郝芬林,李濤,姚宏,查勇
(昆明醫(yī)科大學(xué)第三附屬醫(yī)院1.肝膽胰外科2.腫瘤生物治療中心,云南昆明650100)
大多數(shù)癌癥患者在診斷時(shí)已有不同程度的轉(zhuǎn)移,盡管現(xiàn)有針對(duì)各類癌癥的治療方法,但許多類型的癌癥仍然是導(dǎo)致高人口病死率和高醫(yī)療支出的重要因素[1]。 肝細(xì)胞癌 (hepatocellular carcinoma,HCC)是原發(fā)性肝癌的最主要的病理表現(xiàn)形式之一[2],是世界上最常見的惡性腫瘤之一[3],已成為一個(gè)嚴(yán)重的公共衛(wèi)生問題[4]。迄今為止,常見治療策略包括化療、放射治療、手術(shù)切除、靶向治療和肝移植[5-6]。但是部分HCC 患者癥狀出現(xiàn)較晚,早期診斷較為困難,目前只有約1/3 的HCC患者能夠接受根治性切除,而這些HCC 患者轉(zhuǎn)移率和復(fù)發(fā)率高,預(yù)后差[7]。靶向治療對(duì)改善晚期HCC 患者預(yù)后的效果顯著,其中索拉菲尼和侖伐替尼是改善進(jìn)展期HCC 患者生存期的一線用藥[8]。另外傳統(tǒng)的血液生物標(biāo)志物廣泛用于腫瘤診斷,但其低敏感度和特異度限制了其在普通人群腫瘤篩查中的廣泛應(yīng)用。面對(duì)這些挑戰(zhàn)需要尋找潛在的生物標(biāo)志物進(jìn)行早期診斷和預(yù)后監(jiān)測(cè),并尋找新的靶點(diǎn)制定更有效的治療策略[9]。
環(huán)狀RNA(circRNA)是一類新的內(nèi)源性功能性非編碼RNA(non-coding RNA),在腫瘤的發(fā)生發(fā)展中起著重要作用[10],單個(gè)的circRNA 被證明可以作為癌基因或者抑癌基因[11-12]。近來研究發(fā)現(xiàn),一些circRNA 上有微小RNA(microRNA,miRNA)結(jié)合位點(diǎn),作為一種新發(fā)現(xiàn)的競(jìng)爭(zhēng)性內(nèi)源RNA(competing endogenous RNA,ceRNA),通常存在于各種生物體中,充當(dāng)“miRNA 海綿”,競(jìng)爭(zhēng)性吸附結(jié)合miRNA,調(diào)控靶基因的表達(dá),進(jìn)而調(diào)節(jié)HCC的 進(jìn) 展[13]。RNA 結(jié)合蛋白(RNA binding protein,RBP)是一類廣泛參與基因轉(zhuǎn)錄和翻譯的蛋白質(zhì),單個(gè)circRNA 包含RBP 結(jié)合基序,可能具有海綿吸附結(jié)合這些RBP 的功能,與RBP 的相互作用被認(rèn)為是circRNA 功能的重要組成部分,并且通過調(diào)控RBP 的功能來間接調(diào)控HCC 的發(fā)生和發(fā)展[14]。這提示circRNA 可能作為HCC 的診斷生物標(biāo)志物和治療靶點(diǎn)的潛在價(jià)值[15]。本文綜述了近年來circRNA 在HCC 表達(dá)失調(diào)、作用功能以及臨床意義方面的研究進(jìn)展。
環(huán)狀RNA 首次進(jìn)入大家的視線是在1976年由Sanger 等[16]在高等植物類病毒中發(fā)現(xiàn)的共價(jià)閉合的環(huán)狀分子形式,最初一直被認(rèn)為是拼接錯(cuò)誤的產(chǎn)物,后來在1979年也被發(fā)現(xiàn)是真核生物的內(nèi)源性RNA 剪接產(chǎn)物[17]。隨著RNA 的高通量測(cè)序技術(shù)、circRNA 特異性基因芯片分析以及生物信息學(xué)的不斷發(fā)展,circRNA 的研究越來越受到關(guān)注[18]。尤其circRNA 具有很強(qiáng)的診斷、預(yù)后和預(yù)測(cè)的生物標(biāo)志物潛力,強(qiáng)調(diào)其在對(duì)樣本,如血漿、唾液和尿液中液體活檢的檢測(cè)能力[19]。
