环状RNA在胆管癌发生机制中的研究进展

李秋光 邓英

兰州市第二人民医院，甘肃 兰州730000

胆管癌（cholangiocarcinoma，CCA）是起源于胆管上皮细胞的恶性肿瘤，发病率居原发性胆道恶性肿瘤之首，占恶性肿瘤的2%［1-2］，其中以肝门周围的CCA最为常见［3］。近年来，CCA的发病率和死亡率在全球范围内呈上升趋势，对于这类疾病，早期发现、早期诊断并进行早期根治手术是目前主流的治疗措施。由于CCA引起的胆道狭窄难以与其他良性疾病（如胆石症、胆道损伤、慢性硬化胆管炎等）区分，因此早期诊断比较困难，尽管ERCP和PTC等影像检查手段在胆道恶性狭窄方面有一定的诊断价值，但往往无法给出明确且定性的诊断，加上胆管的解剖部位比较特殊，毗邻结构复杂，癌细胞极易沿血管和神经鞘的浸润而扩散，因此，手术治疗通常难以达到预期疗效［4］。有研究报道［5］，对CCA患者进行早期手术切除并联合放化疗辅助，5年生存率只有13%，CCA复发率则高达66%，严重威胁患者的生命安全。circRNA是一类普遍存在的内源性非编码RNA，呈闭合状结构，circRNA大部分存在于真核细胞的细胞质中，少部分内含子来源的circRNA存在于核酸内。有证据显示，circRNA在疾病发生及发展过程中起着重要作用，参与肿瘤的发生与发展过程［6］，其作为未来靶向药物的作用位点和恶性肿瘤的新型标志物特征越来越受研究人员的重视。本文就近年来circRNA在CCA中的研究进展作一综述。

1 circRNA简介

1.1 定义circRNA最早于1976年在植物的类病毒中发现，是一种单链共价闭合RNA，随后真核细胞中也发现了circRNA的存在。circRNA是由前体信使RNA（precursormRNA，pre mRNA）通过反向剪接后由3′，5′磷酸二酯键首尾连接形成的共价闭合环状结构，无典型的3’帽子结构和5’poly尾。随着现代生物分子学的迅速发展，第二代分子测序技术已应用在各个领域，circRNA逐渐被科学家们所了解。

1.2 分类circRNA根据来源不同可分为四类，外显子源的circRNA（exoniccircRNA）、外显子和内含子的共同构成circRNA（exon-intron circRNA，ElciRNA）［7］、来自内含子源的circRNA（circularintronic RNA，ciRNA）和通读circRNA（read-throughcircRNA，rt-circRNA）［8］。

1.3 生物学功能circRNA的生物学功能包括海绵效应、转录调节、参与蛋白质翻译以及与蛋白质相互作用［9］。

1.3.1 海绵效应。Memczak等［10］研究表明，circRNAs形成了一类转录后调节因子，与其他RNA相竞争，通过miRNAs和rRBPs结合，并且通常在调节局部自由浓度的rRBPs、RNAs或其结合位点方面发挥作用。Hansen等［11］详细阐述了circRNA的海绵效应，研究结果显示在哺乳动物中发现一种circRNA即ciRS-7的表达明显上调，并在后续实验中确认其是miRNA-7“海绵”，存在70多个结合位点，且可对于miRNA-7的表达起到抑制作用；同时睾丸特异性circRNA Sry9是一种miRNA-138的“海绵”。随后有更多的研究结论支持上述观点，其中circRNACDR1as是研究最多也最具有代表性的circRNA，其具有74个miR-7结合点，亦可对于miRNA-7的表达起到抑制作用［12，13］。

1.3.2 转录调节。内含子源的circRNA主要是通过结合RNA聚合酶ⅱ复合体（polⅡ）来促进基因转录［9］，Li等［14］经过进一步的研究，发现circ EIF3J和circ PAIP2可以通过顺序调节来促进其亲本基因的表达。

1.3.3 参与蛋白质翻译。长期以来，circRNA参与蛋白质翻译的功能一直未被发现。直到Legnini等［15］通过对人正常组织和小鼠正常组织的成肌细胞分化过程中circRNA表达谱鉴定，发现了调控肌生成的circ-ZNF609，经蛋白组分析和western-bloting再次验证，证明内源circ-ZNF60具有蛋白翻译功能，且受热激胁迫诱导；Pamudurti等［16］在对果蝇的研究中也得到类似的结果，在果蝇大脑组织中发现，部分circRNA可以与核糖体结合，并通过后续研究确认其可以翻译成蛋白质。

1.3.4 与蛋白质相互作用。circRNA通过与蛋白质相互作用，参与调节多种生理活动。Du等［17］研究发现，circ-FOXO3可以与双微体2蛋白（murine double minute 2，MDM2）和p53相互作用，从而促进介导MDM2的p53蛋白泛素化及降解。

2 circRNA与CCA的关系

目前circRNAs在CCA中的研究较少，有研究通过比较CCA和癌旁组织circRNA CDR1as的表达水平，发现circRNA CDR1as在CCA中过表达，并与肿瘤TNM分期、淋巴结侵犯、术后复发及总生存相关［18］。circRNA在许多恶性肿瘤中，如乳腺癌、喉癌、胃癌、肝癌、肺癌、结肠和直肠癌等均可能有异常表达或功能异常，而研究circRNA在恶性CCA发病机制中的作用，可能有助于揭示CCA的病理生理过程，为临床进行CCA的深入研究提供参考，以期找到特异性肿瘤标志物，为改进该疾病的诊疗方法拓展新的思路和提供理论依据。以下将从circRNA与CCA发生机制和治疗潜能两方面进行阐述。

