環(huán)狀RNA 在腫瘤非手術治療中的研究進展

黃小明，劉新穎，黃楊文，孟凡

1.贛南醫(yī)學院第一臨床醫(yī)學院，江西贛州 341000；2.贛南醫(yī)學院第一附屬醫(yī)院消化內科，江西贛州 341000

環(huán)狀RNA（circular RNA，circRNA）是一種特殊的非編碼核糖核酸（non-coding RNA，ncRNA），具有通過共價閉合形成的環(huán)形結構，這一特殊結構使得它能夠抵御核酸外切酶的酶解作用，相較于線性ncRNA 具有更高的穩(wěn)定性[1]。近年來大量研究表明，circRNA 與多種腫瘤的進展與治療具有相關性。本文將對circRNA 在腫瘤的放射治療、化學治療、免疫治療、靶向治療及中醫(yī)治療中的最新研究進展作一綜述，希望能為腫瘤的非手術治療提供新方向。

1 circRNA 與腫瘤放射治療

放射治療是運用放射線進行局部治療的一種方法，現(xiàn)已成為腫瘤非手術治療的主要手段之一。研究circRNA 在腫瘤放射治療中的作用，可為臨床優(yōu)化腫瘤放療策略提供實驗理論基礎。當前，關于circRNA 在肺癌、食管癌、子宮內膜癌、乳腺癌的放射治療方面的研究取得一定的進展，研究結果表明circRNA 在腫瘤的放療增敏和放療耐受中均有一定作用。

1.1 circRNA 與肺癌放射治療

Jin 等[2]使用定量反轉錄聚合酶鏈反應（quantitative reverse transcriptase-polymerase chain reaction，qRTPCR）測量出circ_0086720、miR-375 和SPIN1 的表達水平在非小細胞肺癌（non-small cell lung cancer，NSCLC）細胞中存在差異，并與NSCLC 放療療效存在一定相關性。其中circ_0086720 和SPIN1 在抗放射動物模型的NSCLC 組織中表達下調，而miR-375 則相反。實驗結果還發(fā)現(xiàn)circ_0086720 可與miR-375競爭性結合并抑制其表達，而miR-375 與SPIN1 結合后下調 SPIN1 的表達水平。后續(xù)又發(fā)現(xiàn)敲減circ_0086720 后的NSCLC 細胞增殖能力下降，而對放射線的敏感性增加，最終證實circ_0086720 的下調，通過調節(jié)miR-375/SPIN1 通路抑制NSCLC 細胞增殖，增強NSCLC 對放射線的敏感性，有助于提高NSCLC 的放療效果。Zhang 等[3]研究發(fā)現(xiàn)circ_0001287 的表達與NSCLC 的分化程度和淋巴結轉移程度密切相關，circ_0001287 在NSCLC 組織和細胞系中均表達下調，而circ_0001287 的過表達則可抑制NSCLC 細胞的增殖、遷移、侵襲和放射抗性。更深入的研究顯示，circ_0001287 可靶向結合miR-21并抑制其表達，間接上調NSCLC 細胞中PTEN 的表達，從而產(chǎn)生上述效果。另外，Liu 等[4]通過分析發(fā)現(xiàn)NSCLC 細胞中存在其他的circRNA 差異表達譜，其中circZNF208 在A549 細胞和A549-R11 細胞中表達顯著上調，敲減 circZNF208 可增強 A549 和A549-R11 細胞對X 射線的敏感性。最后，實驗證明circZNF208 可競爭性結合miR-7-5p 而上調SNCA 的表達，從而促進NSCLC 細胞對X 射線的抵抗，故可考慮將circZNF208 作為一個差異化治療的靶點。