與線性RNA 不同,circRNA 來源于前體mRNA(pre-mRNA)的反向剪接,是一種具有環(huán)狀共價(jià)閉合結(jié)構(gòu)的內(nèi)源性非編碼RNA[20],可能出現(xiàn)在任何基因組區(qū)域,包括基因攜帶區(qū)域和基因間區(qū)域,長(zhǎng)度范圍從幾百個(gè)到幾千個(gè)核苷酸不等。大多數(shù)環(huán)狀RNA 的半衰期比相應(yīng)的線性RNA 的半衰期長(zhǎng)。環(huán)狀RNA 沒有3'帽子端或5'尾端,這使它們比來自細(xì)胞中相同基因的典型線性轉(zhuǎn)錄物更穩(wěn)定和豐富,對(duì)核酸外切酶具有更高的耐受性,廣泛存在于真核生物中[21-22]。因其具有結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、高度保守和組織特異性表達(dá)的特點(diǎn),circRNA 可能在多種腫瘤中作為重要的生物標(biāo)志物,其中包括HCC。21 世紀(jì),隨著RNA 測(cè)序(RNA-seq)技術(shù)和生物信息學(xué)的發(fā)展,circRNA 的豐富度和多樣性得到了證實(shí),揭示了circRNA 在不同發(fā)育階段和生理?xiàng)l件下的動(dòng)態(tài)表達(dá)模式[23]。大多數(shù)circRNA 在組織發(fā)育過程中表現(xiàn)出明顯細(xì)胞類型特異性、發(fā)育階段特異性和疾病特異性,表明它們廣泛參與各種生理和病理生理過程。circRNA 的豐富度表現(xiàn)在,哺乳動(dòng)物細(xì)胞中存在大量的circRNA,其中一些circRNA 含量豐富且穩(wěn)定,表明它們可能在細(xì)胞中具有調(diào)節(jié)功能[24]。除了分布于組織,circRNA 也存在于不同的體液中,如唾液、血液、尿液和腦脊液中[25]。目前,新興的研究正在開發(fā)通過液體活檢這一微創(chuàng)技術(shù)在人體的各類體液中獲得新型的、高度精確的生物標(biāo)志物。circRNA 表達(dá)模式在腫瘤患者和健康對(duì)照組之間表現(xiàn)出明顯的差異,這表明體液中的circRNA 可能是監(jiān)測(cè)腫瘤發(fā)生和進(jìn)展的新型生物標(biāo)志物[26]。
circRNA 的種類包括以下3 種[7]:EcircRNA,外顯子來源的circRNA,僅由外顯子組成,在circRNA中占大多數(shù),定位于細(xì)胞質(zhì)中,主要通過與miRNA 或RBP 結(jié)合而發(fā)揮作用;ciRNA,內(nèi)含子來源的circRNA,僅由內(nèi)含子組成,分布于細(xì)胞核中;EIciRNA 是保留內(nèi)含子的外顯子circRNA,主要由外顯子形成,但在結(jié)構(gòu)中保留一小段內(nèi)含子,存在于細(xì)胞核中[27],后兩者比EcircRNA 具有更少的miRNA 結(jié)合位點(diǎn)[28]。
研究[29]表明circRNA 在體內(nèi)廣泛表達(dá),并且通過各種機(jī)制參與調(diào)節(jié)人體多種生命活動(dòng)。circRNA可能的作用模式包括充當(dāng)“miRNA 海綿”、與蛋白質(zhì)的相互作用以及調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)翻譯過程。
1.3.1 與miRNA 結(jié)合 circRNA 在癌癥中最著名的功能是充當(dāng)“miRNA 海綿”并競(jìng)爭(zhēng)miRNA 上的mRNA 結(jié)合位點(diǎn),間接調(diào)控miRNA 靶基因的表達(dá),從而調(diào)節(jié)腫瘤的進(jìn)展,即circRNA 的“miRNA 海綿”功能模型。最早提出這一功能模型的是Max Delbruck 柏林醫(yī)學(xué)系統(tǒng)生物學(xué)研究所的Rajewsky 團(tuán)隊(duì)[30],其發(fā)現(xiàn)CDR1as 上存在多達(dá)63 個(gè)miR-7 的結(jié)合位點(diǎn),由此提出“miRNA 海綿”這一功能模型,也稱為最著名的circRNA 功能模型。