRNAs 重疊。Ren 等[13]使用circRNA 微陣列在PTC 組織中鑒定出206 個上調(diào)的circRNAs 和177個下調(diào)的circRNAs。Zhang 等[14]通過RNA 測序構(gòu)建了PTC 的circRNA 差異表達譜,并通過體外細胞實驗證實沉默circTIAM1 可以抑制PTC 細胞的遷移、增殖和凋亡。Ye 等[15]通過微陣列分析檢測circRNA 在5對PTC 組織和正常組織中的相對表達,共篩選出1137個顯著差異表達的circRNAs,其中678 個circRNAs 顯著高表達,459 個circRNAs 顯著低表達。通過對比,我們發(fā)現(xiàn)不同研究者構(gòu)建的circRNA 差異表達譜并不完全一致,原因可能是:選擇的檢測方法不同,微陣列需基于預先設計的標記探針與目標cDNA 序列進行雜交,而RNA 測序可直接對cDNA 鏈進行測序;使用的微列陣芯片不同,不同的芯片包含的探針不同;選擇的PTC組織樣本具有個體差異及腫瘤分期不同。同時被不同檢測方法或者不同芯片證實差異表達的circRNA 失調(diào)的可能性更大,在更多PTC 樣本及細胞系中差異表達的circRNA 亦然。
癌細胞在腫瘤進展的過程中會發(fā)生很多特征性改變,這些改變包括促進血管生成、獨立于外源性生長促進或生長抑制信號進行增殖、逃避凋亡以及侵犯周圍組織并遠處轉(zhuǎn)移等[16]。而circRNA 可能與這些細胞生物學特征有關(guān)。Xue 等[17]發(fā)現(xiàn)circPRMT5 在PTC 組織和細胞系中顯著高表達,沉默CircPRMT5 可抑制PTC細胞增殖、侵襲和遷移,同時誘導細胞凋亡。Wang等[18]通過體外功能實驗證實,過表達circ‐ITCH 可抑制PTC 細胞增殖和侵襲,并促進細胞凋亡。Mao 等[19]發(fā)現(xiàn)沉默circRPS28 可抑制PTC 細胞的活力及細胞的遷移、侵襲能力,減低集落形成數(shù),降低傷口愈合率及提升細胞的凋亡能力。Long 等[20]發(fā)現(xiàn)過表達hsa_circ_0007694 可在體外促進PTC 細胞的凋亡并抑制增殖、侵襲和遷移,還可以在體內(nèi)抑制腫瘤生長。Cai 等[21]發(fā)現(xiàn)circBACH2 是一種致癌因子,沉默circBACH2抑制PTC 細胞的增殖、遷移和侵襲。綜上,不難看出circRNA 在PTC 中既可以作為致癌因子,也可以作為抑癌因子,不同差異表達的circRNA 在PTC 的生物學功能不盡相同。
hsa_circRNA_007148[13]、circFOXM1[15]、circBACH2[21]、circ_0006156[22]、hsa_circ_0058124[23]、hsa_circ_0004458[24]、circ_0008274[25]、circZFR[26]和circ_0067934[27]的表達水平與腫瘤大小、TMN 分期、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和遠處轉(zhuǎn)移等臨床特征呈正相關(guān),而hsa_circRNA_047771[13]、circ‐ITCH[18]和hsa_circ_0137287[28]則與之相反。綜上分析,差異表達的circRNA 與PTC 的臨床病理特征具有相關(guān)性,circRNA 有可能是PTC 預后的影響因素或相關(guān)標志物。但在不同的研究中腫瘤大小分組的方法并不相同,且較為單一,如circ_0006156和circ_0067934 與腫瘤大小>1 cm 相關(guān)[22,27],hsa_circ_0058124 和hsa_circ_0137287 與腫瘤大小>2 cm 相關(guān)[23,28],circFOXM1[15]與腫瘤大小>3 cm 相關(guān),而hsa_circ_0004458 與腫瘤大小≥3cm 相關(guān)[24],這也可能是circRNA 與PTC 相關(guān)性研究中異質(zhì)性較大的原因之一。故此,在circRNA 表達水平與PTC 臨床病理特征關(guān)系的研究中,根據(jù)TMN 分期或者腫瘤的特征作進一步亞組分析可能更為合理。
目前,甲狀腺乳頭狀癌的診斷涉及血清學、影像學和病理學等檢查,其中病理診斷是金標準,但仍有多達30% 的甲狀腺結(jié)節(jié)無法通過病理學檢查明確診斷[29],因此探索敏感性及特異性更高的生物標志物具有重大意義。近年來的研究表明,circRNA 有望成為PTC 診斷的生物標志物。有研究通過接收者操作特征曲線(ROC 曲線)探索circRNA 作為 PTC 潛在生物標志物的診斷價值,發(fā)現(xiàn)circBACH2 的ROC 曲線下面積(AUC)為0.863(95%CI=0.777~0.949,P<0.001)[21]、circ_0006156 的AUC 為0.891(95%CI=0.820~0.961,P<0.001)[22]、hsa_circ_ IPCEF1 的AUC 為0.801(95%CI=0.711~0.891,P<0.001)[30]、hsa_circ_0002111的AUC 為0.833(95%CI=0.771~0.894,P<0.001)[31]。此外,Shi 等[32]研究發(fā)現(xiàn)在PTC 患者中兩種circRNA(circRAPGEF5 和hsa_circ_0058124)表達水平的組合與PTC 的發(fā)生獨立相關(guān),表明它們可以作為該疾病的新診斷生物標志物。迄今為止,circRNA 作為PTC 診斷生物標志物的研究仍處于早期階段,在circRNA 被視為臨床應用的生物標志物之前,仍需更深入的研究。
與其他非編碼RNA 一樣,circRNA 可能是PTC預后的潛在預測因子。Kaplan‐Meier 生存曲線分析顯示,circ_0006156 低表達PTC 患者的總生存期(Overall survival,OS)明顯長于circ_0006156 高表達患者(P<0.05)[22]。與circ_0006156 相似,circBACH2低表達的PTC 患者具有相對較長的OS(P<0.05)[21]。再者,PTC 患者中circZFR 的表達水平與不良預后呈正相關(guān)[26],而circ_0067934 高表達的PTC 患者生存率較低[27]。此外,Cox 比例風險回歸模型分析表明,circ_0067934[27]是影響預后的獨立危險因素(RR=4.385,95%CI=1.087~17.544,P=0.038)。但由于生存分析有限,無法明確circRNA 對預后的預測作用。因此,在后續(xù)的研究中,有必要通過觀察circRNA 與PTC 復發(fā)轉(zhuǎn)移的關(guān)系以及進行長期隨訪研究來闡明circRNA 在預測PTC 預后中的作用。
越來越多的研究表明,circRNA 在PTC 的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮著重要作用,但目前的研究存在一些局限性,如circRNA 命名方式不統(tǒng)一、PTC 的樣本量和組織學類型有限、臨床實踐應用相關(guān)研究屈指可數(shù)等。但隨著識別和篩選技術(shù)的發(fā)展、在線數(shù)據(jù)庫的改進及研究者的不懈探索,circRNA 仍有望被廣泛應用于PTC 的診斷、監(jiān)測和治療。