鐘健，劉霄強(qiáng)，傅斌

(1.江西省贛州市南康區(qū)中醫(yī)院，贛州341400；2.江西省南昌大學(xué)第一附屬醫(yī)院，南昌330006)

泌尿系統(tǒng)腫瘤為泌尿外科常見病。 近年來涌現(xiàn)大量關(guān)于泌尿系腫瘤早期診斷生物標(biāo)志物和治療靶點(diǎn)的研究， 其中circRNAs 在泌尿系腫瘤中的研究迅速發(fā)展，并取得一些成績。 目前研究證實(shí)腫瘤的發(fā)生、 發(fā)展與circRNAs 突變或異常表達(dá)密切相關(guān)，circRNAs 未來可能作為腫瘤分子標(biāo)志物，為腫瘤早期診斷、療效評價(jià)、預(yù)后預(yù)測和腫瘤基因治療提供新的靶點(diǎn)。 隨著高通量測序和生物信息學(xué)分析的快速發(fā)展，許多環(huán)狀RNA 已在不同物種的不同細(xì)胞系中被成功識別， 但其功能意義尚不清楚。 現(xiàn)就環(huán)狀RNA 在泌尿系統(tǒng)常見腫瘤中的研究進(jìn)展作綜述。

1 環(huán)狀RNAs 概述

1.1 概述 CircRNAs 不同于典型線性RNA 分子，沒有5'，3' 末端及多聚腺苷酸尾結(jié)構(gòu)，而是形成共價(jià)閉合的環(huán)狀結(jié)構(gòu)。1976 年首次發(fā)現(xiàn)了circRNAs，根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、未知功能和低豐度，circRNAs 最初被認(rèn)為是保守分子產(chǎn)生的錯(cuò)誤拼接副產(chǎn)品。CircRNAs 根據(jù)其來源分為3 類： 內(nèi)含子序列形成的circRNA (circular intronic RNA, ciRNA)、外顯子序列形成的 circRNA (exonic circular RNA,ecircRNA)以及內(nèi)含子序列和外顯子序列共同形成的circRNA(exon-intron circular RNA, eiciRNA)[1]。

1.2 CircRNAs 的特征 ⑴廣泛存在于真核生物不同的組織。⑵CircRNAs 序列具有高度保守性，但某些內(nèi)含子構(gòu)成的circRNAs 序列則保守性不強(qiáng)[2]。⑶CircRNAs 不同于線形非編碼RNAs，它擁有環(huán)狀結(jié)構(gòu)，比線形ncRNAs 更穩(wěn)定，因而對核酸酶不敏感。⑷CircRNAs 大多數(shù)是由蛋白質(zhì)編碼基因的外顯子形成，少數(shù)由內(nèi)含子或內(nèi)含子片段環(huán)化形成[3]。 ⑸CircRNAs 具有microRNA 應(yīng)答元件（microRNA response element,MRE）,可作為競爭性內(nèi)源RNA（competing endogenous RNA, ceRNA）,與miRNA 結(jié)合,在細(xì)胞中發(fā)揮miRNA 海綿效應(yīng)（microRNA sponge），抑制miRNA 活性，調(diào)控靶基因的表達(dá)[4]。⑹CircRNAs 不具有翻譯成蛋白質(zhì)的能力， 但可擔(dān)當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)的合成模板[5]。⑺大部分circRNAs 只能在轉(zhuǎn)錄后起調(diào)控作用，而少數(shù)卻只在轉(zhuǎn)錄水平發(fā)揮調(diào)控作用。

2 環(huán)狀RNAs 的生物學(xué)功能

CircRNAs 特殊的結(jié)構(gòu)和形成方式， 使其具有很多重要功能：CircRNAs 作為miRNA 海綿或競爭性內(nèi)源RNA（ceRNA）來調(diào)控miRNA 靶基因表達(dá)[6]。CircRNAs 通過與miRNA 競爭，間接調(diào)控mRNA的翻譯。 CircRNAs 具有調(diào)控轉(zhuǎn)錄和選擇性剪接作用。 CircRNAs 與RNA 結(jié)合蛋白(RBPs)相互作用，circRNAs 與RBPs 具有共同位點(diǎn)。 CircRNAs 具有翻譯功能，Legnini 等[7]發(fā)現(xiàn)在肌肉發(fā)生過程內(nèi)源性環(huán)狀RNA 可編碼蛋白質(zhì)。其他功能：近來學(xué)者先后發(fā)現(xiàn)某些細(xì)胞分泌的外泌體中存在大量circRNAs[1]，促進(jìn)細(xì)胞間的相互作用。