近來發(fā)現(xiàn),CDR1as 可通過miR-7 介導(dǎo)的機(jī)制調(diào)節(jié)腫瘤的轉(zhuǎn)移。此外,CDR1as 水平反映了與不同治療反應(yīng)相關(guān)的細(xì)胞狀態(tài)[31]。circRNA 能夠通過作為競(jìng)爭(zhēng)性內(nèi)源RNA 調(diào)節(jié)基因表達(dá),也被稱為“miRNA 海綿”,在許多生物學(xué)過程中吸附結(jié)合來調(diào)節(jié)miRNA 靶向mRNA 的表達(dá)[32]。circRNA 與疾病相關(guān)miRNA 的 相互作用表明circRNA 在包括癌癥在內(nèi)的多種疾病中起重要調(diào)控作用。一個(gè)特異的circRNA 可能與多個(gè)miRNA 結(jié)合,而不同的circRNA 可能與一個(gè)特異的miRNA 相互作用,表明circRNA 可能通過調(diào)節(jié)不同的miRNA 而影響HCC 的進(jìn)展。另外,許多circRNA被認(rèn)為在神經(jīng)發(fā)育和上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化過程中起作用[33]。circRNA 通過其調(diào)節(jié)功能在腫瘤的發(fā)生發(fā)展過程中起癌基因或抑癌基因的作用,這表明circRNA 可能是腫瘤診斷的新的生物標(biāo)志物或治療靶 點(diǎn)。Wang 等[9]發(fā) 現(xiàn)hsa_circ_0091570 在HCC 組 織和細(xì)胞系中的表達(dá)水平明顯下調(diào),其下調(diào)可促進(jìn)HCC 細(xì)胞增殖和遷移,抑制HCC 細(xì)胞凋亡,從而促進(jìn)腫瘤的生長(zhǎng)。RNA 體內(nèi)沉淀實(shí)驗(yàn)測(cè)定HCC 細(xì)胞中可能與hsa_circ_0091570 相互作用的miRNA,得出hsa_circ_0091570 可以作為miR-1307 的“海綿”,進(jìn)而調(diào)節(jié)ISM1 的表達(dá),即hsa_circ_0091570 通過保護(hù)ISM1 免受miR-1307 的下調(diào)而發(fā)揮抗腫瘤作用。circRNA 在腫瘤發(fā)生發(fā)展中作為“miRNA 海綿”發(fā)揮功能不僅見于HCC,也見于其他類型的癌癥,例如乳腺癌、結(jié)直腸癌。Liu 等[34]發(fā)現(xiàn)hsa_circ_001783 在乳腺癌組織中的表達(dá)明顯高于配對(duì)的非癌組織,Kaplan-Meier 分析進(jìn)一步顯示hsa_circ_001783 表達(dá)水平較高的患者更容易發(fā)生復(fù)發(fā),且無病生存率低。多因素分析顯示hsa_circ_001783 的表達(dá)水平是預(yù)測(cè)乳腺癌患者預(yù)后的獨(dú)立因素。而且hsa_circ_001783 通過吸附結(jié)合miR_200c_3p 促進(jìn)乳腺癌細(xì)胞的進(jìn)展,可以作為乳腺癌新的預(yù)后標(biāo)志物和治療靶點(diǎn)。Hu 等[35]發(fā)現(xiàn)結(jié)直腸癌組織和細(xì)胞中circFAT1、UHRF1 水平升高,miR-520b、miR-302c-3p 水平降低。敲低circFAT1 可抑制細(xì)胞增殖、周期、糖酵解以及誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。circFAT1 是miR-520b 和miR-302c-3p 的“海綿”,而miR-520b 和miR-302c-3p 可以靶向UHRF1。 提示circFAT1 上 調(diào)UHRF1,通過靶向miR-520b 和miR-302c-3p 影響結(jié)直腸癌細(xì)胞增殖、凋亡和糖酵解,為結(jié)直腸癌的治療提供理論依據(jù)。作為“miRNA 海綿”的circRNA 為診斷和治療多種類型的腫瘤提供了新的方向,腫瘤發(fā)生發(fā)展中的circRNA-miRNA 基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)有待進(jìn)一步的研究。
