circRNA影響胃癌發(fā)生發(fā)展及其機(jī)制的研究進(jìn)展

吳雨林,樓曉軍,范依靜

吳雨林,范依靜,浙江中醫(yī)藥大學(xué)第四臨床醫(yī)學(xué)院 浙江省杭州市 310053

樓曉軍,浙江中醫(yī)藥大學(xué)附屬嘉興市中醫(yī)醫(yī)院消化內(nèi)科 浙江省嘉興市 314000

0 引言

胃癌(gastric cancer,GC)作為癌癥相關(guān)死亡的第四大原因[1],是全球目前所重視的主要公共衛(wèi)生問(wèn)題之一.環(huán)狀RNA(circular RNA,circRNA)在最初并未受到較多關(guān)注,在長(zhǎng)達(dá)三十余年時(shí)間內(nèi)被認(rèn)為是細(xì)胞內(nèi)mRNA剪接錯(cuò)誤導(dǎo)致的無(wú)功能副產(chǎn)物[2].隨后,由于分子生物學(xué)領(lǐng)域的不斷進(jìn)步和高通量測(cè)序等技術(shù)的廣泛使用,circRNA的研究持續(xù)完善不斷擴(kuò)充,許多數(shù)據(jù)支持circRNA在胃癌發(fā)生發(fā)展中的作用.據(jù)報(bào)道,多種circRNA在胃癌組織或細(xì)胞系中異常表達(dá),探索胃癌相關(guān)circRNA作為生物標(biāo)志物或靶點(diǎn)的機(jī)制及潛能將為胃癌早期診斷、預(yù)后和有效治療提供新的方向和可能性,具有明確的臨床意義.

1 circRNA概述

1.1 circRNA的發(fā)生和類別 CircRNA作為一種缺少5′端和3′端的共價(jià)閉合環(huán)狀結(jié)構(gòu)的非編碼RNA(non-coding RNA,ncRNA),由一種稱為反向剪接的非常規(guī)方式產(chǎn)生.在反向剪接過(guò)程中,下游的5’剪接供體部位與上游的3’剪接受體部位共價(jià)連接,同時(shí)剪接體移除全部或部分內(nèi)含子后其余序列再次連接,形成單鏈共價(jià)閉合環(huán)[3].常規(guī)剪接點(diǎn)的突變或使用剪接體的通用抑制劑異銀杏雙黃酮,均可一定程度上抑制反向剪接從而減少circRNA的產(chǎn)生[4],這表明circRNA的反向剪接利用了常規(guī)剪接體或線性剪接相同的剪接位點(diǎn).具體circRNA類別及形成方式見圖1.

1.2 circ RNA合成的可能機(jī)制 既往有報(bào)道闡述了circRNA的4種可能形成機(jī)制[4,10]: (1)套索驅(qū)動(dòng)的環(huán)化: 一個(gè)外顯子的3′端與另一外顯子的5′端通過(guò)核糖體蛋白的連續(xù)組裝形成套索結(jié)構(gòu),導(dǎo)致外顯子跳讀并驅(qū)動(dòng)環(huán)化形成circRNA;(2)反向重復(fù)序列驅(qū)動(dòng)的環(huán)化: 含有反向重復(fù)元件的兩個(gè)內(nèi)含子,如Alu元件,由互補(bǔ)的堿基配對(duì),使下游剪接位點(diǎn)與上游剪接位點(diǎn)緊密接近,構(gòu)成并排的雙鏈,推動(dòng)環(huán)化反應(yīng)從而形成circRNA;(3)RNA結(jié)合蛋白(RNA binding proteins,RBPs)驅(qū)動(dòng)的環(huán)化: 內(nèi)含子中RBPs的保守結(jié)合序列通過(guò)結(jié)合外顯子側(cè)翼的內(nèi)含子,引起下游內(nèi)含子與上游內(nèi)含子的相互作用而促進(jìn)環(huán)化,原理基本同(2);(4)tRNA前體剪接途徑: tRNA剪接內(nèi)切酶復(fù)合體(tRNA splicing endonuclease complex,TSEN)識(shí)別bulge-helix-bulge(BHB)序列,再切除tRNA前體的內(nèi)含子,連接末端形成tRNA和tRNA內(nèi)含子circRNA.然而目前circRNA 生成的具體機(jī)制尚未明確,相關(guān)證據(jù)并不充分,仍需要持續(xù)且更深入的研究.