3 環(huán)狀RNAs 與泌尿系腫瘤

越來越多的研究表明，環(huán)狀RNAs 能調(diào)節(jié)細(xì)胞周期、增殖和細(xì)胞衰老，環(huán)狀RNA 表達(dá)失調(diào)在腫瘤發(fā)生發(fā)展過程起重要的抑癌或促癌作用，但其確切作用機(jī)制尚不明確。 CircRNAs 作為競爭性內(nèi)源RNA （ceRNA） 成為癌癥研究的熱點(diǎn)， 其作為miRNA 海綿調(diào)控下游靶基因表達(dá)引起疾病是主要研究方向。 目前已證實(shí)多種疾?。ㄈ绺伟8]、肺癌[9]、乳腺癌[10]等）的發(fā)生與miRNA 海綿間接調(diào)控基因表達(dá)有關(guān)。 關(guān)于環(huán)狀RNA 在泌尿系統(tǒng)常見腫瘤的研究逐漸增多， 下面我們主要介紹環(huán)狀RNA 在腎癌、膀胱癌及前列腺癌中的相關(guān)研究進(jìn)展。

3.1 環(huán)狀RNAs 與腎腫瘤 Zhou 等[11]研究發(fā)現(xiàn)circPCNXL2 在腎透明細(xì)胞癌(clear cell renal cell carcinoma, ccRCC) 的環(huán)狀RNA 芯片中顯著上調(diào)。CircPCNXL2 升高， 與ccRCC 患者低生存率相關(guān)。細(xì)胞功能實(shí)驗(yàn)證實(shí)，circPCNXL2 基因敲除抑制RCC 細(xì)胞增殖、 體外侵襲和體內(nèi)腫瘤生長。CircPCNXL2 通 過miR-153/ZEB2 軸 調(diào) 控RCC 細(xì)胞的增殖和侵襲。 另一組研究分析了52 對腎細(xì)胞癌和正常腎組織標(biāo)本，認(rèn)為hsa_circ_0001451 與腎細(xì)胞癌患者病理特征和總生存率（overall survival,OS）相關(guān)，且其在腎細(xì)胞癌組織中明顯下調(diào)[12]。體外沉默hsa_circ_0001451 可促進(jìn)腫瘤生長。

此外，Xiong 等研究證實(shí)circ-ZNF609 在腎癌細(xì)胞中顯著上調(diào)，circ-ZNF609 的高表達(dá)促進(jìn)細(xì)胞增殖和侵襲， 該研究揭示了circ-ZNF609/miR-138-5p/FOXP4 調(diào)控網(wǎng)絡(luò)在腎癌中的作用，為腎癌的發(fā)病機(jī)制提供了新的視角。

3.2 環(huán)狀RNAs 與膀胱癌 有學(xué)者研究證實(shí)circTCF25 在膀胱癌中高表達(dá),過表達(dá)circTCF25 會使miR-103a-3p 和miR-107 的表達(dá)減少并增加CDK6 的表達(dá)，從而促進(jìn)細(xì)胞在體內(nèi)外的增殖和遷移。 circTCF25/miR-103a-3p/miR-107-CDK6 通路在膀胱癌中的調(diào)控作用得到證實(shí)。 他們的研究表明circTCF25 可能成為新的膀胱癌標(biāo)志物[13]。此外,多項(xiàng)研究[14]發(fā)現(xiàn)circ-VANGL1，circRNA-MYLK，hsa_circ_0068871 在膀胱癌組織表達(dá)明顯上調(diào)，它們分別靶向miR-605-3p，miR-29a，miR-181a-5p，進(jìn)而影響下游靶基因的表達(dá)，促進(jìn)膀胱癌細(xì)胞增殖、遷移、侵襲和腫瘤的生長。

Liu 等[15]通 過 建 立 的 膀 胱 癌（bladder cancer，BC） 細(xì)胞侵襲模型鑒定了一種新的circRNA：circFNDC3B。 它被發(fā)現(xiàn)在BC 組織中明顯下調(diào)，并且與患者的病理分期、分級、淋巴浸潤及總體生存率密切相關(guān)。 他們通過功能實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步證實(shí)circFNDC3B 過表達(dá)顯著抑制細(xì)胞增殖、 遷移和侵襲。 circFNDC3B 與miR-1178-3p 結(jié)合， 而miR-1178-3p 靶向癌基因G3BP2 的5 個(gè)UTR， 進(jìn)而抑制G3BP2， 導(dǎo)致下游SRC/FAK 信號通路被抑制，延緩膀胱癌進(jìn)展。 另一項(xiàng)研究表明circMTO1 在膀胱癌組織中表達(dá)下調(diào)，較低水平的circMTO1 與膀胱癌患者的轉(zhuǎn)移和低生存率呈正相關(guān)。 CircMTO1在膀胱癌細(xì)胞中的異常表達(dá)可抑制細(xì)胞上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT) 和轉(zhuǎn)移。 CircMTO1 能夠海綿化miR-221， 且circMTO1 過表達(dá)負(fù)調(diào)控E-cadherin/Ncadherin 通路，通過競爭miR-221 抑制膀胱癌細(xì)胞的EMT。 他們的研究結(jié)果認(rèn)為circMTO1 可能一個(gè)新的膀胱癌治療靶點(diǎn)[16]。 綜上所述，circRNAs 可作為預(yù)測膀胱癌患者預(yù)后的生物標(biāo)志物， 如何提高抑癌circRNAs 的表達(dá)或降低促癌circRNAs 的表達(dá)， 將是未來治療膀胱癌的新靶向。 目前關(guān)于circRNAs 在膀胱癌中異常表達(dá)及其作用的研究越來越多，本文就不一一詳細(xì)贅述，予列表總結(jié)（表1）。

