环状RNA与中药在胃癌治疗中的研究进展

张晓双，刘昱婷，白 杨，王柯艺，荣宝海

根据2018年最新数据统计，全球范围内胃癌发病率在恶性肿瘤中位居第五，死亡率位居第三。东亚地区胃癌发病率较高，其中我国最高。有统计数据表明，胃癌的发病率和死亡率在恶性肿瘤中居于第二和第三位，远超世界平均水平[1]。随着经济社会的发展，人们生活节奏加快，压力、饮食、幽门螺旋杆菌感染等因素，使得胃癌的发病年龄也呈年轻化趋势。胃癌最初癌细胞来源于胃黏膜上皮细胞，腺癌为胃癌最常见的病理类型[2]，约占95%左右。传统治疗方法对于晚期胃癌的治疗收效甚微，包括手术治疗、放疗及化疗等，且部分患者出现治疗不良反应，生存质量下降。在近十年期间，关于基因和免疫检测对应的靶点治疗被人们逐渐重视。其中包括驱动基因[3]、免疫检查点细胞毒T淋巴细胞相关抗原4(cytotoxic T lymphocyte-associated antigen-4, CTLA-4)[4]、程序性细胞死亡蛋白-1(programmed death-1, PD-1)[5]等在胃癌临床应用价值显著。但同时暴露出耐药性等问题亟待解决。同时，中医药在胃癌治疗中的优势日益显现，从辅助化疗到晚期患者提高生存质量，延长存活率方面发挥着重大作用。

1 环状RNA概述

1.1 环状RNA的分类 环状RNA可来源于前体mRNA的反向剪接，故根据不同的来源与序列，环状RNA又可大致分为外显子环化RNA（exonic circRNA）、内含子环化RNA（intronic circRNA）、外显子-内含子环化RNA（exonintron circRNA）[6]。环状外显子RNA多在细胞质中，是由下游外显子的剪接供体与上游外显子的剪接供体相连接套索形成。环状内含子RNA则存在于细胞核中，是在某些组织中，内含子独立环化形成。环状外显子-内含子环化-环化外显子则在中间保留有内含子。

1.2 环状RNA的特点 环状RNA形态上区别于线性RNA，其环状形态由3’端和5’端相连接形成，闭合的环状结构形态相对线性结构更具稳定性及特殊性，不易被核糖核酸酶R（ribonuclease R）分解[7]；其次，现已知环状RNA广泛存在于多种生命体中，如黑腹果蝇、鼠及人类各种组织细胞中，分布广泛，且目前研究在肝、肾、肺、胃、脑等组织中，环状RNA保持着相对保守及组织特异性[8]；另有研究表明，部分环状RNA相对于同源线性转录而言，其表达量高出十几倍[9]。

1.3 环状RNA的功能

1.3.1 microRNA(miRNA)海绵 miRNA是存在于环状RNA分子上的一种结合位点，属于非编码RNA。现有研究发现，多种环状RNA具有miRNA分子海绵功能，例如环状RNA分子CDRlas抑制miR-7的表达，且包含miR-7的特异结合位点，是miRNA的天然拮抗剂[10]；另外环状RNA Sry有多个miR-138结合位点，调控其表达，证实其结合靶miRNA并调控其表达的功能[11]。环状RNA是具有竞争性的内源RNA，期待可以成为抗核苷酸化学药物替代品，调控miRNA水平，通过与miRNA的结合调节下游基因的表达，发挥生物学功能。

1.3.2 调控转录翻译 环状RNA作为非编码RNA的一种，近些年的研究中，翻译蛋白功能开始进入人们的视野，并证实环状RNA通过腺苷N6（m6A）的甲基化能驱动蛋白翻译[12]。环状RNA中含有m6A甲基化修饰，YTHDF3是m6A的识别蛋白，能与其修饰点结合，并募集其他翻译起始因子。有研究在丁型肝炎病毒中证实了环状RNA可以直接翻译蛋白质或多肽，因而发挥其生物学功能[13]，这也标志着环状RNA或可成为新一类信使RNA。