2 circRNA 經(jīng)典功能角色與胃癌發(fā)生發(fā)展機(jī)制的關(guān)系

circRNA以不同的角色發(fā)揮其功能(圖1),影響胃癌發(fā)生和進(jìn)展.在此,我們討論了circRNA主要的作用機(jī)制,并通過(guò)特定的例子說(shuō)明其與胃癌的關(guān)系.

圖1 circRNA的形成、分類及其相關(guān)角色功能.(A)內(nèi)含子circRNA: 當(dāng)一個(gè)或多個(gè)內(nèi)含子在不受脫支酶介導(dǎo)的線性化的情況下可保持環(huán)狀形態(tài),從而產(chǎn)生內(nèi)含子circRNA[5];(B)外顯子circRNA: 在細(xì)胞核或線粒體中由單個(gè)或多個(gè)外顯子組成[6];(C)外顯子-內(nèi)含子circRNA: 當(dāng)外顯子circRNA保留部分內(nèi)含子序列的條件下便可形成[7];(D)tRNA內(nèi)含子circRNA: 由tRNA前體剪接后形成[8];(E)Readthrough circRNA: 是轉(zhuǎn)錄終止失敗而得到的產(chǎn)物,包含來(lái)自相鄰基因中的外顯子[9];(F)融合circRNA: 發(fā)生于染色體易位過(guò)程中,包含來(lái)自兩個(gè)遠(yuǎn)距離基因中的外顯子[9].(1)miRNA海綿: 與相應(yīng)的miRNA吸附結(jié)合影響下游信號(hào)通路;(2)蛋白質(zhì)海綿: 與蛋白質(zhì)結(jié)合影響其功能及活性;(3)調(diào)控基因表達(dá): 通過(guò)與U1核內(nèi)小核糖核蛋白結(jié)合,調(diào)節(jié)RNA聚合酶Ⅱ的活性,在轉(zhuǎn)錄水平上調(diào)控基因的表達(dá);(4)蛋白質(zhì)支架: 作為支架來(lái)增強(qiáng)酶反應(yīng)動(dòng)力學(xué);(5)翻譯模板: 可編碼特殊的多肽或蛋白并具備相關(guān)生物學(xué)功能.Intron: 內(nèi)含子;Exon: 外顯子;mRNA: 信使核糖核酸;Pre-mRNA: 信使核糖核酸前體;RBPs: 核糖核酸結(jié)合蛋白;Pre-tRNA: 轉(zhuǎn)運(yùn)核糖核酸前體;ciRNA: 內(nèi)含子環(huán)狀核糖核酸;EcircRNA: 外顯子環(huán)狀核糖核酸;EIcircRNA:外顯子-內(nèi)含子環(huán)狀核糖核酸;tRNA: 轉(zhuǎn)運(yùn)核糖核酸;tricRNA: 轉(zhuǎn)運(yùn)核糖核酸內(nèi)含子環(huán)狀核糖核酸;rt-circRNA: Readthrough環(huán)狀核糖核酸;f-circRNA: 融合環(huán)狀核糖核酸;miRNA: 微小核糖核酸;U1 snRNP: U1核內(nèi)小核糖核蛋白;Pol Ⅱ: RNA聚合酶Ⅱ.

2.1 circRNA作為microRNA(miRNA)分子“海綿”影響胃癌發(fā)生發(fā)展 miRNA作為另一類非編碼RNA,在翻譯后水平上參與基因表達(dá)調(diào)控,其失調(diào)與胃癌的發(fā)生有關(guān)[11].circRNA具有多個(gè)miRNA反應(yīng)元件(microRNA response elements,MER)[12],可作為分子海綿以及內(nèi)源競(jìng)爭(zhēng)RNA(competing endogenous RNA,ceRNA)與相應(yīng)的miRNA吸附結(jié)合.其于胃癌的致癌或抑癌功能極其可能通過(guò)與miRNA的競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合,促使miRNA降解,或降低miRNA對(duì)mRNA的3′端非翻譯區(qū)靶向結(jié)合的能力,影響下游miRNA分子信號(hào)通路,直接或間接調(diào)控胃癌細(xì)胞的增殖、侵襲和遷移等腫瘤活動(dòng)[13,14].

