環(huán)狀RNA 參與卵巢癌鉑耐藥相關(guān)機(jī)制的研究進(jìn)展

劉彬馨,范雅丹,呂春燕,梅子曼,鄧青春 （海南醫(yī)學(xué)院第二附屬醫(yī)院婦科，海南 ?？?570100）

卵巢癌是女性生殖系統(tǒng)中常見的惡性腫瘤，具有病理組織學(xué)復(fù)雜、惡性程度高、復(fù)發(fā)率高、預(yù)后差等特點(diǎn)，是致死率最高的婦科腫瘤[1-2]。2020 年中國(guó)卵巢癌新發(fā)55 342 例，死亡37 519 例[3]。因卵巢癌患者早期無明顯癥狀，當(dāng)患者出現(xiàn)如腹痛、腹大或下腹部包塊等明顯癥狀時(shí)，多數(shù)已是晚期[4]。針對(duì)晚期卵巢癌患者最常見的治療方式為手術(shù)結(jié)合化療，但由于晚期卵巢癌易發(fā)生轉(zhuǎn)移和侵襲，很難通過手術(shù)完全切除病灶，即使經(jīng)過綜合治療，由于對(duì)化療藥耐藥，仍有約70%的患者3 年內(nèi)復(fù)發(fā)[5]，因此患者5 年生存率僅約40%[6]。目前卵巢癌患者的化療方案多采用以鉑類為基礎(chǔ)的聯(lián)合化療[7-8]，但反復(fù)化療可導(dǎo)致化療耐藥，是卵巢癌患者治療失敗及生存率低的主要原因，因此，探尋卵巢癌的耐藥機(jī)制十分必要。鉑類抗腫瘤藥物屬于細(xì)胞周期非特異藥物，主要作用機(jī)制是鉑進(jìn)入腫瘤細(xì)胞與其DNA 結(jié)合，形成Pt-DNA 加合物，影響DNA的轉(zhuǎn)錄和復(fù)制，從而介導(dǎo)細(xì)胞壞死與凋亡。鉑類藥物在卵巢癌[9]、宮頸癌[10]、睪丸癌[11]、肺癌[12]、膀胱癌[13]、結(jié)直腸癌[14]等治療中均被廣泛應(yīng)用。

環(huán)狀RNA（circular RNA，circRNA）是由RNA 轉(zhuǎn)錄酶Ⅱ轉(zhuǎn)錄而來的前體mRNA，是一類不具有5'末端帽子和3'末端poly（A）尾巴的特殊非編碼RNA，并以共價(jià)鍵形成環(huán)形結(jié)構(gòu)，客觀存在于生物體內(nèi)。circRNA根據(jù)來源主要分為4 類：由單個(gè)或多個(gè)外顯子衍生的外顯子circRNA(ecRNA)，由外顯子和內(nèi)含子組成的circRNA(eIciRNA)，由內(nèi)含子衍生的內(nèi)含子circRNA(ciRNA)，以及基因間circRNA[15]。circRNA 分布廣泛，且種類眾多，主要存在于真核細(xì)胞的胞質(zhì)中，且比mRNA 豐度更高，某些circRNA 豐度甚至是相關(guān)線性mRNA 的10 倍以上[16]。circRNA 結(jié)構(gòu)特殊，對(duì)RNA 外切酶有抗性，所以其在細(xì)胞中非常穩(wěn)定，在大多數(shù)物種中其半衰期比mRNA 更長(zhǎng)[16-17]，但由于血清中含有RNase A家族核糖核酸酶，所以circRNA在血清中并不穩(wěn)定。circRNA 的表達(dá)水平在不同的種屬、組織、細(xì)胞中具有特異性，在組織器官的不同發(fā)育階段及疾病的不同發(fā)展階段也存在一定的差異，并具有一定序列保守性[18]。circRNA 作為非編碼RNA 之一，因其環(huán)狀結(jié)構(gòu)在細(xì)胞中表達(dá)穩(wěn)定，且在細(xì)胞中有重要的作用，能夠調(diào)控腫瘤的發(fā)生、發(fā)展，是目前RNA 研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)。近幾年研究發(fā)現(xiàn)，在卵巢癌中circRNA 不僅能夠調(diào)控卵巢癌細(xì)胞的增殖、侵襲、凋亡[19-22]，也能夠調(diào)控卵巢癌的化療耐藥性[23-26]，有望成為鉑耐藥的耐藥標(biāo)志物及耐藥治療新靶點(diǎn)。本文主要就circRNA 參與卵巢癌鉑耐藥調(diào)控的機(jī)制進(jìn)行綜述。