1.2 circRNA 與食管癌放射治療

Zhang 等[5]通過 qRT-PCR 實驗，檢測出circATIC 在食管鱗狀細胞癌（esophageal squamous cell carcinoma，ESCC）組織中的表達弱于正常組織，并與腫瘤TNM 分期和淋巴結轉移存在相關性。后續(xù)通過實驗發(fā)現(xiàn)circATIC 過表達抑制ESCC 細胞的增殖、侵襲，并增強放射敏感性。而circATIC低表達對輻射后細胞的凋亡具有挽救作用。研究人員通過設計雙熒光素酶報告實驗和RNA 下拉實驗，證實 circATIC 與 miR-10b-3p 直接結合，miR-10b-3p 可靶向RHCG，且驗證過表達circATIC可通過調節(jié)miR-10b-3p/RHCG 軸延緩ESCC 的進展，提高放射敏感性。Zhang 等[6]通過高通量測序探索在 ESCC 細胞輻射抗性中發(fā)揮作用的潛在circRNA，最終測得circ-0007022 具有重要研究價值，并通過實驗發(fā)現(xiàn)circ-0007022 的過表達促進ESCC 細胞的增殖和遷移，增強ESCC 細胞放射抗性。機制探究發(fā)現(xiàn)，circ-0007022 通過充當miR-338-3p 分子海綿增強NRP1 的翻譯，并經(jīng)此途徑激活EMT 和PI3K/AKT 通路促進食管癌的放射耐藥。

1.3 circRNA 與子宮內膜癌放射治療

Gu 等[7]研究發(fā)現(xiàn)，M2 表型的腫瘤相關巨噬細胞（tumor-associated macrophage，TAM）可通過分泌外泌體降低EC 細胞的輻射敏感性，在后續(xù)的機制探究中，他們發(fā)現(xiàn)hsa_circ_0001610 在M2 極化的TAM來源的外泌體中含量豐富，通過敲除hsa_circ_0001610 可提升TAM 對食管癌細胞的放射增敏作用，之后利用雙熒光素酶基因分析和RNA 下拉實驗，確定hsa_circ_0001610/miR-139-5p/cyclin B1軸的存在，最終證實TAM 來源的外泌體可作為hsa_circ_0001610 的載體，將hsa_circ_0001610 轉移到食管癌細胞，hsa_circ_0001610 在胞內靶向吸附miR-139-5p 上調cyclin B1 的表達，進而減少細胞在G2/M 期停滯，增強細胞活力，從而降低食管癌細胞的輻射敏感性。

1.4 circRNA 與乳腺癌放射治療

研究表明，circRNA 與乳腺癌的發(fā)展有關。為探討circRNA 在乳腺癌發(fā)展和放射敏感性中的作用和潛在機制，Kong 等[8]首先運用qRT-PCR 和蛋白質印跡實驗探得乳腺癌組織中的hsa_circ_0008500 和PFN2 的表達水平高于正常乳腺組織，而miR-758-3p則相反。其次通過基因敲除方式構建circ_0008500低表達載體，經(jīng)細胞功能實驗后發(fā)現(xiàn)，circ_0008500低表達可抑制乳腺癌細胞生長，促進乳腺癌細胞凋亡并增強乳腺癌細胞放射敏感性。然后運用雙熒光素酶基因分析和RNA 免疫沉淀分析測得miR-758-3p與circ_0008500、circ_0008500 與PFN2 之間存在的相互作用，circ_0008500 低表達可通過靶向結合miR-758-3p、下調PFN2 表達來促進乳腺癌細胞放射敏感性并抑制乳腺癌的發(fā)展。

2 circRNA 與腫瘤化學治療

化學治療是通過全身或局部使用化學合成藥物來有效控制腫瘤生長或殺滅腫瘤的一種方法，是腫瘤非手術治療的傳統(tǒng)手段之一，已廣泛應用于多種腫瘤中，但其治療效果常受到化療耐藥的影響。研究表明，circRNA 在肝癌、胃癌、結直腸癌、食管癌、乳腺癌、骨肉瘤等腫瘤的化療耐藥機制中扮演著重要角色，但也有部分circRNA 為提高食管癌的化療敏感性助力。

2.1 circRNA 與肝癌化學治療

Fan 等[9]研究發(fā)現(xiàn)circ_0031242 與肝細胞癌（hepatocellular carcinoma，HCC）的進展和化療耐藥性有關，通過 qRT-PCR 測得 HCC 中的circ_0031242和POU3F2的表達水平高于正常肝臟組織，而miR-924 則相反。實驗發(fā)現(xiàn)circ_0031242 低表達抑制HCC 細胞活力并降低HCC 細胞順鉑抗性，機制研究證實circ_0031242、miR-924 和POU3F2 之間存在靶向相關性，circ_0031242 可通過與miR-924結合直接作用或經(jīng)海綿化miR-924 上調POU3F2 的表達，從而促進HCC 進展及順鉑抗性。