既往一些研究已經(jīng)證明了circRNA在胃癌中的miRNA海綿作用.CIRS-7/CDR1as是第一批被指出可作為miRNA海綿從而起到調(diào)控作用的circRNA.Pan等人[15]隨后研究發(fā)現(xiàn)并證實(shí),CIRS-7/CDR1as的過(guò)表達(dá)可通過(guò)PTEN/PI3K/AKT信號(hào)通路拮抗miR-7誘導(dǎo)的抑癌作用,并認(rèn)為該circRNA的異常表達(dá)與細(xì)胞增殖、凋亡以及TNM分期和預(yù)后相關(guān).在Yang和Wang等人的研究[16,17]中,circHIPK3和circSMAD4均于胃癌組織中過(guò)度表達(dá),分別通過(guò)miR-637/AKT1軸、miR-1276/WNT/β-catenin軸促進(jìn)胃癌細(xì)胞的生長(zhǎng)和代謝.hsa_circ_0081143[13]被報(bào)道在體內(nèi)發(fā)揮海綿作用,從而下調(diào)miR-646,進(jìn)一步與miR-646靶點(diǎn)細(xì)胞周期蛋白依賴性蛋白6(cyclin-dependent kinase 6,CDK6)相互作用,因而可能在胃癌進(jìn)展過(guò)程中發(fā)揮調(diào)節(jié)癌基因的作用.circCOL1A2通過(guò)阻隔miR-1286來(lái)調(diào)節(jié)泛素特異性蛋白酶10(ubiquitin-specific protease 10,USP10),進(jìn)而誘導(dǎo)復(fù)制激活因子C2刺激胃癌細(xì)胞的遷移和侵襲[18].另外,circ_0063526被證明為miR-449a的分子海綿,可通過(guò)調(diào)節(jié)miR-449a/SHMT2軸,增強(qiáng)胃癌細(xì)胞對(duì)順鉑(cisplatin,CDDP)的耐藥性[19],為胃癌治療策略提供了一種新思路.

2.2 circRNA與蛋白質(zhì)互相作用在胃癌細(xì)胞中的功能一些circRNA以蛋白質(zhì)“海綿”、調(diào)節(jié)因子或支架的身份,通過(guò)調(diào)節(jié)下游信息通路,影響腫瘤細(xì)胞的惡性行為[4,20].

Pereira團(tuán)隊(duì)[21]分析了54個(gè)circRNA中存在的RBP位點(diǎn),其中,IGF2BP2和MOV10能夠與這項(xiàng)研究中的所有circRNA結(jié)合;此外,LIN28A和LIN28B在11個(gè)circRNA中均有結(jié)合位點(diǎn),并且在一項(xiàng)Meta分析中被報(bào)道與胃癌相關(guān)[22].另一項(xiàng)研究[23]中,Y-box結(jié)合蛋白-1(Y-box binding protein 1,YBX1)也是一種可與circRNA互相作用的RBP,circFAT1能直接與其結(jié)合進(jìn)而間接阻斷胃癌細(xì)胞的發(fā)生發(fā)展.Yang等人[24]表明circ-HuR在胃癌組織中表達(dá)下調(diào),這種異常表達(dá)對(duì)胃癌細(xì)胞的生長(zhǎng)、侵襲和轉(zhuǎn)移均有抑制作用.進(jìn)一步分析機(jī)制發(fā)現(xiàn),circ-HuR可與CCHC型鋅指核酸結(jié)合蛋白(CCHC-type zinc finger nucleic acid binding protein,CNBP)相互作用,抑制CNBP與人類抗原R(human antigen R,HuR)啟動(dòng)子的結(jié)合,導(dǎo)致HuR下調(diào),起到抑制腫瘤進(jìn)展的作用.此外,有關(guān)于HuR,circTHBS1還能與其互相作用提高由HuR介導(dǎo)的抑制素βA(inhibin subunit beta A,INHβA)癌基因mRNA的穩(wěn)定性,激活轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β(transforming growth factor-β,TGF-β)途徑增強(qiáng)胃癌惡性程度[25].