1.3.2 與RBP 結(jié)合 RBP 在轉(zhuǎn)錄后修飾和mRNA 翻譯中起著至關(guān)重要的作用。circRNA 以ceRNA 機(jī)制來調(diào)節(jié)RBP 的功能,此外circRNA 作為“RBP 海綿”調(diào)節(jié)下游基因轉(zhuǎn)錄,即作為載體將RBP 儲(chǔ)存、分類或傳遞到特定的亞細(xì)胞位置[36]。Zhu 等[37]發(fā)現(xiàn)circZKSCAN1 通過調(diào)節(jié)RBP 脆性X 智力低下蛋白(FMRP)的功能,阻斷FMRP 與β-catenin 結(jié)合蛋白細(xì)胞周期和凋亡調(diào)節(jié)因子1(CCAR1)mRNA 的結(jié)合,從而使Wnt/β-catenin 信號(hào)通路失活。此外,circZKSCAN1 在體內(nèi)誘導(dǎo)腫瘤靜止,表明其具有精確靶向治療的潛力。這揭示了circZKSCAN1 在抑制HCC 細(xì)胞的干細(xì)胞(HCC-CSCs)調(diào)節(jié)作用的機(jī)制,并確定了新發(fā)現(xiàn)的circZKSCAN1-FMRP-CCAR1-Wnt 信號(hào)軸可能是HCC治療的重要靶點(diǎn)。
1.3.3 翻譯成蛋白 circRNA 可翻譯成有功能性蛋白,此類研究比較新穎。Bozzoni 團(tuán)隊(duì)[38]發(fā)現(xiàn)circ-ZNF609 與重鏈多核糖體相關(guān),并以剪接依賴性和帽依賴性的方式翻譯成蛋白質(zhì),從而提供了真核生物中編碼蛋白質(zhì)circRNA 的一個(gè)例子。Yang 等[39]發(fā)現(xiàn)circ-FBXW7 在正常人腦中大量表達(dá),由內(nèi)部核糖體進(jìn)入位點(diǎn)驅(qū)動(dòng)的circ-FBXW7 跨接開放閱讀框編碼了一種新的21 kDa 蛋白,將其稱為FBXW7-185aa。癌細(xì)胞中FBXW7-185aa 的上調(diào)抑制了增殖和細(xì)胞周期的加速,而FBXW7-185aa 的敲低則促進(jìn)了體內(nèi)和體外的惡性表型。此外,膠質(zhì)母細(xì)胞瘤臨床樣本中的circ-FBXW7 和FBXW7-185aa 水平與其配對(duì)的腫瘤相鄰組織相比表達(dá)降低(P<0.001)。circ-FBXW7 表達(dá)與膠質(zhì)母細(xì)胞瘤患者的總體生存呈正相關(guān)(P=0.03)。說明內(nèi)源性circRNA 可編碼細(xì)胞中的有功能性的蛋白,且circ-FBXW7 和FBXW7-185aa 對(duì)腦膠質(zhì)母細(xì)胞瘤具有潛在的預(yù)后影響。
circRNA 主要通過circRNA-miRNA-mRNA 軸 調(diào)控癌基因或抑癌基因的表達(dá)。大量的circRNA 在HCC 組織中異常表達(dá),提示這些circRNA 可能在HCC 的發(fā)生、發(fā)展過程中發(fā)揮重要作用,其中主要包括生長(zhǎng)、凋亡、轉(zhuǎn)移、侵襲、細(xì)胞周期、上皮間充質(zhì)轉(zhuǎn)化和信號(hào)通路等方面。
越來越多的研究表明circRNA 可作為抑癌因子負(fù)性調(diào)控HCC 細(xì)胞增殖、分化、遷移、侵襲等生物學(xué)進(jìn)程,抑制HCC 的發(fā)生發(fā)展。一般來說,上調(diào)的circRNA 在HCC 中作為癌基因發(fā)揮促癌作用,促進(jìn)細(xì)胞生長(zhǎng)增殖、遷移和侵襲,但抑制細(xì)胞周期阻滯和凋亡(表1)。