1.3.3 与RNA结合蛋白（RBPs）相互作用 早期大量研究证实环状RNA和蛋白能与miRNA竞争性结合，但没有充足证据表明环状RNA能与蛋白结合。随后，德国学者团队发现了一些环状RNA与蛋白质结合的线索[14]。之后发现了多种环状RNA分子可与结合蛋白IMP3结合，进而证实环状RNA能与蛋白结合形成复合物，可以起到RNA结合蛋白海绵以及“储存”作用，进而发挥生物学功能。

2 环状RNA与胃癌

2.1 作为胃癌潜在的诊断生物标志物 由于早期胃癌症状不典型，诊断率较低，所以亟待发现一种新型标记物，使胃癌早发现，早治疗。Yu等[15]在对93例胃癌患者的胃癌组织及癌旁组织研究发现，his-circ-0067582在胃癌组织中的表达显著降低，在81.7%的胃癌组织中表达下调，敏感性66%，特异性61%，且发现其与肿瘤直径与糖类抗原相关。Wei等[16]对30例胃癌组织进行分析，发现胃癌组织中hsa-circRNA-102958表达水平远高于癌旁组织，且胃癌组织中的表达与TNM分期呈正相关，推测hsa-circRNA-102958可作为新的、稳定的肿瘤生物标志物。Ouyang等[17]发现，circPDSS1和NEK2在胃癌组织细胞中高表达，miR-186-5p低表达，circPDSS1通过海绵状miR-186-5p促进胃癌细胞周期增殖并抑制细胞凋亡，miR-186-5p通过靶向NEK2抑制细胞增殖，促进细胞凋亡。因此，circPDSS1通过调节miR-186-5p和NEK2，可能成为胃癌的潜在标记物和治疗靶点。

2.3 关于胃癌的增殖与进展 关于胃癌细胞的增殖与进展的研究近些年被广泛关注，既然已经证实环状RNA在胃癌组织与正常组织中的表达存在差异，而且能够与胃癌细胞中的某些结合点相互作用，那么环状RNA则能在胃癌细胞的增殖变化中存在影响。Wei等[18]研究证实，环状RNA104433和CDC25A在胃癌中异常过度表达，与胃癌的发展关系密切，同时发现环状RNA104433的下调对胃癌细胞增长具有抑制作用，能促进细胞的凋零，为胃癌的治疗提供了思路。另有Cheng等[19]研究表明，circHIPK3对miR-124/miR-29b的表达可能存在负调节作用，并与胃癌T分级及明氏分级相关，circHIPK3参与胃癌的增殖过程，进而预测circHIPK3-miR-124/miR-29b在肿瘤相关表达中能预测其进展及状态，并与生存时间相关。Shen等[20]研究指出，hsa-circRNA-001569和NR4A2在胃癌组织与正常组织中均有表达，miR-145下调。hsa-circRNA-001569对miR-145有调节作用，而miR-145模拟物则能阻断pcDNA-cRNA001569的表达，而miR-145抑制剂则能阻断si-circRNA001569作用。

2.4 环状RNA与耐药性 所谓的肿瘤多重耐药性即是指肿瘤细胞对某一种或某一类化疗药物产生耐药，从而使得肿瘤患者的化疗效果不理想。嘉俊毅等[21]研究发现miR-21在胃癌组织中的表达高于癌旁组织，且miR-21在胃癌组织中的高表达与淋巴结转移的阳性率、病理分期正相关，且通过升高Bcl-2表达降低Bax、PTEN蛋白表达，促进胃癌细胞增殖与进展，抑制胃癌细胞凋亡，并增强紫杉醇化疗耐药性。陈志刚等[22]发现miR-29c在胃癌细胞和阿帕替尼耐药癌患者组织中均为低表达，且证实通过靶向下调TNRC18抑制阿帕替药耐药的MGC-803/AP细胞的增殖、侵袭，促进细胞凋亡，进而降低胃癌细胞MGC-803/AP对阿帕替尼的耐药性。Hang等[23]研究环状RNA关于顺铂的敏感性以及调节顺铂在胃癌治疗中的敏感性。CircRNA FN1在顺铂拮抗的胃癌组织中的表达较高，在顺铂治疗中，胃癌患者CircRNA FN1表达上调与侵袭性生物学行为相关。CircRNA FN1能诱导胃癌细胞存活，并通过“海绵化”miR-182-5p对其凋亡有抑制作用。