與此同時(shí),可在細(xì)胞核中富集的circRNA有機(jī)會(huì)參與基因表達(dá)的調(diào)控,通過(guò)與U1核內(nèi)小核糖核蛋白(small nuclear ribonucleic protein,snRNP)或參與轉(zhuǎn)錄的蛋白結(jié)合,調(diào)節(jié)RNA聚合酶Ⅱ(RNA-polⅡ RNA polymerase Ⅱ,PolⅡ)的活性,在轉(zhuǎn)錄水平上調(diào)控基因的表達(dá)[26].Ding研究[27]發(fā)現(xiàn),沉默NURF復(fù)合體亞基BPTF、RBBP4或SNF2L可誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡,抑制細(xì)胞遷移和侵襲,并認(rèn)為NURF復(fù)合物也促進(jìn)了胃癌的進(jìn)展;定位于細(xì)胞核的circ_DONSON則可招募NURF復(fù)合體至SOX4啟動(dòng)子并啟動(dòng)其轉(zhuǎn)錄從而抑制胃癌的生長(zhǎng).

circRNA還可作為蛋白質(zhì)支架來(lái)增強(qiáng)酶反應(yīng)動(dòng)力學(xué),例如,circ_CEA[28]起到支架作用并增強(qiáng)抑癌基因p53和細(xì)胞周期蛋白依賴性蛋白1(cyclin-dependent kinase 1,CDK1)之間的相互作用,由CDK1介導(dǎo)的p53于Ser315位點(diǎn)的磷酸化因此而強(qiáng)化,導(dǎo)致p53的活性被抑制,使胃癌細(xì)胞免受應(yīng)激誘導(dǎo)的凋亡,于是circ_CEA靶向藥物與化療藥物聯(lián)合應(yīng)用可能增加胃癌細(xì)胞的凋亡率,縮小腫瘤體積,減輕化療藥物的副作用.

2.3 circRNA作為翻譯模板調(diào)節(jié)胃癌發(fā)生發(fā)展 最初,circRNA被預(yù)計(jì)是一類沒有蛋白質(zhì)編碼能力的ncRNA[29].然而有研究表明,包含起始密碼子(AUG)、開放閱讀框(open reading frame,ORF)、m6A內(nèi)部核糖體進(jìn)入位點(diǎn)(m6A internal ribosome entry site,MIRES)和內(nèi)部核糖體進(jìn)入位點(diǎn)(internal ribosome entry site,IRES)[30]的circRNA可以通過(guò)滾環(huán)擴(kuò)增(rolling circle amplification,RCA)驅(qū)動(dòng)翻譯[31,32],因此可編碼特殊的多肽或蛋白并具備相關(guān)生物學(xué)功能,例如,Qu等[33]研究者研發(fā)了一種具有編碼Spike蛋白受體結(jié)合域(RBD)的circRNA疫苗,可以有效增強(qiáng)對(duì)抗新冠病毒的能力.

目前circRNA翻譯功能在胃癌中的相關(guān)研究較少,其中,circMAPK1被報(bào)道可編碼新型抑癌蛋白MAPK1-109aa,該蛋白通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合MEK1并削弱MAPK1的磷酸化,從而抑制MAPK1通路及其下游因子的激活,削弱胃癌細(xì)胞增殖和侵襲的能力[34].在有關(guān)circGSPT1的研究中,Hu等人[35]發(fā)現(xiàn)該circRNA可由IRES驅(qū)動(dòng)編碼一個(gè)功能性多肽,稱為GSPT1-238aa,其在體外可抑制胃癌細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲.他們還證實(shí)GSPT1-238aa能與Vimentin/Beclin1/14-3-3復(fù)合體結(jié)合,通過(guò)PI3K/AKT/mTOR信號(hào)通路調(diào)節(jié)胃癌細(xì)胞的自噬,并認(rèn)為該蛋白極有潛力作為胃癌治療的新靶點(diǎn).

