circRNA在肾细胞癌中的研究进展

程波，叶涛，王偲宇，韩坤，向碧兰，邹菊

(西南医科大学附属医院 泌尿外科，四川 泸州 646000)

肾癌是起源于肾小管上皮细胞的肾占位性病变，在所有的恶性肿瘤中占2.2%，是最常见的恶性肿瘤之一[1-2]，其中肾细胞癌(renal cell carcinoma，RCC)是肾癌中最常见的类型。目前RCC的主要治疗方法为手术治疗，但有25%～30%的患者在诊断时已发生远处转移，即使手术切除，最终也可能发展为复发转移性肾细胞癌[3]。转移性RCC手术治疗有限，5 a存活率不足10%。且对于发生转移的患者，放化疗和免疫治疗效果也不理想[4-6]。近年来虽然靶向治疗在肾细胞癌治疗中已有重大突破，但其预后水平依然较差。深入了解RCC的发生发展机制，在分子层面多基因探索诊断和治疗的方法，寻求有效的靶向治疗具有重大的研究意义。

环状RNA(circularRNA，circRNA)区别于一般线型RNA，其呈闭合环状结构[7]，对核酸酶高度不敏感，具有很强的稳定性。主要分为外显子circRNA、内含子circRNA、外显-内含子circRNA这3种类型[8]。有研究表明，circRNA的功能包括调节转录和RNA剪接；作为竞争性内源RNA与miRNA结合在细胞中发挥miRNA分子海绵作用，调控靶基因的表达[9-10]。其不能翻译为相关蛋白，但可以作为蛋白质合成的模板[11]。通过RNA测序，发现circRNA几乎在所有类型肿瘤组织中表达失调，在肿瘤细胞的增殖、迁移和侵袭中起着重要的作用[9]，提示circRNA可作为肿瘤早期诊断、判断预后的良好生物标记物和治疗的靶点。本文综述了circRNA 在肾细胞癌发生发展中的作用，并探讨了circRNA作为肾细胞癌早期诊断标志物的临床价值，预测了其作为治疗靶点的发展前景。

1 circRNA对RCC的促进作用

1.1 circRNA通过影响miRNA或下游基因的活性促进RCC的发生发展circRNA能够吸附miRNA，通过调节miRNA的活性，影响下游基因的表达，进一步影响RCC的发生发展。Chen等[12]通过研究发现，hsa_circ_001895可以通过吸附miR-296-5p从而调控SOX12基因表达，而SOX12的表达与肾透明细胞癌(clear cell renal cell carcinoma，ccRCC)分期呈正相关，且敲低has-circ-001895可以抑制ccRCC增殖、迁移和侵袭并促进肿瘤细胞的凋亡，过表达hsa_circ_001895可以增强ccRCC细胞增殖作用，提示has_circ_001895可以促进ccRCC的发生发展。circ-ZNF609是一种参与多种癌症发展的环状RNA，研究报道其与胃癌、直肠癌和鼻咽癌的发生有关[13-15]。Xiong等[16]发现circ-ZNF609在肾细胞癌细胞中的表达水平明显高于正常肾上皮细胞，且高表达的circ-ZNF609增强了RCC细胞的增殖和侵袭能力，他们通过荧光素酶报告基因系统和RNA免疫沉淀分析证明了circ-ZNF609可以调控RCC细胞的生物学行为。Zhou等[17]通过对比癌组织和癌旁正常组织中的circ-PCNXL2b表达水平，发现在肿瘤组织中circ-PCNXL2b高表达，且circ-PCNXL2b可降低ccRCC的患者的总生存期，当敲低circPCNXL2b时，可抑制RCC细胞增殖与体外侵袭的能力。多项研究均表明，多种circRNA在RCC组织中的表达均增高，并通过影响miRNA的活性或者相关基因的表达从而促进RCC的发生发展。

1.2 circRNA可通过调控信号通路从而促进肿瘤的发生发展circ-APBB1IP可能通过ERK1/2信号通路调节肿瘤生长[18]。研究者通过对ccRCC细胞中富集的circRNA进行微阵列分析，发现circ-APBB1IP在某些RCC细胞系中的表达水平明显高于正常肾细胞。且在circ-APBB1IP沉默后，癌细胞增殖能力降低、凋亡率增加，同时其迁移和侵袭能力也有所下降。还有学者发现circ-0035483通过调节miR-31-5p/HMGA1轴促进RCC细胞增殖、迁移、入侵、上皮间充质转化和糖酵解[19]。circPUM1通过与miR-340-5p竞争性结合来调节FABP7表达，然后激活MEK/ERK通路，从而促进ccRCC的发生发展[20]。这些研究表明，circRNA在肾细胞癌组织中存在差异性表达，并通过一系列的信号通路促进癌症的发生、发展以及转移，有望在肾细胞癌早期诊断中发挥作用。

