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环状RNA在卵巢癌中的作用研究进展

2020-12-30王惊梦王馨李佩玲哈尔滨医科大学附属第四医院哈尔滨50000哈尔滨医科大学附属第二医院

山东医药 2020年35期
关键词:细胞系卵巢癌靶点

王惊梦,王馨,李佩玲 哈尔滨医科大学附属第四医院,哈尔滨50000;哈尔滨医科大学附属第二医院

环状RNA(circRNA)是一类特殊类型的非编码RNA,由前体mRNA形成,结构为单链封闭环状。上世纪70年代,circRNA首次在真核生物中被发现[1],但直到近几年随着高通量测序及其他生物信息类技术手段的发展,其分子生物学功能以及在各系统疾病中的作用才逐渐被挖掘。研究发现,circRNA可以通过吸附miRNA或与mRNA作用调控基因的转录或翻译过程,也有少部分circRNA可与蛋白直接作用或编码短肽而影响疾病进程[2~4]。越来越多的证据显示,circRNA可能参与了肿瘤细胞的增殖、侵袭及凋亡等生物学行为,表明circRNA可以作为潜在的肿瘤治疗靶点及预后标志物[5,6]。卵巢癌是妇科常见的恶性肿瘤,因早期症状不明显,具有早期诊断困难、预后较差、病死率高的特点[7]。本研究对circRNA在卵巢癌中的作用作一综述,为探讨卵巢癌发生发展的分子机制、寻找新型有效的卵巢癌相关生物标志物提供理论依据。

1 发挥卵巢癌促进因子作用

1.1 Hsa_circ_0049116 Hsa_circ_0049116又名circMUC16,剪接自MUC16基因。该circRNA在卵巢癌患者的癌组织和血清中表达明显升高,高表达的circMUC16与患者肿瘤分期、肿瘤分级均呈正相关关系。Gan等[8]发现,circMUC16通过调控circMUC16-miR-199a-5p-beclin1/RUNX1轴介导自噬潮,从而加速卵巢癌细胞的增殖和侵袭。此外,circMUC16的表达受到下游靶标runt相关转录因子1(RUNX1)的转录促进作用。Gan等[8]还发现,过表达RUNX1促进了MUC16启动子活性及circMUC16表达,而沉默RUNX1则抑制了MUC16启动子活性,并导致circMUC16表达降低。

1.2 Hsa_circ_0001806 Hsa_circ_0001806又名circCSPP1,由中心体纺锤体极相关蛋白1(CSPP1)基因产生。与正常卵巢组织相比,circCSPP1在交界性及恶性卵巢癌组织中的表达上调,且其表达与肿瘤分期呈正相关关系[9]。Li等[9]研究表明,敲除circCSPP1可以抑制细胞增殖、迁移和侵袭,而过表达circCSPP1可以促进癌细胞生物学行为。研究发现,卵巢癌的肿瘤抑制因子miR-1236-3p与卵巢癌细胞系中的circCSPP1表达呈负相关,miR-1236-3p能够通过靶向作用于E盒结合锌指蛋白1(ZEB1)来抑制癌细胞生物学行为,而circCSPP1被证实可作为分子海绵吸附miR-1236-3p,抑制其对ZEB1的沉默作用,从而刺激卵巢癌上皮-间质转化(EMT)和卵巢癌进展[9, 10]。此外,circCSPP1对卵巢癌组织中致癌蛋白的表达有正向调控作用,其调控因子包括血管内皮生长因子A和基质金属蛋白酶2等[9]。

1.3 Hsa_circ_0000479 Hsa_circ_0000479又名circEPSTI1,研究显示其在三阴性乳腺癌组织中表达上调,且其高表达与患者生存率降低有关[11]。也有研究证实,与癌旁组织相比,卵巢癌组织中circEPSTI1表达显著上调;此外,circEPSTI1与卵巢癌荷瘤小鼠的肿瘤体积和肺转移有关,且circEPSTI1可促进卵巢癌细胞增殖和侵袭、抑制癌细胞凋亡[12]。此外,circEPSTI1被证明是卵巢癌肿瘤抑制因子miR-942的分子海绵,circEPSTI1对EPSTI1具有潜在影响,而EPSTI1在卵巢癌组织中表达下调[12]。

1.4 Hsa_circ_0051240 Hsa_circ_0051240来自癌胚抗原相关的细胞黏附分子5(CEACAM5)基因,同样是在卵巢癌组织中表达上调的circRNA。研究表明,Hsa_circ_0051240可通过靶向miR-637来调控激肽释放酶4(KLK4)表达,从而促进细胞增殖、侵袭和迁移,并且KLK4被证实参与了卵巢癌的发生和发展,对癌症相关基因及蛋白均具有调节作用[13, 14]。

1.5 Hsa_circ_0001387 Hsa_circ_0001387也称为circWHSC1,来自组蛋白甲基转移酶(WHSC1)基因。Zong等[15]研究发现,circWHSC1在卵巢癌组织中高度表达,并能够吸附miR-145和miR-1182,以上调下游靶点MUC1和人类端粒酶逆转录酶(hTERT)表达。MUC1在多种癌症(包括卵巢癌)组织中高表达,已证实其参与肿瘤发生、EMT及肿瘤转移等过程[16]。hTERT对肿瘤细胞行为具有重要作用,其异位表达可通过上调slug来诱导EMT[17]。此外,Zong等[15]还发现,circWHSC1可以以外泌体的形式分泌并被腹膜间皮细胞吸收,促进EMT的发生,从而触发肿瘤在腹膜腔内的分布,促进卵巢癌进展。