根據(jù)生物信息學(xué)算法,應(yīng)有數(shù)千個(gè)起到編碼蛋白質(zhì)作用的circRNA.然而,到目前為止,只有少數(shù)被證明具有翻譯功能,因而circRNA的翻譯能力仍存在爭(zhēng)議.有研究認(rèn)為[10],這種翻譯可能是無(wú)效的: 由于一個(gè)環(huán)狀結(jié)構(gòu)RNA的同一ORF的始末位置非常接近,據(jù)此,翻譯過(guò)程的起始和終止將同時(shí)于同一位置發(fā)生,該情況在目前已知條件下難以成立.總而言之,circRNA翻譯功能這一假設(shè)應(yīng)考慮其他證據(jù)來(lái)源來(lái)支持,有待進(jìn)一步的全面研究.

3 circRNA影響腫瘤生物學(xué)行為在胃癌發(fā)生發(fā)展中的作用

胃癌發(fā)生發(fā)展涉及多個(gè)方面,例如癌細(xì)胞的生長(zhǎng)、死亡和腫瘤微環(huán)境等,都共同決定了其生物學(xué)行為.已有大量研究表明,circRNA在胃癌組織中高度特異性表達(dá),其表達(dá)水平與胃癌的惡性腫瘤生物學(xué)行為密切相關(guān),在影響胃癌發(fā)展方面發(fā)揮著重要作用.

3.1 調(diào)控細(xì)胞周期和調(diào)節(jié)細(xì)胞增殖、自噬、凋亡 研究發(fā)現(xiàn)許多在組織及細(xì)胞中異常表達(dá)的circRNA具有影響細(xì)胞周期或調(diào)節(jié)細(xì)胞增殖、死亡的能力.例如,circFOXO3通過(guò)與細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶2(cyclindependent kinase 2,CDK2)和p21結(jié)合形成三元復(fù)合物circFOXO3-p21-CDK2,該三元復(fù)合物阻斷細(xì)胞周期蛋白E(cyclinE)/CDK2復(fù)合物的形成,同時(shí)消除p21對(duì)細(xì)胞周期蛋白A(cyclinA)/CDK2復(fù)合物的抑制,使細(xì)胞周期在G1期停滯,抑制細(xì)胞增殖[36].在胃癌中,Xie等人[37]發(fā)現(xiàn)hsa_circ_0006470的過(guò)表達(dá)可顯著誘導(dǎo)細(xì)胞周期阻滯而無(wú)法進(jìn)入S期,抑制胃癌細(xì)胞的增殖、遷移和活力以阻止胃癌的發(fā)生發(fā)展.另外,Wang[38]認(rèn)為circ_SKA3可能通過(guò)miR-520h/CDC42軸參與調(diào)節(jié)胃癌細(xì)胞增殖、細(xì)胞周期進(jìn)程、集落形成、遷移、侵襲、凋亡.近期,Xu等學(xué)者[39]還證明circST3GAL6通過(guò)調(diào)控FOXP2介導(dǎo)的轉(zhuǎn)錄抑制原癌基因MET,而MET是經(jīng)典自噬通路PI3K/Akt/mTOR的啟動(dòng)因素,circST3GAL6則可能誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡和自噬抑制了胃癌細(xì)胞的惡性行為.

3.2 調(diào)節(jié)胃癌細(xì)胞鐵死亡 鐵死亡是近期發(fā)現(xiàn)的一種有別于細(xì)胞凋亡、壞死和自噬的新型細(xì)胞死亡類型,它涉及鐵依賴的過(guò)氧化脂質(zhì)和活性氧的積累從而誘導(dǎo)細(xì)胞死亡,并被認(rèn)為是胃癌的一種抑癌機(jī)制[40].Jiang[41]的研究認(rèn)為,circ_0000190在抑制胃癌細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲的同時(shí),還通過(guò)miR-382-5P/ZnRF3軸促進(jìn)Erastin和ras選擇性致死化合物(ras selective lethal 3,RSL3)誘導(dǎo)的鐵死亡進(jìn)而阻滯胃癌的發(fā)展.而Li[42]發(fā)現(xiàn)circ_0008035通過(guò)調(diào)控miR-599及其靶基因EIF4A1減少鐵蓄積和削弱脂質(zhì)過(guò)氧化,從而抑制細(xì)胞鐵死亡,導(dǎo)致胃癌的侵襲和進(jìn)展.