2 circRNA对RCC的抑制作用

circRNA对RCC发生发展的影响具有两面性，circRNA既可以促进肿瘤的发展，也可以抑制肿瘤行为。同circRNA对RCC促进的作用途径一样，circRNA对RCC的抑制作用也通过影响下游基因的活性和调控信号通路这两个方面。已有研究报道hsa-circ-0072309可以通过靶向miR-492抑制乳腺癌细胞的增殖和抑制PI3K/AKT信号传导来抑制胃癌细胞的增殖[21-22]。Chen等[23]研究发现hsa-circ-0072309可以通过下调miR-100抑制癌细胞的恶性增殖。其研究发现，hsa-circ-0072309在肾肿瘤组织中的表达相较于癌旁组织低，而miR-100在RCC组织中高表达。细胞实验证实转染hsa-circ-0072309后RCC细胞的增殖、迁移和侵袭能力均受到了抑制，但转染了miR-100的RCC细胞凋亡受到抑制。他们还发现hsa-circ-0072309的抗肿瘤作用能够被miR-100部分逆转，提示hsa-circ-0072309通过下调miR-100对RCC的发生发展产生抑制作用。通过检测信号通路上的相关蛋白，他们发现hsa-circ-0072309可能通过PI3K/AKT途径来发挥对RCC的抑制作用。Chen等[24]发现在245例RCC患者中，circRNA cRAPGEF5下调与RCC细胞的活跃性和侵袭性相关，并且下调的病例其预后更差、复发率更高，双荧光酶报告实验也证实了circRNA cRAPGEF5通过miR-27a-3p/TXNIP通路抑制肾细胞癌的生长和转移。此外，有研究发现，ccRCC中circ-AKT3基因表达明显下调，细胞功能实验证实敲除circ-AKT3基因促进了ccRCC的迁移和侵袭，而过表达circ-AKT3则抑制了ccRCC的转移。进一步探寻研究机制发现，circ-AKT3通过吸附miR296-3p和上调E-cadherin的表达，在肾细胞癌的转移中起到抑制作用[25]。另一组研究分析了24对肾细胞癌和正常肾组织标本，证实了circUBAP2通过靶向调节miR-148A-3p/FOXK2轴在ccRCC中作为一种新的肿瘤抑制因子发挥作用[26]。LI等[27]发现在ccRCC中有1 184个circRNA表达异常，最终筛选出在肾细胞癌细胞中表达下调的circHIPK3，进一步研究其功能，发现circHIPK3过表达可抑制肿瘤的体外侵袭和迁移，并在体内外使RCC细胞的增殖能力下降。以上学者的研究表明circRNA不仅能促进肾细胞癌的发展，在肾细胞癌的抑制方面也发挥了重要的作用。这一特性有望使circRNA成为肾细胞癌临床治疗的分子靶标。

3 circRNA在评价RCC预后中的作用

3.1 基于circRNA的临床-基因预测模型Franz等[28]收集整理了99例恶性肿瘤和85例癌旁正常组织标本，用全基因组测序的方式筛选出circEGLN3、circNOX4和circRHOBTB3三种差异表达的circRNA，使用微阵列技术，检测了三种circRNA和其线性转录体在99例恶性肿瘤和85例癌旁正常组织中的表达，分析了患者的特殊生存率、无复发生存率和总生存期，并评估了这三者的预后潜力，他们发现，结合临床病理数据，基于circRNA的临床-基因预测模型在预测特殊生存率、无复发生存率和总生存期时提高了预后准确性，表明了这是一种预测ccRCC患者预后的重要研究方法；并且通过对比临床预测模型，表明基于circRNA的临床-基因预测模型具有一定价值，揭示了在ccRCC中潜在的生物功能相关性，提示了circRNA可以作为潜在的预后生物标志物发挥重要的作用。

3.2 基于数据库的调控网络最近一项研究从GEO数据集获得circRNA表达谱数据，首先利用R包装(Limma)鉴定差异表达的circRNA(DECs)。其次，通过使用癌症特异性circRNA数据库和circRNA相互作用组预测了由这些circRNA调控的miRNA。第三，通过相交的目标基因[通过网络工具(miRWalk)预测]和差异表达的基因(从TCGA数据集获得)，鉴定出一些相关基因。分析其功能丰富性，并使用Cytoscape软件和DAVID Web set构建了一个PPI网络。随后，从网络中筛选出十个中枢基因，并通过GEPIA网站设置了具有这些中枢基因异常表达的ccRCC患者的总生存时间。最后构建了一个circRNA/miRNA/mRNA调控网络，总共鉴定出6种circRNA-miRNA相互作用，包括hsa-circ-0029340-miR-1205/ miR-657，hsa-circ-0025135-miR-587/miR-637和hsa-circ-0039238/miR-1278/miR-548p[29]。这种调控机制目前在其他组织的肿瘤(例如直肠癌、乳腺癌、肺癌)中已被大量证实[8，30-31]。其在RCC中的研究也有着广阔的前景。且随着更多有关该领域研究的突破，circRNA在评价肾细胞癌预后中的作用机制也会更加明确，能够更好地应用于临床，造福于肾细胞癌患者。

4 结语

circRNA有着重要的临床价值，已被证实参与多种肿瘤的形成。目前，越来越多的研究揭示circRNA参与RCC的进展。随着现代分子生物学的发展，circRNA有望作为敏感性生物标志物，在RCC的诊断、预后评价、靶向治疗上发挥巨大的作用。本文通过对现有研究的整理，从circRNA对RCC的促进、抑制和预后评价三方面来阐述。在所有提到的作用机制中，circRNA大多作为竞争性内源RNA和miRNA分子海绵来调节靶基因的表达水平。关于更多circRNA在RCC发生中的作用机制还需更多、更深入的研究，这将会极大推动circRNA在RCC临床诊疗中的作用。