環(huán)狀RNA與中藥在胃癌治療中的研究進(jìn)展

張曉雙，劉昱婷，白 楊，王柯藝，榮寶海

根據(jù)2018年最新數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球范圍內(nèi)胃癌發(fā)病率在惡性腫瘤中位居第五，死亡率位居第三。東亞地區(qū)胃癌發(fā)病率較高，其中我國(guó)最高。有統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，胃癌的發(fā)病率和死亡率在惡性腫瘤中居于第二和第三位，遠(yuǎn)超世界平均水平[1]。隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，人們生活節(jié)奏加快，壓力、飲食、幽門螺旋桿菌感染等因素，使得胃癌的發(fā)病年齡也呈年輕化趨勢(shì)。胃癌最初癌細(xì)胞來(lái)源于胃黏膜上皮細(xì)胞，腺癌為胃癌最常見(jiàn)的病理類型[2]，約占95%左右。傳統(tǒng)治療方法對(duì)于晚期胃癌的治療收效甚微，包括手術(shù)治療、放療及化療等，且部分患者出現(xiàn)治療不良反應(yīng)，生存質(zhì)量下降。在近十年期間，關(guān)于基因和免疫檢測(cè)對(duì)應(yīng)的靶點(diǎn)治療被人們逐漸重視。其中包括驅(qū)動(dòng)基因[3]、免疫檢查點(diǎn)細(xì)胞毒T淋巴細(xì)胞相關(guān)抗原4(cytotoxic T lymphocyte-associated antigen-4, CTLA-4)[4]、程序性細(xì)胞死亡蛋白-1(programmed death-1, PD-1)[5]等在胃癌臨床應(yīng)用價(jià)值顯著。但同時(shí)暴露出耐藥性等問(wèn)題亟待解決。同時(shí)，中醫(yī)藥在胃癌治療中的優(yōu)勢(shì)日益顯現(xiàn)，從輔助化療到晚期患者提高生存質(zhì)量，延長(zhǎng)存活率方面發(fā)揮著重大作用。

1 環(huán)狀RNA概述

1.1 環(huán)狀RNA的分類 環(huán)狀RNA可來(lái)源于前體mRNA的反向剪接，故根據(jù)不同的來(lái)源與序列，環(huán)狀RNA又可大致分為外顯子環(huán)化RNA（exonic circRNA）、內(nèi)含子環(huán)化RNA（intronic circRNA）、外顯子-內(nèi)含子環(huán)化RNA（exonintron circRNA）[6]。環(huán)狀外顯子RNA多在細(xì)胞質(zhì)中，是由下游外顯子的剪接供體與上游外顯子的剪接供體相連接套索形成。環(huán)狀內(nèi)含子RNA則存在于細(xì)胞核中，是在某些組織中，內(nèi)含子獨(dú)立環(huán)化形成。環(huán)狀外顯子-內(nèi)含子環(huán)化-環(huán)化外顯子則在中間保留有內(nèi)含子。

1.2 環(huán)狀RNA的特點(diǎn) 環(huán)狀RNA形態(tài)上區(qū)別于線性RNA，其環(huán)狀形態(tài)由3’端和5’端相連接形成，閉合的環(huán)狀結(jié)構(gòu)形態(tài)相對(duì)線性結(jié)構(gòu)更具穩(wěn)定性及特殊性，不易被核糖核酸酶R（ribonuclease R）分解[7]；其次，現(xiàn)已知環(huán)狀RNA廣泛存在于多種生命體中，如黑腹果蠅、鼠及人類各種組織細(xì)胞中，分布廣泛，且目前研究在肝、腎、肺、胃、腦等組織中，環(huán)狀RNA保持著相對(duì)保守及組織特異性[8]；另有研究表明，部分環(huán)狀RNA相對(duì)于同源線性轉(zhuǎn)錄而言，其表達(dá)量高出十幾倍[9]。