2.1 circRNA参与CCA的发生机制circRNA由于反式剪切，大量存在于真核细胞的细胞质中，奠定了其是miRNA海绵这一机制研究的必要条件，到目前为止，越来越多的报道显示，circRNA作为miRNA调节肿瘤发生的主要方式是作为miRNA的海绵体。2015年，Hansen等［19］再次在circRNA上发现了miRNA的结合位点，并发现通过碱基相互补充的方法可抑制miRNA的功能，从而控制肿瘤生长的发育。Ma等［20］发现高表达的circRNA_000284在宫颈癌组织中可以通过吸附miR506来促进癌细胞增殖、迁移和侵袭。作为miR1228海绵，hsa_circ_100395通过调节miR1228/tcf21通路参与肺癌细胞的发生和发展［21］。Zhang等［22］研究证明，circRNA通过“海绵效应”浸润miR-331-3p和调节转化生长因子-β受体类型1 mRNA的表达，促进胃癌的进展，在胃癌组织和细胞系中，circRNA的表达明显上调，抑制circRNA，可抑制胃癌细胞的增殖、迁移、侵袭和上皮细胞间充质转化；加强表达circRNA，可促进胃癌细胞迁移、侵袭和上皮细胞间充质转化，但对胃癌细胞增殖无影响。

在CCA方面，研究较多的是circRNA作为miRNA的“海绵体”，进而对下游靶基因进行调控［12］。通过对CCA及癌旁组织circRNA_CDR1as的表现水平进行比较，发现circRNA_CDR1as在CCA中表达异常，并与TNM肿瘤分期，淋巴结侵犯，术后恢复和总生存有关［9］。Li等［14］的研究发现，has_circ_0001649在CCA组织和细胞中表现出明显的下调，后续的深入研究，发现其与肿瘤生长、分化程度、迁移和侵袭密切相关，辛龙祥［23］团队通过二代测序技术筛选出hsa_circRNA_000585在CCA组织中呈现表达上调，并在后续的研究中提示miR-615-5p在CCA组织中显著下调表达。之前曾有研究显示，miR-615-5p在肺癌、胰腺癌组织中表达呈抑制状态［24，25］，另外一项研究显示，miR-615-5p可干扰肝癌患者的肿瘤免疫功能［26］。这些证据间接证明了circRNA作为miRNA的“海绵体”，进而对下游靶基因进行调控。因此，辛龙祥团队得出结论，hsa_circRNA_000585可能作为miR-615-5p海绵参与CCA的发生。

2.2 circRNA在肿瘤治疗方面的潜在应用价值由于少部分内含子来源的circRNA存在于核酸内，这类分子具有组织特异性、时序和疾病特异性，具备了成为分子标志物特征。因此，很多学者开始倾向研究circRNA成为肿瘤生物标记物及潜在治疗靶点的可能性。Chen等［27］研究发现，circHIPK3通过调控circHIPK3/miR-124/AQP3通道，从而干预癌细胞的增殖、侵袭，有作为肝癌诊治靶点的潜力。另一项研究显示has_circRNA_103809和hsa_circRNA_104700可能与结直肠癌的发生息息相关，并可作为新的生物标志物来诊断结直肠癌［28］；Chen等［29］一项关于circRNA在肺癌发生机制中的研究结果显示，hsa_circ_0000064可作为肺癌的潜在生物标志和治疗靶点。

除此之外，circRNA还参与耐药的产生，circ RNAPVT1在骨肉瘤组织、血清和耐药的细胞系显著上调表达，与预后呈负相关，通过siRNA沉默circPVT1抑制耐药基因ABCB1表达，削弱骨肉瘤细胞对多柔比星和顺铂的耐药性［11］；Guo等［30］研究显示，食管癌细胞株circRNA异常表达与放疗耐受有关；另外，结直肠癌细胞hsa_circ_0020397调控PD-L1上调表达刺激肿瘤免疫逃逸［31］。Yang等［32］通过实验发现，circ－FBXW7翻译生成的蛋白FBXW7可以调节原癌基因的C-MYC蛋白稳定度，从而抑制恶性胶质瘤的形成和发展。

3 小结

circRNA相关研究应用于肝癌、胃癌、结肠癌、胰腺癌、乳腺癌、口腔肿瘤、肺癌、免疫系统及大脑组织等领域，从而获取到相应的circRNA特异表达。尽管越来越多的证据表明circRNA在癌症中起着相关作用，但其在CCA的发生和发展方面的作用还未得到深入研究，circRNA相互之间复杂的分子机制及相关通路尚未完全了解，特别是在国内，这一领域仍是空白，CCA是胆道第一大恶性肿瘤，术后五年生存率较低，复发率较高，严重影响患者生存。因此，找到各亚型的异常表现，并将circRNA作为靶点进行深入的实验研究和辨证，分析其上、下游的分子调节机制，无疑为分析CCA发生机制提供理论依据，并且为改进该疾病的诊断与治疗方法提供了新思路，此项研究有望成为胆囊癌诊断、预测预后的新的生物学标志物。随着对环状RNA研究的不断深入，相信其在胆囊癌诊断及治疗中将会有广泛的应用前景。