2.2 circRNA 與胃癌化學治療

Deng 等[10]發(fā)現(xiàn)，circVAPA 在順鉑耐藥的胃癌組織中表達明顯上調，其作用機制主要為circVAPA 競爭性結合miR-125b-5p 上調STAT3 表達，抑制胃癌細胞凋亡，從而促進胃癌細胞對順鉑耐藥。Xia 等[11]發(fā)現(xiàn)circFAM73A 高表達于順鉑耐藥的胃癌組織及細胞中，它既可通過海綿吸附 miR-490-3p 上調HMGA2 的表達；又可直接與hNRNPK 結合，增強hNRNPK 與β-catenin 之間的相互作用，并增強βcatenin 的穩(wěn)定性，從而促進胃癌對順鉑的耐藥。Yao等[12]研究發(fā)現(xiàn)，circPVT1 在順鉑耐藥的胃癌細胞中表達水平高于非耐藥胃癌細胞，它扮演了miR-30a-5p的分子海綿角色，使得YAP1 表達及LC3-Ⅱ/Ⅰ比值升高，并使p62 表達下調，通過誘導胃癌細胞自噬及抑制胃癌細胞凋亡，增強胃癌細胞的順鉑耐藥性。而Zhong 等[13]研究發(fā)現(xiàn)，circ_0032821 競爭性結合miR-515-5p，使得SOX9 的表達上調，然后經(jīng)外泌體分泌傳播，從而促進胃癌細胞對奧沙利鉑產(chǎn)生耐藥。在另一項研究中，研究人員發(fā)現(xiàn)hsa_circ_0000144 在奧沙利鉑耐藥的胃癌細胞中表達上調，深入研究發(fā)現(xiàn)，它通過miR-502-5p/ADAM9 軸發(fā)揮效應，促進胃癌細胞對奧沙利鉑的耐藥[14]。

2.3 circRNA 與結直腸癌化學治療

Zhang 等[15]通過實驗發(fā)現(xiàn)，circ_0071589 在順鉑耐藥結直腸癌細胞系中表達上調，敲減circ_0071589可減弱結直腸癌細胞的增殖、遷移和侵襲能力，并可抑制結直腸癌對順鉑的耐藥，加速結直腸癌細胞凋亡。進一步研究表明，circ_0071589 可靶向結合miR-526b-3p，上調KLF12 的表達，減慢細胞凋亡進程，從而促進結直腸癌細胞對順鉑的耐藥。Xi 等[16]研究發(fā)現(xiàn)，circCSPP1 在多柔比星耐藥的結直腸癌組織中表達上調，低表達 circCSPP1 可通過調節(jié)miR-944/FZD7 軸減弱多柔比星耐藥并抑制結直腸癌的進展。

2.4 circRNA 與食管癌化學治療

Qu 等[17]通過研究發(fā)現(xiàn)，在食管癌細胞和對紫杉醇耐藥的食管癌細胞中，circ_0006168 的表達水平均上調，circ_0006168 可通過競爭性內源RNA 機制靶向結合miR194-5p 上調JMJD1C 的表達，促進食管癌細胞增殖并阻斷其凋亡，從而增強食管癌細胞對紫杉醇的耐藥性。另外，有研究報道circPSMC3 在吉非替尼耐藥的食管癌細胞中表達下調，過表達circPSMC3 可海綿樣吸附miR-10a-5p，上調PTEN的表達水平，加速食管癌細胞凋亡，進而降低食管癌對吉非替尼的化療耐性[18]。

2.5 circRNA 與骨肉瘤化學治療

Amuti 等[19]通過qRT-PCR 檢測出骨肉瘤組織中的circ_0000006 和BDNF 表達水平顯著上調，而miR-646 表達下調，但在經(jīng)多柔比星治療后的骨肉瘤組織中，結果則完全相反。體外細胞實驗發(fā)現(xiàn)，circ_0000006 表達下調抑制細胞增殖、遷移和侵襲，增強骨肉瘤細胞對多柔比星的化療敏感性，而miR-646 可逆轉此作用，而后又通過裸鼠成瘤實驗證實這一作用在體內依然成立。此外，研究人員借助TargetScan 在線數(shù)據(jù)庫及雙熒光素酶報告基因檢測，進一步揭示circ_0000006 可通過調節(jié)miR-646/BDNF軸在骨肉瘤進展和化療方面發(fā)揮作用，且敲減circ_0000006 可抑制骨肉瘤的發(fā)生發(fā)展，提高骨肉瘤對多柔比星的化療敏感性。