3.3 影響上皮間充質(zhì)轉(zhuǎn)化 上皮間充質(zhì)轉(zhuǎn)化(epithelialmesenchymal transformation,EMT)即原有上皮表型的細(xì)胞的黏附性逐漸丟失,分化為易侵襲、易遷移的間充質(zhì)表型細(xì)胞的過(guò)程,是腫瘤發(fā)展的重要途徑,伴隨著大多數(shù)腫瘤細(xì)胞的轉(zhuǎn)移.在大多數(shù)EMT過(guò)程中,上皮型鈣黏蛋白(E-cad)含量減少,而神經(jīng)鈣黏蛋白(N-cad)、Vimentin和EMT-TF因子等的表達(dá)水平逐漸增強(qiáng)[43].一項(xiàng)研究[44]中的體內(nèi)外實(shí)驗(yàn)表明,circPTPN22可能通過(guò)與miRNA的競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合靶向調(diào)控并促進(jìn)EMT過(guò)程,從而影響胃癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)移.在另一項(xiàng)研究中,hsa_circ_0005230同樣通過(guò)海綿作用影響miR-1299/RHOT1通路,增強(qiáng)EMT途徑并影響胃癌的生物學(xué)行為[45].

3.4 血管生成 在胃癌的發(fā)展過(guò)程中,癌細(xì)胞可以產(chǎn)生多種促進(jìn)血管生成的蛋白質(zhì),其中,血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)被認(rèn)為是一種經(jīng)典的腫瘤血管形成分子,誘導(dǎo)血管內(nèi)皮細(xì)胞增殖,促進(jìn)腫瘤血管形成,是腫瘤侵襲和轉(zhuǎn)移的關(guān)鍵步驟,與胃癌患者預(yù)后密切相關(guān)[46].Lu等人[47]在研究circ-RanGAP1過(guò)程中發(fā)現(xiàn)其作為miR-877-3p的海綿,上調(diào)VEGF的表達(dá),從而促進(jìn)胃癌細(xì)胞的遷移和侵襲.另外,HuR是VEGF信號(hào)通路中的重要元件,通過(guò)與VEGF信使RNA受體結(jié)合并穩(wěn)定其結(jié)構(gòu)[48],circSHKBP1則通過(guò)上調(diào)HuR促進(jìn)VEGF的翻譯[49].circ_0007099的表達(dá)在胃癌患者中下調(diào),其抗腫瘤功能可能通過(guò)介導(dǎo)miR-425-3p/GNG7軸抑制血管生成和葡萄糖代謝等胃癌細(xì)胞的惡性行為[50].Du等[51]還發(fā)現(xiàn)EB病毒(Epstein-Barr virus,EBV)編碼的circRNA,ebv-circLMP2A,在調(diào)節(jié)EBV相關(guān)胃癌(EBV associated gastric carcinoma,EBVaGC)的腫瘤血管生成中是必需的,并可能為EBVaGC提供有價(jià)值的治療靶點(diǎn).

