環(huán)狀RNA 在鼻咽癌中的研究進(jìn)展*

陳文卉，包麗麗，尤易文

（南通大學(xué)附屬醫(yī)院耳鼻咽喉頭頸外科，江蘇226001）

鼻咽癌(nasophayngeal carcinoma，NPC)是頭頸部最常見(jiàn)的惡性腫瘤，全球每年新發(fā)病例129000例，其中超過(guò)70%發(fā)生在我國(guó)和東南亞地區(qū)[1-2]。流行病學(xué)研究表明，鼻咽癌發(fā)生可能與遺傳，環(huán)境或EB 病毒感染有關(guān)[3-4]。鼻咽癌是從靠近咽鼓管的鼻咽部上皮層發(fā)展而來(lái)的[5]，發(fā)病隱蔽，早期診斷較困難，多數(shù)確診時(shí)已是晚期，往往會(huì)導(dǎo)致治療效果不佳和局部復(fù)發(fā)率增高[6]。目前，放射療法是鼻咽癌的主要治療方法，早期患者放療5年總生存率84.7%～87.4%[7]，放療聯(lián)合化療則用于晚期鼻咽癌[8]，晚期患者聯(lián)合放化療存活率可提高到50%～70%[9]。但是即使得到良好的治療，約16%和31.5%患者仍會(huì)復(fù)發(fā)或遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移[10]，因此尋找新的分子靶向迫在眉睫。

環(huán)狀RNA(circRNA)是特殊類型的長(zhǎng)鏈非編碼RNA，至少包含數(shù)百個(gè)核苷酸，主要由外顯子和內(nèi)含子序列形成的閉環(huán)結(jié)構(gòu)，無(wú)5′帽端和3′尾端，因此對(duì)核糖核酸酶不敏感，表達(dá)相對(duì)穩(wěn)定[11]。目前研究較為成熟的circRNA 大部分來(lái)源于外顯子，通過(guò)特殊的可變剪切產(chǎn)生。外顯子環(huán)化形成的circRNA 有兩種，一種是由外顯子共價(jià)結(jié)合構(gòu)成環(huán)化的“套索驅(qū)動(dòng)環(huán)化”，另一種是由內(nèi)含子互補(bǔ)配對(duì)形成的“內(nèi)含子配對(duì)驅(qū)動(dòng)環(huán)化”，再通過(guò)剪接體剪切剩余內(nèi)含子形成不同circRNA[12]。越來(lái)越多的證據(jù)表明，circRNA 可以在轉(zhuǎn)錄后或轉(zhuǎn)錄過(guò)程中與microRNA(miRNAs)或RNA 結(jié)合蛋白(RBP)結(jié)合而調(diào)節(jié)基因表達(dá)[11，13-14]，參與多種疾病進(jìn)展，包括良性疾病(動(dòng)脈粥樣硬化性血管疾病，神經(jīng)系統(tǒng)疾病，病毒疾病，骨關(guān)節(jié)炎，糖尿病，帕金森病，阿爾茨海默病，多發(fā)性硬化癥和精神分裂)和惡性腫瘤(大腸癌，肝細(xì)胞癌，乳腺癌和胰腺導(dǎo)管腺癌等)[2，15-17]。大量報(bào)道表明circRNA 在鼻咽癌中表達(dá)異常，某些circRNA 有可能作為鼻咽癌生物標(biāo)志物。本綜述旨在探討circRNA 在鼻咽癌中的異常表達(dá)及其對(duì)鼻咽癌惡性生物學(xué)行為的調(diào)控作用，以期發(fā)現(xiàn)鼻咽癌新的治療靶標(biāo)，為改善患者預(yù)后提供新的思路。

1 鼻咽癌中差異表達(dá)的circRNA 及臨床意義

研究發(fā)現(xiàn)，作為特殊類型非編碼基因的circRNA 與鼻咽癌的發(fā)生及預(yù)后密切相關(guān)。SHUAI 等[18]利用qRT-PCR 技術(shù)發(fā)現(xiàn)患者鼻咽癌組織和血清中circRNA_000285 的表達(dá)水平高于正常對(duì)照組，且表達(dá)水平與腫瘤大小，分化程度，淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移，遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移及TNM 分期密切相關(guān)，表達(dá)越高預(yù)后越差。FAN等[19]也檢測(cè)到鼻咽癌患者血清中circMAN1A2 表達(dá)顯著高于正常組。WU 等[20]對(duì)3 例鼻咽癌和3 例慢性鼻粘膜炎標(biāo)本進(jìn)行高通量測(cè)序，鑒定出明顯差異表達(dá)的829個(gè)circRNA，其中761個(gè)上調(diào)，68個(gè)下調(diào)。