1 miRNA 的競(jìng)爭(zhēng)性內(nèi)源性RNA(competing endogenous RNA，ceRNA)

circRNA 可以通過miRNA 發(fā)揮ceRNA 作用。miRNA是一類由18～25個(gè)核苷酸組成的內(nèi)源性、非編碼單鏈RNA，可以通過結(jié)合mRNA 導(dǎo)致基因沉默，而circRNA 含有大量的miRNA 結(jié)合位點(diǎn)，可以通過應(yīng)答元件與miRNA 結(jié)合，使miRNA 無法與靶基因mRNA結(jié)合，消除miRNA 對(duì)其相應(yīng)的靶基因mRNA 的調(diào)控，進(jìn)而共同參與調(diào)控miRNA 下游靶基因的表達(dá)[27]。目前，在卵巢癌的鉑耐藥機(jī)制方面，ceRNA 機(jī)制是研究的熱點(diǎn)。circRNA 能通過ceRNA 機(jī)制調(diào)控鉑類抗腫瘤藥物在卵巢癌治療中的耐藥。circ Cdr1as 能通過ceRNA 機(jī)制影響卵巢癌鉑耐藥。mi-1270 在卵巢癌中起抑癌作用，可降低順鉑的化療敏感性。circCdr1as在順鉑耐藥卵巢癌患者組織及細(xì)胞中明顯下調(diào)，其能通過海綿吸附mi-1270，上調(diào)SCAI表達(dá)，進(jìn)而增加卵巢癌對(duì)順鉑的敏感性[28]。Feng 等[29]的研究發(fā)現(xiàn)，敲低CHTOP 的表達(dá)，可促進(jìn)順鉑誘導(dǎo)的卵巢癌細(xì)胞凋亡，降低耐藥細(xì)胞的干性及其轉(zhuǎn)移潛能。Cao 等[30]的研究發(fā)現(xiàn)，在對(duì)順鉑耐藥的卵巢癌細(xì)胞與組織中，circHIPK2、CHTOP 均高表達(dá)，miR-338-3P 低表達(dá)，敲低circHIPK2 可抑制對(duì)順鉑耐藥的卵巢癌細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲，促進(jìn)其凋亡，并將細(xì)胞周期阻滯在G0/G1期，使進(jìn)入S 期的細(xì)胞減少；miR-338-3p 是circHIPK2 的靶點(diǎn)，也是CHTOP 的靶點(diǎn)，而降低miR-338-3p 的表達(dá)可抵消敲低circHIPK2 的作用，上調(diào)CHTOP可抵消過表達(dá)miR-338-3p的作用。因此，沉默circHIPK2 可能通過調(diào)控miR-338-3p/CHTOP 軸抑制對(duì)順鉑耐藥的卵巢癌細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲[30]。研究顯示，circLPAR3 在對(duì)順鉑耐藥的卵巢癌細(xì)胞中顯著上調(diào)，沉默circLPAR3 可增強(qiáng)卵巢癌細(xì)胞對(duì)順鉑的敏感性；miR634 可與circLPAR3 相互作用，其抑制劑逆轉(zhuǎn)了敲低circLPAR3 對(duì)細(xì)胞順鉑耐藥的調(diào)控；PDK1與miR634結(jié)合，其過表達(dá)逆轉(zhuǎn)了miR634對(duì)細(xì)胞順鉑耐藥的作用；因此，circLPAR3 可能通過miR634/PDK1 軸參與卵巢癌的順鉑耐藥[31]。circSnx12 是miR-194-5p 的ceRNA，在卵巢組織及對(duì)順鉑耐藥的細(xì)胞中表達(dá)均明顯升高，敲低circSnx12 的表達(dá)可降低細(xì)胞活力，增強(qiáng)鐵死亡，使卵巢癌細(xì)胞恢復(fù)對(duì)順鉑的敏感性，上調(diào)circSnx12可通過miR-194-5p/SLC7A11通路抑制鐵死亡來增強(qiáng)卵巢癌對(duì)順鉑的耐藥性[32]。

