環(huán)狀RNA在分化型甲狀腺癌中的作用研究進(jìn)展

楊 翠，韓圣瑾

(1.皖西衛(wèi)生職業(yè)學(xué)院臨床醫(yī)學(xué)系病理學(xué)教研室，安徽 六安 237005；2.安徽醫(yī)科大學(xué)附屬六安醫(yī)院急診外科，安徽六安 237005)

甲狀腺癌(thyroid carcinoma，TC)為內(nèi)分泌系統(tǒng)最常見的惡性腫瘤之一，其發(fā)病率約占惡性腫瘤的1%[1]。詳細(xì)的臨床病史資料采集、彩色超聲及超聲引導(dǎo)下細(xì)針穿刺細(xì)胞學(xué)活檢等是目前TC的主要診斷依據(jù)[2]。穿刺活檢檢查是目前公認(rèn)的判斷甲狀腺結(jié)節(jié)性質(zhì)的重要手段之一[3]，但其陽性預(yù)測(cè)值和敏感度受到多種因素的影響。為了提高TC的診斷和治療水平，需要尋找新的診斷和預(yù)警分子。有研究發(fā)現(xiàn)，環(huán)狀RNA(circular RNA，circRNA)參與腫瘤進(jìn)展過程中的各個(gè)環(huán)節(jié)[4]。circRNA在不同類型甲狀腺癌中均有表達(dá)[5]。目前，關(guān)于circRNA在分化型甲狀腺癌(differentiated thyroid carcinoma，DTC)中的作用研究較多。本文就circRNA的生物學(xué)特性及其在DTC中的作用研究進(jìn)展作一綜述。

1 circRNA簡介

circRNA是一種內(nèi)源性非編碼RNA。早期有研究認(rèn)為，circRNA是由mRNA前體剪接錯(cuò)誤產(chǎn)生的碎片[6]。隨著基因芯片技術(shù)、高通量測(cè)序以及生物信息學(xué)的迅猛進(jìn)步，越來越多的circRNA成員在不同生物體內(nèi)被發(fā)現(xiàn)。circRNA屬于閉環(huán)結(jié)構(gòu)[7]，通過反向剪接并以共價(jià)鍵形式存在于體內(nèi)，不含有5′、3′結(jié)構(gòu)，不易被核酸外切酶降解[8]，能夠穩(wěn)定地存在于多種組織和外周血中，具有高度疾病特異性[6]。circRNA具有作為微RNA(microRNA，miRNA)的“分子海綿”、調(diào)控基因表達(dá)及參與蛋白質(zhì)翻譯等功能，與DTC的臨床病理特點(diǎn)密切相關(guān)[9]，有望成為DTC干預(yù)治療的潛在靶點(diǎn)。

2 circRNA 在DTC發(fā)生和發(fā)展中的作用

circRNA作為miRNA的“分子海綿”，可與miRNA競爭結(jié)合位點(diǎn)，影響miRNA的活性，從而引起下游靶基因的異常表達(dá)。TAO等[10]通過體內(nèi)試驗(yàn)證實(shí)，環(huán)狀RNA 漿細(xì)胞瘤變體易位(circulr RNA plasmacytoma variant translocation 1,circPVT1)可以作為miRNA分子海綿介導(dǎo)DTC的發(fā)生。LOU等[11]研究報(bào)道，在DTC癌組織中hsa_circ_0088494表達(dá)上調(diào)，并通過hsa_circ_0088494-miR-876-3p-β連環(huán)蛋白1/細(xì)胞周期蛋白D1(cyclin D1,CCND1)信號(hào)軸參與調(diào)控DTC的發(fā)生和進(jìn)展。GONG等[12]研究發(fā)現(xiàn)，circRNA_104565在DTC組織和細(xì)胞中呈過表達(dá)，并在體外和體內(nèi)促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的增殖；circRNA_104565通過調(diào)節(jié)miR-134/Ets家族轉(zhuǎn)錄因子-2(Ets family transcription factor-2,ELF2)軸來促進(jìn)DTC腫瘤細(xì)胞的增殖。NIE等[13]研究報(bào)道，circRNA_0000644在DTC組織和細(xì)胞中能夠促進(jìn)E2F轉(zhuǎn)錄因子3的表達(dá)，進(jìn)而促進(jìn)甲狀腺乳頭狀癌的進(jìn)展。有研究報(bào)道，circRNA叉頭盒轉(zhuǎn)錄基因M1(forkhead box transcription factor M1,FOXM1)主要通過調(diào)節(jié)miR-1179/高遷移率族蛋白B1途徑來促進(jìn)DTC的進(jìn)展[14]。XIA等[15]研究報(bào)道，hsa_circ_0011385通過調(diào)控miR-361-3p的表達(dá)來影響DTC的生物學(xué)特性。QI等[16]研究顯示，circRNA hsa_circ_0001666可海綿 miR-330-5p、miR-193a-5p 和 miR-326，并通過上調(diào)E26 轉(zhuǎn)錄因子變異體4促進(jìn)甲狀腺乳頭狀癌進(jìn)展。綜上所述，circRNA在DTC發(fā)生發(fā)展中可與miRNA海綿介導(dǎo)特定的信號(hào)通路調(diào)節(jié)靶基因的轉(zhuǎn)錄表達(dá)，發(fā)揮致癌因子的作用。