1.3 環(huán)狀RNA的功能

1.3.1 microRNA(miRNA)海綿 miRNA是存在于環(huán)狀RNA分子上的一種結(jié)合位點(diǎn)，屬于非編碼RNA?，F(xiàn)有研究發(fā)現(xiàn)，多種環(huán)狀RNA具有miRNA分子海綿功能，例如環(huán)狀RNA分子CDRlas抑制miR-7的表達(dá)，且包含miR-7的特異結(jié)合位點(diǎn)，是miRNA的天然拮抗劑[10]；另外環(huán)狀RNA Sry有多個(gè)miR-138結(jié)合位點(diǎn)，調(diào)控其表達(dá)，證實(shí)其結(jié)合靶miRNA并調(diào)控其表達(dá)的功能[11]。環(huán)狀RNA是具有競(jìng)爭(zhēng)性的內(nèi)源RNA，期待可以成為抗核苷酸化學(xué)藥物替代品，調(diào)控miRNA水平，通過(guò)與miRNA的結(jié)合調(diào)節(jié)下游基因的表達(dá)，發(fā)揮生物學(xué)功能。

1.3.2 調(diào)控轉(zhuǎn)錄翻譯 環(huán)狀RNA作為非編碼RNA的一種，近些年的研究中，翻譯蛋白功能開(kāi)始進(jìn)入人們的視野，并證實(shí)環(huán)狀RNA通過(guò)腺苷N6（m6A）的甲基化能驅(qū)動(dòng)蛋白翻譯[12]。環(huán)狀RNA中含有m6A甲基化修飾，YTHDF3是m6A的識(shí)別蛋白，能與其修飾點(diǎn)結(jié)合，并募集其他翻譯起始因子。有研究在丁型肝炎病毒中證實(shí)了環(huán)狀RNA可以直接翻譯蛋白質(zhì)或多肽，因而發(fā)揮其生物學(xué)功能[13]，這也標(biāo)志著環(huán)狀RNA或可成為新一類信使RNA。

1.3.3 與RNA結(jié)合蛋白（RBPs）相互作用 早期大量研究證實(shí)環(huán)狀RNA和蛋白能與miRNA競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合，但沒(méi)有充足證據(jù)表明環(huán)狀RNA能與蛋白結(jié)合。隨后，德國(guó)學(xué)者團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了一些環(huán)狀RNA與蛋白質(zhì)結(jié)合的線索[14]。之后發(fā)現(xiàn)了多種環(huán)狀RNA分子可與結(jié)合蛋白IMP3結(jié)合，進(jìn)而證實(shí)環(huán)狀RNA能與蛋白結(jié)合形成復(fù)合物，可以起到RNA結(jié)合蛋白海綿以及“儲(chǔ)存”作用，進(jìn)而發(fā)揮生物學(xué)功能。

2 環(huán)狀RNA與胃癌

2.1 作為胃癌潛在的診斷生物標(biāo)志物 由于早期胃癌癥狀不典型，診斷率較低，所以亟待發(fā)現(xiàn)一種新型標(biāo)記物，使胃癌早發(fā)現(xiàn)，早治療。Yu等[15]在對(duì)93例胃癌患者的胃癌組織及癌旁組織研究發(fā)現(xiàn)，his-circ-0067582在胃癌組織中的表達(dá)顯著降低，在81.7%的胃癌組織中表達(dá)下調(diào)，敏感性66%，特異性61%，且發(fā)現(xiàn)其與腫瘤直徑與糖類抗原相關(guān)。Wei等[16]對(duì)30例胃癌組織進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)胃癌組織中hsa-circRNA-102958表達(dá)水平遠(yuǎn)高于癌旁組織，且胃癌組織中的表達(dá)與TNM分期呈正相關(guān)，推測(cè)hsa-circRNA-102958可作為新的、穩(wěn)定的腫瘤生物標(biāo)志物。Ouyang等[17]發(fā)現(xiàn)，circPDSS1和NEK2在胃癌組織細(xì)胞中高表達(dá)，miR-186-5p低表達(dá)，circPDSS1通過(guò)海綿狀miR-186-5p促進(jìn)胃癌細(xì)胞周期增殖并抑制細(xì)胞凋亡，miR-186-5p通過(guò)靶向NEK2抑制細(xì)胞增殖，促進(jìn)細(xì)胞凋亡。因此，circPDSS1通過(guò)調(diào)節(jié)miR-186-5p和NEK2，可能成為胃癌的潛在標(biāo)記物和治療靶點(diǎn)。