表1 circRNA在HCC中的生物學(xué)功能及作用機(jī)制Table 1 Biological function and action mechanism of circRNAs in HCC
Qin 等[40]發(fā)現(xiàn)hsa_circ_0001649 在HCC 組織中的表達(dá)明顯低于其在配對(duì)癌旁組織中的表達(dá),且其表達(dá)水平與腫瘤生長(zhǎng)呈反相關(guān), 即hsa_circ_0001649 可能發(fā)揮抑癌作用。對(duì)hsa_circ_0001649 的序列進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)其多個(gè)潛在的RBP 結(jié)合位點(diǎn),提示hsa_circ_0001649 可能與蛋白質(zhì)吸附結(jié)合或作為一種轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子參與HCC 的發(fā)生和發(fā)展。Han 等[41]分析了circRNA 在HCC 組織中的表達(dá)譜,發(fā)現(xiàn)circMTO1 是一種腫瘤相關(guān)分子在HCC 組織中表達(dá)明顯下調(diào),且HCC 組織中circMTO1 的表達(dá)降低與HCC 患者的預(yù)后不良顯著相關(guān):與高表達(dá)者相比,低表達(dá)的HCC 患者生存期縮短,所以HCC組織中circMTO1 的降低可能作為預(yù)后不良的預(yù)測(cè)指標(biāo)。circMTO1 吸附結(jié)合致癌基因miR-9,通過circMTO1/miR-9/p21 軸抑制HCC 的進(jìn)展,提示其在HCC 發(fā)生發(fā)展中的抑癌作用。此外,circMTO1 的體內(nèi)干預(yù)顯示了其在HCC 靶向治療中的潛力,提示circMTO1 可作為HCC 潛在的治療靶點(diǎn)和預(yù)后生物標(biāo)志物。Yu 等[42]發(fā)現(xiàn)cSMARCA5 在HCC 組織中的表達(dá)水平較低,cSMARCA5 的下調(diào)與HCC 的侵襲性特征顯著相關(guān),是HCC 患者術(shù)后總生存率(OS)和無復(fù)發(fā)生存率(RFS) 的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。cSMARCA5通過誘導(dǎo)miR-17-3p 和miR-181b-5p 促 進(jìn)其共同靶點(diǎn)腫瘤抑制因子TIMP3 的表達(dá),從而抑制HCC 細(xì)胞的增殖和遷移。Chen 等[43]發(fā)現(xiàn)hsa_circ_0051443 是經(jīng)外泌體從正常細(xì)胞向HCC 細(xì)胞轉(zhuǎn)移,通過促進(jìn)細(xì)胞凋亡和阻斷細(xì)胞周期抑制腫瘤惡性生物學(xué)行為。HCC 患者的組織和血漿外泌體中的hsa_circ_0051443 表達(dá)明顯下調(diào)。hsa_circ_0051443 高表達(dá)可抑制體內(nèi)腫瘤生長(zhǎng),并通過激活miR-331-3p來調(diào)控其靶基因BAK1,從而促進(jìn)HCC 細(xì)胞凋亡,發(fā)揮抑癌作用。Chen 等[44]發(fā)現(xiàn)circ_0003418 在HCC組織和細(xì)胞系中表達(dá)下調(diào),且與HCC 患者腫瘤大小、TNM 分期及HBsAg 水平相關(guān)。circ_0003418 可通過抑制Wnt/β-catenin 途徑抑制HCC 細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲,并提高HCC 細(xì)胞對(duì)順鉑的敏感度從而起到抑癌作用。circ_0003418 敲低可激活HCC 細(xì)胞中的Wnt/β-catenin 信號(hào)通路,促進(jìn)HCC 細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲。因此,circ_0003418 可能是一種新的生物標(biāo)志物,并提供了治療HCC 的新思路。Li 等[45]發(fā)現(xiàn)circ-102,166 在HCC 中表達(dá)降低,其表達(dá)水平與多種臨床病理特征及HCC 患者的臨床預(yù)后顯著相關(guān)。體外和體內(nèi)實(shí)驗(yàn)表明,circ-102,166過表達(dá)顯著抑制HCC 細(xì)胞的增殖、侵襲、遷移和致瘤性。此外,circ-102,166 可以與miR-182 和miR-184 結(jié)合,調(diào)節(jié)其下游幾個(gè)靶點(diǎn)(FOXO3a、MTSS1、SOX7、p-RB 和c-MYC)的表達(dá),表明circ-102,166 在HCC 中具有腫瘤抑制作用。
除了作為腫瘤抑制因子外,一些circRNA 可通過靶向腫瘤抑制基因影響腫瘤的發(fā)生發(fā)展,已經(jīng)被證實(shí)在包括HCC 在內(nèi)的多種人類癌癥中對(duì)腫瘤細(xì)胞增殖、轉(zhuǎn)移、侵襲具有重要的調(diào)控作用。一般來說circRNA 下調(diào)的典型功能是作為HCC 中的抑制因子,抑制細(xì)胞增殖、轉(zhuǎn)移和侵襲,同時(shí)誘導(dǎo)細(xì)胞周期阻滯和細(xì)胞凋亡。
Wang 等[46]發(fā)現(xiàn)在HCC 組織中,circRHOT1 是1 個(gè)表達(dá)明顯上調(diào)的circRNA,高表達(dá)circRHOT1 的HCC 患者多預(yù)后不良。通過體外和體內(nèi)實(shí)驗(yàn),證明circRHOT1 能顯著促進(jìn)HCC 的生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移。在機(jī)制上,circRHOT1 通過依賴于TIP60 的NR2F6 表達(dá)促進(jìn)HCC 的進(jìn)展,circRHOT1 可能是HCC 預(yù)后的潛在生物標(biāo)志物。Cao 等[47]通過基因表達(dá)結(jié)合數(shù)據(jù)分析篩選HCC 組織中差異表達(dá)的circRNA 及應(yīng)用qRTPCR 檢測(cè),發(fā)現(xiàn)在HCC 細(xì)胞系中hsa_circ_101280 高表達(dá)而其下游miR-375 低表達(dá),體外研究顯示hsa_circ_101280 通過上調(diào)miR-375 和JAK2,促 進(jìn)HCC 細(xì)胞的增殖并且抑制其凋亡,從而極大地促進(jìn)了HCC 的發(fā)生發(fā)展。Zhan 等[48]發(fā)現(xiàn)has_circ_103809 在HCC患者中高表達(dá),hsa_circ_103809 基 因敲低顯著抑制HCC 細(xì)胞增殖和遷移,表明hsa_circ_103809 通過調(diào)節(jié)miR-377-3p/FGFR1/ERK 軸促進(jìn)HCC的發(fā)生和發(fā)展。Hu 等[49]通過體內(nèi)體外研究表明circASAP1 促進(jìn)HCC 生長(zhǎng)和肺轉(zhuǎn)移,促進(jìn)細(xì)胞增殖、集落形成、遷移侵襲。circASAP1 作為miR-326 和miR-532-5p的競(jìng)爭(zhēng)性內(nèi)源性RNA (ceRNA),而MAPK1 和CSF-1 是miR-326 和miR-532-5p 的直接共同靶點(diǎn), circASAP1 作用于miR-326/miR-532-5p-MAPK1/CSF-1 信號(hào)通路促進(jìn)HCC 細(xì)胞增殖和侵襲,并且可能預(yù)測(cè)HCC 患者預(yù)后。Yang 等[50]發(fā)現(xiàn)hsa_circ_0039053 在HCC 組織和細(xì)胞系中高表達(dá),其高表達(dá)與晚期HCC 患者的臨床特征相關(guān)。下調(diào)hsa_circ_0039053 的表達(dá)會(huì)抑制HCC 增殖和侵襲能力。