3 circRNA 調(diào)控DTC發(fā)生和發(fā)展中的相關(guān)信號(hào)通路

Wnt/β-catenin通路的異常激活是促進(jìn)DTC發(fā)生發(fā)展最常見的一種信號(hào)途徑[17]。ZENG等[18]研究發(fā)現(xiàn)，circPVT1可調(diào)節(jié)miR-195與血管內(nèi)皮生長因子A表達(dá)的比率，并通過激活Wnt/β-catenin信號(hào)通路來促進(jìn)DTC的發(fā)生發(fā)展。BI等[19]研究報(bào)道，circRNA_102171依賴于Wnt/β-catenin信號(hào)通路促進(jìn)DTC的發(fā)生發(fā)展。LONG等[20]研究報(bào)道，在體外實(shí)驗(yàn)中hsa_circ_0007694能夠抑制DTC細(xì)胞增殖、侵襲和轉(zhuǎn)移，促進(jìn)細(xì)胞凋亡，在動(dòng)物模型體內(nèi)抑制腫瘤的生長，推測(cè)其具體分子機(jī)制與磷脂肌醇3-激酶/蛋白激酶B/哺乳動(dòng)物雷帕霉素靶蛋白信號(hào)傳導(dǎo)及 Wnt信號(hào)通路有關(guān)。LI等[21]研究報(bào)道，circRNA可通過 p38促分裂原活化的蛋白激酶以及 Janus激酶/信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)與轉(zhuǎn)錄激活子信號(hào)通路促進(jìn)DTC的發(fā)生和發(fā)展。有研究報(bào)道，在癌細(xì)胞之間circRNA可通過外泌體進(jìn)行相互轉(zhuǎn)移，影響細(xì)胞的增殖、凋亡、轉(zhuǎn)移和免疫逃逸等[22]。WU等[23]研究發(fā)現(xiàn)，在DTC患者血清外泌體中circRNA Ⅲ型纖維連接蛋白域蛋白3B(fibronectin type Ⅲ domain containing 3B，F(xiàn)NDC3B)和環(huán)狀RNA RAS相關(guān)結(jié)構(gòu)域蛋白2A基因(circular RNA RAS associated domain family 2A，circRASSF2)表達(dá)上調(diào)，在體外實(shí)驗(yàn)中通過敲除表達(dá)上調(diào)的circRNA可明顯抑制細(xì)胞增殖并導(dǎo)致細(xì)胞凋亡，進(jìn)一步分子機(jī)制研究發(fā)現(xiàn)此現(xiàn)象與調(diào)控miR-1178/Toll樣受體4信號(hào)途徑存在相關(guān)性。基于以上研究，可依據(jù)circRNA相關(guān)的信號(hào)通路為DTC患者制定靶向治療策略。