3.5 糖酵解代謝和組織缺氧 糖酵解是機(jī)體相對(duì)缺氧時(shí)獲得能量的主要途徑,是腫瘤生長(zhǎng)和發(fā)展的主要能量來(lái)源,同時(shí)癌細(xì)胞可在一定程度上增加缺氧誘導(dǎo)因子(hypoxia inducible factor-1 α,HIF-1α)的表達(dá),促進(jìn)腫瘤組織處血管生成,與腫瘤的侵襲、浸潤(rùn)和轉(zhuǎn)移緊密關(guān)聯(lián)[52],是癌癥惡變的重要始動(dòng)因素.一些circRNA已經(jīng)顯示出重編程細(xì)胞糖酵解的能力,胃癌相關(guān)circRNA的下調(diào)可能會(huì)抑制胃癌細(xì)胞的糖酵解和其進(jìn)展.Zhou等人[53]的研究提出,circ_0006089可能通過(guò)海綿化miR-3P增強(qiáng)胃癌細(xì)胞糖酵解能力并促進(jìn)其生長(zhǎng)、轉(zhuǎn)移.circDNMT1是新近發(fā)現(xiàn)的一種用于腫瘤治療的circRNA,Li等學(xué)者[54]研究發(fā)現(xiàn)circDNMT1可能是胃癌進(jìn)展過(guò)程中糖酵解的重要貢獻(xiàn)者,認(rèn)為circDNMT1的過(guò)表達(dá)抵消了miR-576-3P對(duì)葡萄糖攝取、丙酮酸產(chǎn)生、HIF-1α表達(dá)的抑制作用以及對(duì)葡萄糖攝取與乳酸生成比的升高作用,提供胃癌進(jìn)展的腫瘤微環(huán)境.

4 circRNA作為早期胃癌血清標(biāo)志物

一些circRNA可以穩(wěn)定地存在于人體體液中,且豐度較高,擁有較高的穩(wěn)定性和重復(fù)性,可作為液體活檢的生物標(biāo)志物[55].

Roy等人[56]認(rèn)為血清circRNA指標(biāo)可以有效識(shí)別早期胃癌患者,并根據(jù)胃癌術(shù)后患者血清標(biāo)本中多種circRNA的表達(dá)減少這一結(jié)果,認(rèn)為它們具有腫瘤特異性,并極有可能起源于體循環(huán).Reis-das-Mercês[57]發(fā)現(xiàn)5種circRNA(hsa_circ_0000211、hsa_circ_0000284、hsa_circ_0000524、hsa_circ_0001136和hsa_circ_0004771)在胃癌組織中的表達(dá)均顯著上調(diào),其中,有3種circRNA的qPCR表達(dá)譜在組織和血液兩種類型的樣本中相近,也就是說(shuō),這些circRNA作為侵襲性較小的胃癌血清學(xué)生物標(biāo)志物具有巨大的臨床應(yīng)用潛力.

許多胃癌患者難以被早期診斷是由于其中相當(dāng)一部分是由胃炎轉(zhuǎn)化而來(lái),因此區(qū)分胃癌和胃炎也尤為重要.為此,Ma等人[44]收集了104例健康者、70例胃炎患者和120例胃癌患者的血液樣本,以檢測(cè)circPTPN22表達(dá)水平的差異.研究結(jié)果表示,血清circPTPN22水平在這三種人群中呈階梯式升高,在診斷胃癌的敏感性(78%)、特異性(84%)、總體準(zhǔn)確率(80%)、陽(yáng)性預(yù)測(cè)值(84%)和陰性預(yù)測(cè)值(76%)方面,circPTPN22均高于臨床上常用的CEA和CA199.

5 結(jié)論和展望

在過(guò)去的十年中,circRNA已經(jīng)成為一大類重要的非編碼RNA,其中許多circRNA通過(guò)不同的作用機(jī)制在胃癌的發(fā)生和發(fā)展中發(fā)揮關(guān)鍵作用,這些分子作為胃癌診斷、預(yù)后的生物標(biāo)記物以及治療干預(yù)方面均具有明確的前景.因此,為了更好地指導(dǎo)、歸納和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),不同的研究團(tuán)隊(duì)已鑒定和記錄了數(shù)以萬(wàn)計(jì)的circRNA,特別是歸納了癌癥特異性circRNA的綜合數(shù)據(jù)庫(kù)CSCD[58].然而,對(duì)于這樣一個(gè)相對(duì)年輕的研究領(lǐng)域,目前還沒有circRNA顯示出在該領(lǐng)域臨床實(shí)踐中的適用性,仍有復(fù)雜的爭(zhēng)議亟待解決以及嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)需要面對(duì),這對(duì)推動(dòng)未來(lái)胃癌診斷、預(yù)后監(jiān)測(cè)生物學(xué)標(biāo)志物以及治療靶點(diǎn)至關(guān)重要.