2.6 circRNA 與乳腺癌化學治療

有報道稱 circRNA 與三陰性乳腺癌（triple negative breast cancer，TNBC）中的多柔比星耐藥相關，但作用機制尚不明確。Chen 等[20]對此進行研究。他們采用qRT-PCR 測得circRNA_0044556 在具有或不具有多柔比星抗性的TNBC 組織和細胞中均高度表達，且與miR-145 的表達呈負相關，但與miR-145的靶基因NRAS 呈正相關，細胞功能實驗結果顯示，circRNA_0044556 過表達增強TNBC 細胞活力、遷移能力及多柔比星耐藥性，提示circRNA_0044556通過海綿化吸附miR-145 和調節(jié)NRAS 降低TNBC對多柔比星的化療敏感性。

3 circRNA 與腫瘤免疫治療

腫瘤的進展和療效與腫瘤微環(huán)境（tumor microenvironment，TME）息息相關，TME 由多種不同因素共同構成，包括免疫細胞、細胞因子等。如今與TME 相關的腫瘤免疫治療越來越多，多篇報道稱circRNA 在胃癌、肺癌、肝癌、胰腺癌等多種腫瘤的免疫治療方面充當重要角色，尤其在促進腫瘤免疫抵抗方面。

3.1 circRNA 與胃癌免疫治療

Chen 等[21]研究發(fā)現(xiàn)，circDLG1 在胃癌遠處轉移灶和程序性死亡蛋白-1（programmed death-1，PD-1）耐藥胃癌組織中的表達顯著上調，并與腫瘤表型和預后相關。細胞功能實驗結果表明，circDLG1 的過表達促進胃癌細胞的生長和免疫逃逸，而RNA 免疫沉淀和熒光素酶測定則在機制上揭示，circDLG1 可作為miR-141-3p 的分子海綿與之相互作用，上調CXCL12 表達，從而促進胃癌進展和對PD-1 的治療抵抗。

3.2 circRNA 與肺癌免疫治療

Liu 等[22]報道，circIGF2BP3 在NSCLC 中的表達增加，且與CD8+T 細胞浸潤呈負相關，研究發(fā)現(xiàn)過表達的circIGF2BP3在體外可使共培養(yǎng)的T細胞失活，并破壞小鼠體內腫瘤免疫治療反應。機制探究結果表明circIGF2BP3 通過PKP3 依賴性方式穩(wěn)定OTUB1 以減少程序性死亡蛋白配體-1（programmed death ligand-1，PD-L1）泛素化和隨后的蛋白酶體降解，從而促進腫瘤逃避CD8+T 細胞介導的免疫殺傷。Ge 等[23]研究發(fā)現(xiàn)，circ_CELF1 在NSCLC 患者的原發(fā)癌組織中表達上調，circ_CELF1 可充當miRNA 海綿，直接與miR-491-5p 相互作用并抑制其表達，從而上調miR-491-5p 靶基因EGFR 的表達，加劇NSCLC 細胞的惡性轉化，最終增強NSCLC 對免疫治療的抗性。在另一項研究中，研究人員發(fā)現(xiàn)，NSCLC 中circASCC3 水平上調，其中PD-1 耐藥型NSCLC患者組織中circASCC3的表達明顯高于PD-1敏感型患者，提示 circASCC3 可競爭性結合miR-432-5p 以增加補體C5a 的表達，重塑TME，從而限制NSCLC 患者的腫瘤免疫治療效果[24]。

3.3 circRNA 與肝癌免疫治療

Xu 等[25]研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng) RNA-seq 分析可知circHMGCS1-016 在肝內膽管癌（intrahepatic cholangiocarcinoma，ICC）組織中的表達水平明顯高于癌旁組織，這一結果也通過qRT-PCR 和原位雜交實驗得到驗證。他們還發(fā)現(xiàn)在 ICC 組織中circHMGCS1-016 的表達水平與CD73 和GAL-8 表達呈正相關，與CD8+T 細胞浸潤程度呈負相關，并通過SILAC 和circRNA 下拉實驗，證明circHMGCS1-016通過miR-1236-3p/CD73 和GAL-8 軸誘導ICC 細胞侵襲并重塑腫瘤免疫微環(huán)境，使得ICC 患者從PD-1 治療中獲益減少。