4 circRNA 作為DTC診斷的分子標(biāo)志物

在癌組織中circRNA表達(dá)具有特異性，因此其可以作為診斷惡性腫瘤潛在的分子標(biāo)志物[24]。研究表明，circRNA失調(diào)與DTC的臨床病理學(xué)特征相關(guān)，例如，高表達(dá)的circRASSF2[23]、circFNDC3B[23]、circFOXM1[14]與腫瘤的侵襲性特征相關(guān)。GONG等[12]研究發(fā)現(xiàn)，circRNA_104565可以作為DTC的一種新的生物標(biāo)志物，且可以作為靶向治療的位點(diǎn)。REN等[25]研究發(fā)現(xiàn)，hsa_circRNA_007148、hsa_circRNA_047771表達(dá)水平與DTC腫瘤生物學(xué)特性密切相關(guān)。有研究報(bào)道，上調(diào)circ_0058124的表達(dá)能夠?qū)е掳┘?xì)胞發(fā)生轉(zhuǎn)移，且與DTC患者的預(yù)后密切相關(guān)[26-27]。YANG等[7]通過微陣列技術(shù)檢測(cè)了女性無侵襲及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的甲狀腺乳頭狀微小癌，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，hsa_circRNA_404686等一系列circRNA可以作為甲狀腺乳頭狀微小癌的診斷標(biāo)志物。白超等[28]研究發(fā)現(xiàn)，circRNA000121在女性、甲狀腺乳頭狀微小癌并中央?yún)^(qū)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移患者的血清中呈高表達(dá)。綜上所述，在DTC患者血清及組織中均存在大量的circRNA，其可以作為DTC早期診斷的腫瘤標(biāo)志物之一。

5 circRNA 作為DTC治療的新靶點(diǎn)

circRNA促進(jìn)DTC腫瘤細(xì)胞增殖、分化、凋亡的分子機(jī)制尚未完全明確。GONG等[12]通過體內(nèi)外實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，circRNA_104565通過調(diào)節(jié)miR-134/ELF2信號(hào)軸來促進(jìn)DTC細(xì)胞的生長，在沉默circRNA_104565 后，DTC細(xì)胞的生長明顯受到抑制，因此，推測(cè)circRNA_104565有望成為治療DTC的新靶點(diǎn)。hsa_circ_0004458在DTC組織和細(xì)胞中呈高表達(dá)，當(dāng)下調(diào)hsa_circ_0004458表達(dá)后，DTC細(xì)胞增殖受到抑制并促進(jìn)細(xì)胞周期停滯和細(xì)胞凋亡，抑制裸鼠移植瘤的生長，因此，認(rèn)為hsa_circ_0004458可以作為DTC的潛在治療靶標(biāo)[29]。體外阻止circBACH2表達(dá)可抑制腫瘤細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲作用，同時(shí)沉默circBACH2的表達(dá)能抑制小鼠DTC異種移植瘤的生長，表明circBACH2可作為DTC的潛在治療策略[30]。李紅光等[31]研究報(bào)道，circ_0023990在DTC組織和細(xì)胞中呈高表達(dá)，能夠增加放射治療的抵抗性，在敲減該基因后能夠明顯增加放射治療的敏感性，且可以通過靶向調(diào)控miR-8735p/ANXA2軸促進(jìn)體外DTC細(xì)胞放射治療的抵抗性。綜上所述，circRNA有望成為DTC治療的新靶點(diǎn)。

6 小結(jié)與展望

隨著生物工程技術(shù)及生物信息學(xué)的發(fā)展，越來越多的circRNA被發(fā)現(xiàn)，circRNA-miRNA-mRNA網(wǎng)絡(luò)信息也逐步顯露。隨著研究的不斷深入，circRNA 在DTC發(fā)生發(fā)展中的調(diào)控機(jī)制也逐步清晰。研究發(fā)現(xiàn)，circ0005654通過miRNA-363與特異性蛋白1(specificity protein 1，SP1)相互作用調(diào)節(jié)胃癌的進(jìn)展[32]，SP1能夠促進(jìn)甲狀腺癌的惡性度[33]，但是否存在circ0005654/miRNA-363/SP1信號(hào)通路調(diào)節(jié)DTC的發(fā)生發(fā)展仍需要研究。總之，circRNA作為非編碼RNA，參與DTC的發(fā)生發(fā)展，有望成為DTC早期診斷的分子標(biāo)志物和新的治療靶點(diǎn)。