2 circRNA 在鼻咽癌中的調(diào)控作用

2.1 circRNA 對(duì)鼻咽癌細(xì)胞增殖的調(diào)控 ZHU 等[21]利用轉(zhuǎn)染技術(shù)獲得特異性低表達(dá)circZNF609 的鼻咽癌細(xì)胞，CCK8 技術(shù)顯示低表達(dá)circZNF609 細(xì)胞增殖能力顯著降低。ZHONG 等[22]的CCK8 檢測(cè)和集落形成實(shí)驗(yàn)均證實(shí)CDR1as 促進(jìn)鼻咽癌細(xì)胞增殖。Ke 等[23]小鼠皮下成瘤實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)敲低circHIPK3 后，腫瘤體積和質(zhì)量明顯降低。LI 等[24]MTT 法檢測(cè)發(fā)現(xiàn)circ-ZNF609 促進(jìn)鼻咽癌細(xì)胞增殖能力，流式細(xì)胞檢測(cè)發(fā)現(xiàn)低表達(dá)circZNF609 的鼻咽癌細(xì)胞凋亡增多。WEI 等[25]、YIN 等[26]、LIU 等[27]、WANG 等[28]實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)circ-0008450、circ-0046263、circSERPINA3、hsacirc-0066755 促進(jìn)鼻咽癌細(xì)胞增殖。

2.2 circRNA 對(duì)鼻咽癌細(xì)胞遷移和侵襲的調(diào)控 DONG 等[29]細(xì)胞學(xué)實(shí)驗(yàn)證實(shí)hsa-circ-0028007促進(jìn)細(xì)胞遷移和侵襲，且circ-0028007 異常表達(dá)與腫瘤分期、侵襲性、浸潤(rùn)及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移密切相關(guān)。LIU 等[30]發(fā)現(xiàn)EBV 編碼的circRPMS1 在轉(zhuǎn)移性鼻咽癌中升高，敲除circRPMS1 后鼻咽癌細(xì)胞侵襲能力顯著受抑，進(jìn)一步研究顯示circRPMS1 通過(guò)海綿結(jié)合miR-203，miR-31 和miR-451 介 導(dǎo) 此 作 用。HONG 等[31]發(fā)現(xiàn)，高表達(dá)circCRIM1 可以促進(jìn)鼻咽癌細(xì)胞的遷移及小鼠體內(nèi)的細(xì)胞轉(zhuǎn)移，并與患者不良預(yù)后有關(guān)，基于circCRIM1 高表達(dá)和分期的預(yù)后模型，提出circCRIM1 可有效預(yù)測(cè)鼻咽癌遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移風(fēng)險(xiǎn)及患者對(duì)多西他賽誘導(dǎo)化療的治療反應(yīng)。PAN等[32]、FAN 等[33]、LIU 等[34]、LI 等[35]通過(guò)體內(nèi)外實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了與鼻咽癌遷移和侵襲能力密切相關(guān)的circLARP4，circARHGAP12，circZNF609 和circCTDP1 等。

2.3 circRNA 對(duì)鼻咽癌放療敏感度的調(diào)節(jié) 鼻咽癌主要病理類型為低分化鱗癌，約占95%。CHEN 等[36]發(fā)現(xiàn)耐放療鼻咽癌患者血清中circRNA-000543 的表達(dá)高于放療敏感患者，且circRNA-000543 表達(dá)越高，患者預(yù)后越差，進(jìn)一步研究顯示，circRNA-000543 通過(guò)吸附miR-9 影響PDGFRB 表達(dá)，從而降低放療敏感性。SHUAI 等[37]發(fā)現(xiàn)耐放療組血清hsa-circ-001387 表達(dá)水平明顯高于放療敏感組。提示異常表達(dá)的circRNA 可以影響鼻咽癌惡性生物學(xué)行為，有望作為鼻咽癌診斷和治療的生物標(biāo)志物。