2 circRNA與蛋白結(jié)合

RBPs 是一類廣泛參與基因表達(dá)的蛋白質(zhì)，如AGO、HuR、AUF1、TTP、CUGBP2、KHSRP 等2 000 多種。盡管與線性RNA 相比，circRNA 的RBPs結(jié)合位點(diǎn)非常少，但是由于circRNA 存在獨(dú)特的三級(jí)結(jié)構(gòu)，決定了蛋白質(zhì)與circRNA 結(jié)合比線性RNA 更復(fù)雜。RBPs與蛋白質(zhì)相互作用，能夠影響蛋白質(zhì)的表達(dá)和功能，調(diào)節(jié)circRNA 的合成、降解、翻譯等[33]。ATP7A 是重金屬轉(zhuǎn)運(yùn)p型ATP酶的成員，被稱為銅轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，負(fù)責(zé)將銅離子轉(zhuǎn)運(yùn)出細(xì)胞。研究發(fā)現(xiàn)，鉑耐藥細(xì)胞中ATP7A的水平遠(yuǎn)高于鉑敏感細(xì)胞，敲低ATP7A 可部分逆轉(zhuǎn)對(duì)鉑類藥物的耐藥[34]。ATP7A 對(duì)順鉑、卡鉑、奧沙利鉑、長(zhǎng)春新堿、紫杉醇、SN-38、依托泊苷、阿霉素和米托蒽醌等多種抗癌藥物產(chǎn)生耐藥性[35]。有研究通過對(duì)順鉑耐藥細(xì)胞株OV90、skov3 進(jìn)行測(cè)序，發(fā)現(xiàn)hsa_circ_0004804（又稱為circPBX3）顯著上調(diào)且對(duì)順鉑耐藥性最強(qiáng)，且在體內(nèi)、外實(shí)驗(yàn)中均發(fā)現(xiàn)，過表達(dá)circPBX3 可促進(jìn)卵巢癌細(xì)胞對(duì)順鉑的耐受性，敲低circPBX3 的表達(dá)可增加耐藥卵巢癌細(xì)胞對(duì)順鉑的敏感性，因此circPRKD3 能與RNA 結(jié)合蛋白IGF2BP2 相互作用，增加ATP7A mRNA 的穩(wěn)定性，提高ATP7A 蛋白表達(dá)，敲低ATP7A 可消除circPBX3 過表達(dá)對(duì)卵巢癌細(xì)胞順鉑耐藥性的影響[36]。

3 circRNA與巨噬細(xì)胞

巨噬細(xì)胞是一種重要的免疫細(xì)胞，參與去除細(xì)胞碎片，清除凋亡細(xì)胞，組織再生與修復(fù)，釋放炎癥因子及生長(zhǎng)因子。巨噬細(xì)胞主要分為2類:M1型巨噬細(xì)胞，具有促炎、抑制腫瘤作用，又稱為經(jīng)典活化型巨噬細(xì)胞；M2 型巨噬細(xì)胞，具有抗炎、組織修復(fù)及重塑作用，又稱為替代活化型巨噬細(xì)胞。巨噬細(xì)胞參與多種腫瘤耐藥過程，如在結(jié)腸癌、多發(fā)性骨髓瘤、肺癌、卵巢癌等癌癥中均有重要作用[37-40]。有研究發(fā)現(xiàn)，在M2 型巨噬細(xì)胞及與M2 型巨噬細(xì)胞共同培養(yǎng)的卵巢癌細(xì)胞中miR-21 呈高表達(dá)，且M2 型巨噬細(xì)胞可顯著促進(jìn)卵巢癌細(xì)胞的耐藥；將M2型巨噬細(xì)胞轉(zhuǎn)染miR-21 mimic后與卵巢癌細(xì)胞共培養(yǎng)，不僅促進(jìn)卵巢癌細(xì)胞中miR-21 高表達(dá)，還增強(qiáng)了卵巢癌細(xì)胞的耐藥，其凋亡率也下降，而轉(zhuǎn)染miR-21 inhibitor 則出現(xiàn)相反的生物學(xué)行為；更重要的是，miR-21 可誘導(dǎo)M1 型巨噬細(xì)胞向M2 型巨噬細(xì)胞極化，M2 型巨噬細(xì)胞及經(jīng)miR-21 處理的M2 型巨噬細(xì)胞可調(diào)控卵巢癌細(xì)胞中PI3K/AKT 信號(hào)通路，從而調(diào)控卵巢癌細(xì)胞的耐藥性[41]。Li 等[42]的研究發(fā)現(xiàn)，circITGB6在鉑類耐藥卵巢癌患者的腫瘤組織及血清中表達(dá)均顯著上調(diào)，且與不良預(yù)后相關(guān)，其通過形成circITGB6/IGF2BP2/FGF9 三元復(fù)合物，穩(wěn)定FGF9 mRNA，進(jìn)而誘導(dǎo)腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞向M2 表型極化，從而促進(jìn)卵巢癌的鉑耐藥；而circITGB6 反義寡核苷酸阻斷M2 型巨噬細(xì)胞極化后，能顯著逆轉(zhuǎn)circITGB6 誘導(dǎo)的卵巢癌對(duì)順鉑的耐藥性。表明circITGB6可通過調(diào)節(jié)腫瘤微環(huán)境，在卵巢癌的化療耐藥中發(fā)揮重要作用。