2.3 關(guān)于胃癌的增殖與進(jìn)展 關(guān)于胃癌細(xì)胞的增殖與進(jìn)展的研究近些年被廣泛關(guān)注，既然已經(jīng)證實(shí)環(huán)狀RNA在胃癌組織與正常組織中的表達(dá)存在差異，而且能夠與胃癌細(xì)胞中的某些結(jié)合點(diǎn)相互作用，那么環(huán)狀RNA則能在胃癌細(xì)胞的增殖變化中存在影響。Wei等[18]研究證實(shí)，環(huán)狀RNA104433和CDC25A在胃癌中異常過(guò)度表達(dá)，與胃癌的發(fā)展關(guān)系密切，同時(shí)發(fā)現(xiàn)環(huán)狀RNA104433的下調(diào)對(duì)胃癌細(xì)胞增長(zhǎng)具有抑制作用，能促進(jìn)細(xì)胞的凋零，為胃癌的治療提供了思路。另有Cheng等[19]研究表明，circHIPK3對(duì)miR-124/miR-29b的表達(dá)可能存在負(fù)調(diào)節(jié)作用，并與胃癌T分級(jí)及明氏分級(jí)相關(guān)，circHIPK3參與胃癌的增殖過(guò)程，進(jìn)而預(yù)測(cè)circHIPK3-miR-124/miR-29b在腫瘤相關(guān)表達(dá)中能預(yù)測(cè)其進(jìn)展及狀態(tài)，并與生存時(shí)間相關(guān)。Shen等[20]研究指出，hsa-circRNA-001569和NR4A2在胃癌組織與正常組織中均有表達(dá)，miR-145下調(diào)。hsa-circRNA-001569對(duì)miR-145有調(diào)節(jié)作用，而miR-145模擬物則能阻斷pcDNA-cRNA001569的表達(dá)，而miR-145抑制劑則能阻斷si-circRNA001569作用。

2.4 環(huán)狀RNA與耐藥性 所謂的腫瘤多重耐藥性即是指腫瘤細(xì)胞對(duì)某一種或某一類化療藥物產(chǎn)生耐藥，從而使得腫瘤患者的化療效果不理想。嘉俊毅等[21]研究發(fā)現(xiàn)miR-21在胃癌組織中的表達(dá)高于癌旁組織，且miR-21在胃癌組織中的高表達(dá)與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的陽(yáng)性率、病理分期正相關(guān)，且通過(guò)升高Bcl-2表達(dá)降低Bax、PTEN蛋白表達(dá)，促進(jìn)胃癌細(xì)胞增殖與進(jìn)展，抑制胃癌細(xì)胞凋亡，并增強(qiáng)紫杉醇化療耐藥性。陳志剛等[22]發(fā)現(xiàn)miR-29c在胃癌細(xì)胞和阿帕替尼耐藥癌患者組織中均為低表達(dá)，且證實(shí)通過(guò)靶向下調(diào)TNRC18抑制阿帕替藥耐藥的MGC-803/AP細(xì)胞的增殖、侵襲，促進(jìn)細(xì)胞凋亡，進(jìn)而降低胃癌細(xì)胞MGC-803/AP對(duì)阿帕替尼的耐藥性。Hang等[23]研究環(huán)狀RNA關(guān)于順鉑的敏感性以及調(diào)節(jié)順鉑在胃癌治療中的敏感性。CircRNA FN1在順鉑拮抗的胃癌組織中的表達(dá)較高，在順鉑治療中，胃癌患者CircRNA FN1表達(dá)上調(diào)與侵襲性生物學(xué)行為相關(guān)。CircRNA FN1能誘導(dǎo)胃癌細(xì)胞存活，并通過(guò)“海綿化”miR-182-5p對(duì)其凋亡有抑制作用。

3 中醫(yī)藥與胃癌

3.1 干預(yù)胃癌細(xì)胞的增值 對(duì)于胃癌細(xì)胞的增值與凋亡規(guī)律的探究，目的在于了解胃癌發(fā)生機(jī)制并尋求針對(duì)性的治療方法。黃瀏姣等[24]發(fā)現(xiàn)加味四君子湯增強(qiáng)氟尿嘧啶對(duì)人胃癌細(xì)胞SGC-7901增殖的抑制和誘導(dǎo)凋亡作用。白雪[25]研究發(fā)現(xiàn)八月札水提物能夠阻止H22荷瘤小鼠腫瘤組織mP53蛋白的生成，下調(diào)抑制凋亡基因Bcl-2的表達(dá)以及PCNA蛋白的表達(dá)，從而達(dá)到抑制腫瘤組織細(xì)胞增殖的目的。