3.4 circRNA 與胰腺癌免疫治療

Fu 等[26]研究發(fā)現(xiàn)，hsa_circ_0046523 表達在胰腺癌組織中顯著上調，hsa_circ_0046523 過表達促進體外胰腺癌細胞的增殖、遷移和侵襲。hsa_circ_0046523 過表達可降低CD4+和CD8+T 細胞的比例，促進CD8+T細胞凋亡和耗竭，抑制CD8+T 細胞功能，并增加外周血單個核細胞中Treg 的比例。通過酶聯(lián)免疫吸附測定法檢測出，hsa_circ_0046523 過表達增加免疫抑制細胞因子白細胞介素-10 和轉化生長因子-β 的分泌，減少免疫效應細胞因子γ 干擾素和白細胞介素-2 的分泌。發(fā)現(xiàn)hsa_circ_0046523 通過與miR-148a-3p 結合，上調胰腺癌中PD-L1 表達，誘導胰腺癌免疫抑制微環(huán)境的形成，從而減弱胰腺癌的免疫治療效果。

4 circRNA 與腫瘤靶向治療

隨著科技的不斷進步，腫瘤治療技術也在不斷提升，分子靶向治療因其抗癌精準性及對正常組織保護性正越來越受到青睞，在腫瘤非手術治療中的比重也越來越高。研究表明，circRNA 在這一過程中占據(jù)著重要地位，在以胃癌、肝癌、乳腺癌等為代表的多種腫瘤中，靶向治療效果與相關circRNA 的表達水平密切相關。

4.1 circRNA 與胃癌靶向治療

Ma 等[27]研究發(fā)現(xiàn)，circRACGAP1 在經(jīng)阿帕替尼治療的胃癌組織中的表達水平明顯高于未經(jīng)治療組織及癌旁組織，低表達的circRACGAP1 可促進細胞凋亡并抑制胃癌細胞自噬，其作用機制為circRACGAP1 低表達可通過調節(jié)miR-3657/ATG7軸，增強胃癌細胞對阿帕替尼的治療敏感性。

4.2 circRNA 與肝癌靶向治療

Weng 等[28]研究獲知，circFOXM1 在索拉非尼耐藥HCC 細胞中上調，circFOXM1 可競爭性結合miR-1324，上調miR-1324 下游靶基因MECP2 的表達，從而降低索拉非尼對HCC 細胞的毒性作用，促進HCC 對索拉非尼耐藥。

4.3 circRNA 與乳腺癌靶向治療

Ling 等[29]對人表皮生長因子受體2（human epidermal growth factor receptor 2，HER2）陽性的乳腺癌患者的潛在耐藥機制進行探究，通過circRNA高通量篩選和qRT-PCR 鑒定出circCDYL2 在曲妥珠單抗耐藥患者中過度表達，并揭示作用機制，即circCDYL2 通過阻止GRB7 泛素化降解且增強其與FAK 的相互作用穩(wěn)定GRB7，從而維持下游AKT 和ERK1/2 活性，進而增強HER2 陽性乳腺癌細胞的曲妥珠單抗耐藥性，證實circCDYL2 是HER2 陽性乳腺癌患者曲妥珠單抗耐藥的潛在生物標志物。

5 circRNA 與腫瘤中醫(yī)治療

中醫(yī)抗腫瘤治療歷史悠久，近年來有研究表明，circRNA 在膠質瘤和鼻咽癌中醫(yī)中藥治療方面起著重要的橋梁作用。

Chi 等[30]發(fā)現(xiàn)，苦參堿可通過抑制PI3K/AKT 和Wnt/β-catenin途徑，下調circ_104075和BCL9的表達，從而誘導膠質瘤細胞凋亡。此外，Zhu 等[31]研究結果顯示，姜黃素可通過調控 circRNA_102115/miR-335-3p/MAPK1 網(wǎng)絡的方式，增強鼻咽癌細胞系的放射敏感性。

6 小結和展望

腫瘤患者的病死率高低及生存期長短很大程度上取決于臨床腫瘤治療的效果，對多數(shù)主要依賴腫瘤非手術治療的晚期患者而言，治療方式的不斷改進是他們生存的希望。綜上可知，circRNA 在眾多腫瘤非手術治療中充當重要角色，與腫瘤細胞的耐藥性及抵抗性有著密切聯(lián)系，是改進腫瘤治療的一個重要突破口，但目前其醫(yī)學轉化成果有限，還需在將其早日投入臨床運用方面不斷努力。