hsa_circ_0039053 作為一種ceRNA 通過結(jié)合miR-637 正向調(diào)控USP21 表達(dá),從而起到抑癌作用。Yu 等[51]發(fā)現(xiàn)circMAST1 在HCC 組織和細(xì)胞系中上調(diào),通過siRNA 沉默circMAST1 的表達(dá)可以抑制HCC 細(xì)胞的遷移、侵襲和增殖以及在體內(nèi)的腫瘤生長(zhǎng)。在HCC 臨床樣本中,circMAST1D 的表達(dá)與catenin delta-1 (CTNND1) 呈正相關(guān),與miR-1299呈負(fù)相關(guān)。circMAST1 通過結(jié)合miR-1299 和穩(wěn)定CTNND1 的表達(dá)促進(jìn)HCC 進(jìn)展。因此circMAST1 可能作為HCC 的新型生物標(biāo)志物和治療靶點(diǎn)。Huang等[52]發(fā)現(xiàn)hsa_circRNA_104348 在HCC 組織和細(xì)胞中明顯上調(diào),且hsa_circRNA_104348 高表達(dá)的HCC 患者預(yù)后較差。hsa_circRNA_104348 促進(jìn)HCC 細(xì)胞增殖、遷移和侵襲,同時(shí)抑制HCC 細(xì)胞凋亡。此外,hsa_circRNA_104348 直接靶向miR-187-3p,可調(diào)節(jié)miR-187-3p 影響HCC 細(xì)胞的增殖、遷移、侵襲和凋亡,并可能對(duì)Wnt/β-catenin 信號(hào)通路產(chǎn)生影響。RTKN2 可能是miR-187-3p 的直接靶點(diǎn)。 hsa_circRNA_104348 可能 通 過靶 向miR-187-3p/RTKN2 軸和激活Wnt/β-catenin 通路,作為競(jìng)爭(zhēng)性內(nèi)源性RNA(ceRNA) 促 進(jìn)HCC 進(jìn) 展。Zhang 等[53]研究發(fā)現(xiàn)circPUM1 在HCC 細(xì)胞呈高表達(dá)。在體外能促進(jìn)HCC 細(xì)胞增殖、遷移和侵襲;體內(nèi)研究表明,circPUM1 可增加HCC 腫瘤的發(fā)生,并調(diào)節(jié)EMT 相關(guān)蛋白的表達(dá)。此外,circPUM1 可以通過結(jié)合miR-1208 從而上調(diào)MAP3K2 的表達(dá)來促進(jìn)HCC 的發(fā)展,證明circPUM1 可能是HCC 的潛在治療靶點(diǎn)。
乙型肝炎病毒(hepatitis B virus,HBV) 和丙型肝炎病毒(hepatitis C virus,HCV)是HCC 的主要病因。慢性乙型肝炎病毒感染是亞洲和撒哈拉以南非洲大多數(shù)地區(qū)HCC 高發(fā)的主要危險(xiǎn)因素[54]。慢性乙型肝炎(chronic hepatitis B,CHB) 在全球范圍內(nèi)影響著20 多億人,尤其是亞太地區(qū),每年約有65 萬例死亡[55]。慢性乙型肝炎病毒感染可導(dǎo)致嚴(yán)重的肝臟疾病,包括纖維化、肝硬化和HCC,并對(duì)其他多個(gè)器官產(chǎn)生影響[56]。大多數(shù)HCC 患者有HBV 感染,繼發(fā)于慢性壞死性炎癥[57]。circRNA在慢性乙型肝炎肝組織中的表達(dá)與正常肝組織不同,與對(duì)照組織相比,CHB 組織中有一系列circRNA 差異表達(dá),如與正常組織相比,CHB 中有1 個(gè)circRNA (hsa_circ_0000650) 下 調(diào)。Hsa_circ_0000650 與TGFB2 呈正相關(guān)(P=0.01),與miR-6873-3p呈負(fù)相關(guān)(P<0.05),提 示hsa_circ_0000650 與miR-6873-3p 介導(dǎo)的TGFB2 相互作用。差異最大的circRNA 代表了對(duì)CHB 有潛在價(jià)值的診斷生物標(biāo)志物。circRNA 可以與CHB 中的miRNA 相互作用,這種相互作用有望成為HBV 感染和CHB 進(jìn)展的新機(jī)制[58]。到目前為止,至少有4 個(gè)circRNA/miRNA 調(diào)控軸,如circRNA_101764/miR-181、circRNA_100338/miR-141-3p、 circ-ARL3/miR-1305、 circ-ATP5H/miR-138-5p 和幾種循環(huán)circRNA 被報(bào)道與HBV-HCC 的發(fā)展相關(guān)[59]。