3.2 逆轉(zhuǎn)多藥耐藥性 隨著大量化學(xué)藥物的應(yīng)用，多藥耐藥性也逐漸出現(xiàn)，且成為腫瘤化療過(guò)程中國(guó)一個(gè)棘手的問(wèn)題。脾虛濕滯為胃癌化療術(shù)后轉(zhuǎn)移的內(nèi)在因素，而薏苡仁作為中醫(yī)治療脾虛濕滯的首選藥物被關(guān)注。薏苡仁油注射液以薏苡仁作為主要原料。孫國(guó)壯等[26]發(fā)現(xiàn)薏苡仁油能夠抑制胃癌SGC-7901細(xì)胞的增殖、遷移與侵襲，其機(jī)制可能是通過(guò)下調(diào)PRMT5-PI3K/AKT信號(hào)通路，阻斷下游多種抗凋亡分子的活化，誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡、抑制胃癌SGC-7901細(xì)胞的侵襲與轉(zhuǎn)移。李勇等[27]通過(guò)MTT法檢測(cè)不同濃度的粉防己堿（TET）對(duì)胃癌細(xì)胞SGC7901、SGC7901/ADR細(xì)胞株的抑制，證實(shí)TET可能通過(guò)抑制ZNF139下調(diào)、MDR1、MRP1的表達(dá)從而逆轉(zhuǎn)胃癌耐藥細(xì)胞MDR表型。

3.3 抑制腫瘤血管生成 腫瘤血管的生成是腫瘤發(fā)生轉(zhuǎn)移的重要步驟，在其生成過(guò)程中血管生成因子及抑制因子則發(fā)揮主要作用。王淑靜等[28]研究發(fā)現(xiàn)漢黃芩素可能通過(guò)下調(diào)SGC-7901、ECV304細(xì)胞的HIF-1α及MCT4表達(dá)，抑制2種細(xì)胞能量代謝酶活力，減少ATP生成，改善細(xì)胞微環(huán)境，抑制胃腫瘤血管生成?；ɑ鄣萚29]研究證實(shí)高良姜素可以通過(guò)對(duì)Ea Hy926細(xì)胞活性的抑制，從來(lái)達(dá)到抑制新生血管生成的目的。

3.4 調(diào)控信號(hào)傳導(dǎo)通路 信號(hào)傳導(dǎo)異常會(huì)引起細(xì)胞繁殖的紊亂，且與浸潤(rùn)、轉(zhuǎn)移等相關(guān)。大多數(shù)腫瘤的發(fā)生與傳導(dǎo)通路異常關(guān)系密切，因此調(diào)控信號(hào)傳導(dǎo)通路也成為了腫瘤治療的一個(gè)靶點(diǎn)。陸雪英等[30]發(fā)現(xiàn)，木犀草素通過(guò)在信使RNA水平上增加雙特異性磷酸酶的表達(dá)和降低趨化因子配體16的表達(dá)來(lái)減弱MAPK和PI3K信號(hào)傳導(dǎo)途徑，因此對(duì)MAPK和PI3K信號(hào)傳導(dǎo)通路具有雙重抑制作用。王師英等[31]從細(xì)胞試驗(yàn)角度出發(fā)，探究發(fā)現(xiàn)蟾蜍靈對(duì)胃癌細(xì)胞MGC803具有抑制作用。其機(jī)制在于蟾毒靈對(duì)TGF1表達(dá)存在明顯的抑制，而TGF1蛋白是調(diào)控TGF1/smad信號(hào)通路的重要因子，TGF1/smad信號(hào)通路在調(diào)控胃癌細(xì)胞的生長(zhǎng)增殖方面發(fā)揮重要作用，因此蟾蜍靈能阻滯信號(hào)通路的傳導(dǎo)，進(jìn)而打破細(xì)胞增殖周期。

4 結(jié)論與展望

環(huán)狀RNA屬于非編碼RNA的一種，可以與蛋白質(zhì)相互結(jié)合，在蛋白翻譯和細(xì)胞功能調(diào)控等方面發(fā)揮重要作用。近些年來(lái)靶向治療更多的被學(xué)者們關(guān)注，而且它也成為腫瘤治療的一個(gè)新思路、新方向。中藥則以其獨(dú)特的治療優(yōu)勢(shì)在腫瘤的輔助治療上發(fā)揮著重大作用。對(duì)于環(huán)狀RNA與中藥相結(jié)合，在提高腫瘤治療有效率、減少不良反應(yīng)、提高生存質(zhì)量、延長(zhǎng)存活率方面的的研究，有望開(kāi)啟腫瘤診斷及治療的新篇章。