3 中医药与胃癌

3.1 干预胃癌细胞的增值 对于胃癌细胞的增值与凋亡规律的探究，目的在于了解胃癌发生机制并寻求针对性的治疗方法。黄浏姣等[24]发现加味四君子汤增强氟尿嘧啶对人胃癌细胞SGC-7901增殖的抑制和诱导凋亡作用。白雪[25]研究发现八月札水提物能够阻止H22荷瘤小鼠肿瘤组织mP53蛋白的生成，下调抑制凋亡基因Bcl-2的表达以及PCNA蛋白的表达，从而达到抑制肿瘤组织细胞增殖的目的。

3.2 逆转多药耐药性 随着大量化学药物的应用，多药耐药性也逐渐出现，且成为肿瘤化疗过程中国一个棘手的问题。脾虚湿滞为胃癌化疗术后转移的内在因素，而薏苡仁作为中医治疗脾虚湿滞的首选药物被关注。薏苡仁油注射液以薏苡仁作为主要原料。孙国壮等[26]发现薏苡仁油能够抑制胃癌SGC-7901细胞的增殖、迁移与侵袭，其机制可能是通过下调PRMT5-PI3K/AKT信号通路，阻断下游多种抗凋亡分子的活化，诱导细胞凋亡、抑制胃癌SGC-7901细胞的侵袭与转移。李勇等[27]通过MTT法检测不同浓度的粉防己碱（TET）对胃癌细胞SGC7901、SGC7901/ADR细胞株的抑制，证实TET可能通过抑制ZNF139下调、MDR1、MRP1的表达从而逆转胃癌耐药细胞MDR表型。

3.3 抑制肿瘤血管生成 肿瘤血管的生成是肿瘤发生转移的重要步骤，在其生成过程中血管生成因子及抑制因子则发挥主要作用。王淑静等[28]研究发现汉黄芩素可能通过下调SGC-7901、ECV304细胞的HIF-1α及MCT4表达，抑制2种细胞能量代谢酶活力，减少ATP生成，改善细胞微环境，抑制胃肿瘤血管生成。花慧等[29]研究证实高良姜素可以通过对Ea Hy926细胞活性的抑制，从来达到抑制新生血管生成的目的。

3.4 调控信号传导通路 信号传导异常会引起细胞繁殖的紊乱，且与浸润、转移等相关。大多数肿瘤的发生与传导通路异常关系密切，因此调控信号传导通路也成为了肿瘤治疗的一个靶点。陆雪英等[30]发现，木犀草素通过在信使RNA水平上增加双特异性磷酸酶的表达和降低趋化因子配体16的表达来减弱MAPK和PI3K信号传导途径，因此对MAPK和PI3K信号传导通路具有双重抑制作用。王师英等[31]从细胞试验角度出发，探究发现蟾蜍灵对胃癌细胞MGC803具有抑制作用。其机制在于蟾毒灵对TGF1表达存在明显的抑制，而TGF1蛋白是调控TGF1/smad信号通路的重要因子，TGF1/smad信号通路在调控胃癌细胞的生长增殖方面发挥重要作用，因此蟾蜍灵能阻滞信号通路的传导，进而打破细胞增殖周期。

4 结论与展望

环状RNA属于非编码RNA的一种，可以与蛋白质相互结合，在蛋白翻译和细胞功能调控等方面发挥重要作用。近些年来靶向治疗更多的被学者们关注，而且它也成为肿瘤治疗的一个新思路、新方向。中药则以其独特的治疗优势在肿瘤的辅助治疗上发挥着重大作用。对于环状RNA与中药相结合，在提高肿瘤治疗有效率、减少不良反应、提高生存质量、延长存活率方面的的研究，有望开启肿瘤诊断及治疗的新篇章。