Huang 等[60]發(fā)現(xiàn)circRNA_100338 是HCC 中上調(diào)的circRNA 之一,其高表達(dá)與乙型肝炎HCC 患者的低累積生存率和轉(zhuǎn)移進(jìn)展密切相關(guān)。circRNA_100338 在HCC 中充當(dāng)miR-141-3p 的內(nèi)源性“海綿”,circRNA_100338 和miR-141-3p 在HCC 細(xì)胞侵襲潛能調(diào)節(jié)中起拮抗作用。在乙型肝炎相關(guān)的HCC 患者中,HCC 組織中多個(gè)circRNA 的差異表達(dá)及其臨床意義表明,circRNA_100338 是一個(gè)潛在的有價(jià)值的HCC 診斷生物標(biāo)志物和治療靶點(diǎn)。Wu等[61]發(fā)現(xiàn)與慢性肝炎或健康對(duì)照組相比,circ_0009582,circ_0037120 和circ_0140117 在HBV 相 關(guān)的HCC 樣本中表達(dá)升高,可能作為預(yù)測(cè)HBV 感染患者HCC 發(fā)生的潛在生物標(biāo)志物。
綜上,腫瘤的發(fā)生和發(fā)展也是一個(gè)動(dòng)態(tài)復(fù)雜的過程,HCC 是全球第六大常見癌癥,也是癌癥相關(guān)死亡的第三大原因,且晚期HCC 患者生存率較低,一直是人類共同面臨的嚴(yán)重健康問題,雖然近年來相繼開展了新的治療方法,但HCC 的生存率仍然很低,預(yù)后很差。液體活檢等新型的微創(chuàng)方法,在腫瘤早期檢測(cè)中特異性較高,敏感性較低,可以監(jiān)測(cè)腫瘤進(jìn)展、轉(zhuǎn)移和復(fù)發(fā)。因HCC高度異質(zhì)性的特征,HCC 患者對(duì)治療方案表現(xiàn)出不同的敏感性。在液體活檢中,基因組特征個(gè)體變異的識(shí)別有潛力極大地提高精準(zhǔn)腫瘤學(xué)能力,從而推進(jìn)HCC 的個(gè)性化治療。上述闡明環(huán)狀RNA作為“miRNA 海綿”和“RBP 海綿”發(fā)揮吸附結(jié)合作用的重要功能,HCC 中差異性circRNA 的表達(dá)譜及其生物學(xué)功能的變化,在HCC 的高危群體篩查、早期診斷、早期治療、預(yù)后評(píng)估和術(shù)后腫瘤復(fù)發(fā)等方面具有重要的臨床應(yīng)用價(jià)值?,F(xiàn)階段對(duì)環(huán)狀RNA 的研究主要集中在其生物發(fā)生、環(huán)化方式及作為ceRNA 的機(jī)制等幾個(gè)方面,進(jìn)一步的研究需要解決circRNA 的準(zhǔn)確檢測(cè)、驗(yàn)證、功能分析及其統(tǒng)一命名等,使人們更廣泛地了解在HCC 中特異性表達(dá)的circRNA 譜,包括其性質(zhì)、功能和作用機(jī)制在HCC 中的深入研究,這將豐富對(duì)HCC 發(fā)生過程中復(fù)雜調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的認(rèn)識(shí),有助于為circRNA 在HCC 早期診斷干預(yù)提供新的思路和理論依據(jù),減輕HCC 所帶來的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)和社會(huì)壓力。
利益沖突:所有作者均聲明不存在利益沖突。