3 circRNA 在鼻咽癌中可能調(diào)控機(jī)制

circRNA 調(diào)控方式包括circRNA 海綿作用(circRNA 的miRNA 海綿作用和circRNA 的RNA 結(jié)合蛋白海綿作用)，轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)作用及翻譯作用。已知鼻咽癌中常見(jiàn)的的調(diào)控方式為circRNA 的miRNA 海綿作用，即microRNA 通過(guò)結(jié)合mRNA 導(dǎo)致基因沉默，而circRNA 這種內(nèi)源競(jìng)爭(zhēng)RNA(ceRNA)可以通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)性地結(jié)合microRNA 調(diào)節(jié)基因。ZHU 等[21]發(fā)現(xiàn)circ ZNF609 在鼻咽癌標(biāo)本中顯著高表達(dá)，并促進(jìn)鼻咽癌細(xì)胞增殖，通過(guò)熒光素酶報(bào)告預(yù)測(cè)了與其結(jié)合的microRNA-150-5p 及下游靶基因Sp1；體內(nèi)實(shí)驗(yàn)顯示，當(dāng)過(guò)表達(dá)microRNA-150-5p 時(shí)，Sp1 表達(dá)降低，細(xì)胞增殖能力減弱，而過(guò)表達(dá)circ-ZNF609 時(shí)，microRNA-150-5p 被吸附，Sp1 表達(dá)得以釋放，細(xì)胞增殖能力恢復(fù)，說(shuō)明circZNF609 可作為競(jìng)爭(zhēng)性內(nèi)源RNA 吸附microRNA-150-5p 調(diào)節(jié)Sp1 表達(dá)，從而發(fā)揮調(diào)控鼻咽癌細(xì)胞增殖的功能。LIU 等[30]發(fā)現(xiàn)circRPMS1 在鼻咽癌組高表達(dá)并促進(jìn)鼻咽癌細(xì)胞侵襲，circRPMS1 通過(guò)海綿吸附miR-203，miR-31 和miR-451 完成對(duì)鼻咽癌細(xì)胞侵襲和上皮細(xì)胞向間質(zhì)細(xì)胞轉(zhuǎn)變(EMT)的調(diào)控作用。KE，WEI，LI，YIN，LIU，WANG，ZHONG 等亦發(fā)現(xiàn)circHIPK3，circ-0008450，circ-ZNF609，circ-0046263，circSERPINA3，hsacirc-0066755，circCDR1 同樣可以發(fā)揮ceRNA 的作用，調(diào)控鼻咽癌細(xì)胞的惡性生物學(xué)行為[22-28]。

4 我們團(tuán)隊(duì)的前期研究成果

我們?cè)谇捌谘芯恐邪l(fā)現(xiàn)，與非進(jìn)展性鼻咽癌或非癌性鼻咽組織比較，轉(zhuǎn)移性鼻咽癌標(biāo)本中miR-23a 高表達(dá)，表達(dá)越高，患者預(yù)后越差，進(jìn)一步研究證實(shí)miR-23a 通過(guò)靶向TSGA10 調(diào)控血管生成影響鼻咽癌轉(zhuǎn)移[38]?；谝陨辖Y(jié)果，我們通過(guò)circNet，circRNADb 網(wǎng)站分別預(yù)測(cè)了與miR-23a、TSGA10 相關(guān)的circRNA hsa-circ-0132562(circ-ZNF292.6)及circ-0023380。采用RT-PCR 方法比較circ-0023380和circ-0132562 在鼻咽癌細(xì)胞系中的表達(dá)情況，發(fā)現(xiàn)與正常鼻粘膜細(xì)胞NP69 比較，circ-0023380 和circ-0132562 在鼻咽癌細(xì)胞系(高分化CNE-1，低分化CNE-2，高致瘤性和高轉(zhuǎn)移性5-8F 及低致瘤性和低轉(zhuǎn)移性6-10B)中均高表達(dá)(圖1、圖2)，初步證實(shí)circ-0023380 和circ-0132562 在鼻咽癌異常表達(dá)，具體的調(diào)節(jié)功能及作用機(jī)制尚待進(jìn)一步研究。

圖1 circ-0132562 在鼻咽癌中高表達(dá)

圖2 circ-0023380 在鼻咽癌中高表達(dá)

5 結(jié)語(yǔ)與展望

近年來(lái)，我國(guó)鼻咽癌發(fā)病率持續(xù)上升，而circRNA 在鼻咽癌中的作用愈發(fā)引起學(xué)者的重視。circRNA 表達(dá)穩(wěn)定保守，與鼻咽癌分期、腫瘤大小、分化程度、轉(zhuǎn)移等密切相關(guān)，circRNA 可以通過(guò)海綿結(jié)合miRNA 調(diào)控鼻咽癌多種惡性生物學(xué)行為。隨著研究不斷深入，期待circRNA 的研究成果能早日用于鼻咽癌的診斷及治療。