4 外泌體circRNA

外泌體是由細(xì)胞產(chǎn)生的胞外小囊泡，可攜帶特定的蛋白質(zhì)、核酸、脂類、碳水化合物等生物活性分子由一個(gè)細(xì)胞傳遞到另一個(gè)細(xì)胞，進(jìn)行細(xì)胞間通訊，在腫瘤細(xì)胞中可調(diào)節(jié)腫瘤微環(huán)境，并影響腫瘤的發(fā)生、發(fā)展。circRNA 可通過外泌體的攜帶，在細(xì)胞間相互傳遞，影響腫瘤的侵襲、轉(zhuǎn)移及耐藥等過程。在腫瘤耐藥方面，外泌體circRNA 參與多種腫瘤的化療耐藥、放療耐藥、靶向耐藥，有望成為預(yù)測(cè)腫瘤耐藥的標(biāo)志物[43]。研究發(fā)現(xiàn)，在卵巢癌患者的血清中可檢測(cè)到circRNA Cdr1a 表達(dá)，且順鉑耐藥組中其表達(dá)量低，并與miR-1270 的表達(dá)量呈負(fù)相關(guān)[28]。外泌體circFoxp1在順鉑耐藥的卵巢癌患者中高表達(dá)，且其表達(dá)與國(guó)際婦產(chǎn)科聯(lián)盟分期、原發(fā)腫瘤大小、淋巴轉(zhuǎn)移、遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移、殘留腫瘤直徑和臨床療效呈正相關(guān)，是預(yù)測(cè)卵巢癌患者生存和疾病復(fù)發(fā)的獨(dú)立因素；高表達(dá)circFoxp1可促進(jìn)細(xì)胞增殖，并增強(qiáng)順鉑耐藥性，低表達(dá)circFoxp1 則出現(xiàn)相反的生物學(xué)行為[44]。王娟娟等[45]的研究發(fā)現(xiàn)，血清外泌體hsa_circ_0004390 是影響上皮性卵巢癌患者鉑類化療反應(yīng)的獨(dú)立因素，卵巢癌耐藥組患者血清外泌體hsa_circ_0004390 表達(dá)顯著高于敏感組患者，血清外泌體hsa_circ_0004390 表達(dá)低水平組患者總生存期較高水平組患者更長(zhǎng)。因此，外泌體circRNA 在卵巢癌耐藥中發(fā)揮了重要作用，是潛在的治療靶標(biāo)及耐藥標(biāo)志物。

5 結(jié)語與展望

目前，卵巢癌仍是女性生殖系統(tǒng)致死率最高的婦科腫瘤，對(duì)于卵巢癌病因、早期篩查手段、治療方案的相關(guān)研究仍然未取得重大突破。卵巢癌一線化療“金標(biāo)準(zhǔn)”方案仍然是鉑類聯(lián)合紫杉醇，然而鉑耐藥是導(dǎo)致卵巢癌治療失敗的重要原因。circRNA 可通過ceRNA 機(jī)制、與蛋白結(jié)合、巨噬細(xì)胞、外泌體來調(diào)控卵巢癌對(duì)鉑的耐藥性。在與circRNA 有關(guān)的卵巢癌鉑耐藥機(jī)制中，研究最廣泛、最熱門的是circRNA-miRNAmRNA 調(diào)控機(jī)制，但對(duì)于circRNA 通過其他機(jī)制影響卵巢癌耐藥的研究并不多見，仍需進(jìn)行大量且深入的研究，以探討circRNA 是否能成為卵巢癌鉑耐藥標(biāo)志物及耐藥治療新靶點(diǎn)。