3.3 環(huán)狀RNAs 與前列腺癌 研究者發(fā)現(xiàn)在前列腺癌組織中circHIPK3 的表達(dá)明顯高于癌旁組織。circHIPK3 下調(diào)抑制PC-3 和DU145 細(xì)胞的增殖和侵襲性。 通過雙熒光素酶報(bào)告基因檢測發(fā)現(xiàn)，circHIPK3 與miRNA-338-3p 結(jié)合后導(dǎo)致miRNA-338-3p 在前列腺癌（Prostate Cancer，PCa）組織中表達(dá)下調(diào)。miRNA-338-3p 表達(dá)與淋巴結(jié)腫大及遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移呈負(fù)相關(guān)[17]。 miRNA-338-3p 過表達(dá)顯著降低PC-3 和DU145 細(xì)胞的增殖和侵襲能力。 此外，ADAM17 被證實(shí)是miRNA-338-3p 的靶基因。ADAM17 過表達(dá)增強(qiáng)PC-3 和DU145 細(xì)胞的增殖和侵襲能力。 Xia 等在前列腺癌中篩出兩個(gè)與PCa相關(guān)的circRNA：circ_0057558 和circ_0062019，將這兩種環(huán)狀RNA 與前列腺特異性抗原(prostate specific antigen，PSA)結(jié)合分析，可有效鑒別PCa 和前列腺增生患者。 因此，他們這兩種環(huán)狀RNA 有望成為前列腺癌篩查和診斷的潛在生物標(biāo)志物。

另外，Dai 等[18]研究證實(shí)在前列腺癌組織和癌細(xì)胞中circMYLK 的表達(dá)明顯高于正常組織和正常前列腺細(xì)胞。 上調(diào)circRNA-MYLK 促進(jìn)PCa 細(xì)胞增殖、 侵襲和遷移； 通過RNA 干擾技術(shù)降低circRNA-MYLK 的表達(dá)可促進(jìn)PCa 細(xì)胞的凋亡。他們發(fā)現(xiàn)circRNA-MYLK 是通過靶向miR-29a 影響PCa 細(xì)胞的功能。

最近一項(xiàng)研究[19]發(fā)現(xiàn)，在人類PCa 中，一種AMOTL1 衍生的circRNA circAMOTL1L 被下調(diào)，而circAMOTL1L 的下調(diào)導(dǎo)致E-cadherin 下調(diào)和vimentin 上調(diào)進(jìn)而促進(jìn)PCa 細(xì)胞遷移和侵襲，導(dǎo)致EMT 和PCa 的進(jìn)展。 他們在機(jī)制研究中證實(shí)circAMOTL1L 作為海綿PCa 細(xì)胞中的miR-193a-5p，減輕miR-193a-5p 對Pcdha 基因簇的抑制。 因此，circAMOTL1L 下調(diào)介導(dǎo)的circAMOTL1L -miR-193a-5p-pcdha8 調(diào)控通路的失調(diào)有助于體內(nèi)PCa 的 生 長。 此 外， 他 們 發(fā) 現(xiàn)RBM25 直 接 與circAMOTL1L 結(jié)合并誘導(dǎo)其生物發(fā)生， 而p53 通過直接激活RBM25 基因調(diào)控EMT。 這些發(fā)現(xiàn)將p53/RBM25 介導(dǎo)的circAMOTL1L-miR-193a-5p-Pcdha 調(diào)節(jié)軸與前列腺癌轉(zhuǎn)移過程中的EMT 聯(lián)系起來。

最后，我們對泌尿系統(tǒng)三大常見腫瘤（腎癌、膀胱癌、前列腺癌）的相關(guān)circRNAs 研究進(jìn)行總結(jié)歸納（見表1）。

4 展望

目前，circRNAs 種類繁多且功能復(fù)雜，尚未完全研究透徹，多數(shù)研究發(fā)現(xiàn)circRNAs 在癌癥中的作用主要是作為 miRNA 的 ceRNA 來破壞miRNA 對靶基因的抑制作用， 從而發(fā)揮其抑癌或促癌作用，而對circRNAs 通過其他通路及分子機(jī)制影響癌癥的發(fā)生、發(fā)展研究仍然較少，仍有待進(jìn)一步深入探索。 CircRNAs 具有高度保守性及穩(wěn)定性，且不易被RNA 酶類降解，將可能用于如膀胱癌、腎癌、前列腺癌等一些特定癌癥的診斷、早期預(yù)防和后期治療。 通過過表達(dá)或抑制特定circRNAs 達(dá)到抑制癌癥惡化的目的。 因此， 對于circRNAs 的快速檢測及特定癌癥circRNAs 作用的探索將成為一個(gè)重要的研究方向。

表1 泌尿系常見腫瘤的相關(guān)circRNA 研究總結(jié)