1.6 Hsa_circ_0061140 Chen等[18]发现,hsa_circ_0061140在卵巢癌细胞系中的表达显著上调,沉默hsa_circ_0061140可以阻止卵巢癌SKOV3、A2780细胞增殖、侵袭以及EMT,作用机制可能与通过miR-370影响叉头框蛋白M1(FoxM1,一种参与细胞周期和细胞增殖的转录因子)表达有关。研究证实,miR-370过度表达可抑制多种癌症细胞的增殖和侵袭,包括乳腺癌、膀胱癌等[19, 20]。miR-370在卵巢癌组织中表达降低,而沉默hsa_circ_0061140可促进miR-370表达。生物信息学分析发现,FoxM1可能是miR-370的下游靶点,miR-370介导的肿瘤细胞迁移及EMT抑制作用可能与FoxM1过度表达有关[18]。因此,hsa_circ_0061140通过与miR-370结合而上调FoxM1表达,这一机制可作为卵巢癌潜在的治疗靶点。

1.7 Hsa_circ_0003141 Hsa_circ_0003141又称circUBAP2。Sheng等[21]发现,circUBAP2在卵巢癌组织中高表达,且其表达与患者病理分期及5年生存率均呈负相关关系。过表达circUBAP2可显著促进卵巢癌细胞的增殖和迁移能力,circUBAP2可与miRNA-144结合,并负向调控miRNA-144表达,而过表达miRNA-144可逆转circUBAP2对卵巢癌细胞的促进作用[21]。在卵巢癌细胞中,miRNA-144负向调控钙离子依赖性细胞黏附分子CHD2表达,因此推测circUBAP2可能通过与miRNA-144结合而调控CHD2表达,从而参与卵巢癌的进展。

2 发挥卵巢癌抑制因子作用

2.1 Hsa_circ_101057 Hsa_circ_101057也称为circLARP4,来源于染色体12q13.12的LARP4位点的第9、10外显子。Lin等[22]发现,Hsa_circ_101057在卵巢癌细胞系中的表达明显降低。此外,circLARP4可以通过海绵作用吸附miR-513b-5p,在转录后水平上调其宿主基因LARP4表达,从而抑制细胞增殖和迁移,推测circLARP4通过miR-513b-5p/LARP4轴抑制卵巢癌进展。

2.2 Hsa_circ_0001095 Hsa_circ_0001095也称为circPLEKHM3,是从2号染色体反向链上的PLEKHM3外显子剪接而成的。卵巢癌组织中circPLEKHM3表达明显下调,并提示患者预后不良。研究发现,circPLEKHM3通过吸附miR-9,使AKT1和典型Wnt/β-catenin信号通路失调,并调节KLF4、DNAJB6和BRCA1表达,从而抑制卵巢癌细胞增殖和迁移。此外,Zhang等[23]发现,Akt抑制剂MK-2206与紫杉醇联合应用可减少卵巢癌细胞circPLEKHM3表达,在卵巢癌患者的治疗中发挥协同作用,为circRNA参与药物治疗提供可能的依据。

2.3 circITCH 研究表明,miR-10a是位于17号染色体上的一种非编码miRNA,能够促进多种癌症的进展。Luo等[24]研究显示,卵巢癌细胞系中circITCH表达低于人正常卵巢上皮细胞系,过度表达的circITCH通过与miR-10a的直接作用,显著抑制癌细胞生长并促进细胞凋亡。此外,Hu等[25]证实,circITCH可上调RASA1表达,在体外和体内通过调节circITCH/miR-145/RASA1信号通路来抑制卵巢癌细胞增殖、迁移等。因此,circITCH可能通过作用于不同的miRNA来抑制卵巢癌进展,其下游基因还需要进一步研究来确定。

3 作为卵巢癌诊断、预后标志物

3.1 作为卵巢癌诊断标志物 从血液中提取外周循环circRNA进行诊断识别,是目前生物标志物研究的热点。已有研究证实,circBNC2可能是区分早期卵巢癌患者与良性或健康人群的特异性诊断标志物[26]。循环circABCB10、circMAN1A2也可作为潜在的卵巢癌诊断标志物[27, 28]。此外,Ning等[29]证明,circBNC2、circEXOC6B、circFAM13B、circN4BP2L2、circRHOBTB3和circCELSR1在卵巢癌组织中的表达发生明显改变,可能是卵巢癌的潜在诊断标志物。

3.2 作为卵巢癌预后标志物 卵巢癌患者预后较差,预后评估对临床医生和患者均至关重要。卵巢癌患者癌组织circABCB10阳性表达与生存期呈负相关关系[28],circEXOC6B和circN4BP2L2低表达也与患者预后密切相关[29]。circRNA1656在高级别卵巢浆液性癌(HGSOC)组织和卵巢癌细胞系中的表达下调,并与疾病分期相关,表明其可能成为HGSOC的新型肿瘤标记物[30]。circHIPK3在卵巢癌组织中的表达高于癌旁组织,且circHIPK3表达升高与卵巢癌患者的疾病分期、无瘤生存期及总生存期降低均有关[31]。此外,卵巢癌组织中has_circ_001567表达升高,其表达水平与肿瘤分级及淋巴结转移相关[32]。

综上所述,circRNA已成为肿瘤研究的一个新的前沿领域,特征性circRNA在卵巢癌的发生和发展中起着重要作用;circRNA不仅可以作为卵巢癌治疗的新靶点,还可能在临床中作为早期诊断及预后预测标志物。现有的circRNA作用机制研究主要揭示其作为miRNA海绵的功能,而对于其他方面的机制有待深入研究。在卵巢癌的相关研究中,主要阐释了circRNA在肿瘤细胞增殖、侵袭、转移等方面的作用,而对于circRNA调控肿瘤特征,如免疫逃避、血管新生及细胞自噬等的相关研究,可能为进一步研究circRNA提供新的思路。

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