环状RNA 参与卵巢癌铂耐药相关机制的研究进展

刘彬馨,范雅丹,吕春燕,梅子曼,邓青春 （海南医学院第二附属医院妇科，海南 海口 570100）

卵巢癌是女性生殖系统中常见的恶性肿瘤，具有病理组织学复杂、恶性程度高、复发率高、预后差等特点，是致死率最高的妇科肿瘤[1-2]。2020 年中国卵巢癌新发55 342 例，死亡37 519 例[3]。因卵巢癌患者早期无明显症状，当患者出现如腹痛、腹大或下腹部包块等明显症状时，多数已是晚期[4]。针对晚期卵巢癌患者最常见的治疗方式为手术结合化疗，但由于晚期卵巢癌易发生转移和侵袭，很难通过手术完全切除病灶，即使经过综合治疗，由于对化疗药耐药，仍有约70%的患者3 年内复发[5]，因此患者5 年生存率仅约40%[6]。目前卵巢癌患者的化疗方案多采用以铂类为基础的联合化疗[7-8]，但反复化疗可导致化疗耐药，是卵巢癌患者治疗失败及生存率低的主要原因，因此，探寻卵巢癌的耐药机制十分必要。铂类抗肿瘤药物属于细胞周期非特异药物，主要作用机制是铂进入肿瘤细胞与其DNA 结合，形成Pt-DNA 加合物，影响DNA的转录和复制，从而介导细胞坏死与凋亡。铂类药物在卵巢癌[9]、宫颈癌[10]、睾丸癌[11]、肺癌[12]、膀胱癌[13]、结直肠癌[14]等治疗中均被广泛应用。

环状RNA（circular RNA，circRNA）是由RNA 转录酶Ⅱ转录而来的前体mRNA，是一类不具有5'末端帽子和3'末端poly（A）尾巴的特殊非编码RNA，并以共价键形成环形结构，客观存在于生物体内。circRNA根据来源主要分为4 类：由单个或多个外显子衍生的外显子circRNA(ecRNA)，由外显子和内含子组成的circRNA(eIciRNA)，由内含子衍生的内含子circRNA(ciRNA)，以及基因间circRNA[15]。circRNA 分布广泛，且种类众多，主要存在于真核细胞的胞质中，且比mRNA 丰度更高，某些circRNA 丰度甚至是相关线性mRNA 的10 倍以上[16]。circRNA 结构特殊，对RNA 外切酶有抗性，所以其在细胞中非常稳定，在大多数物种中其半衰期比mRNA 更长[16-17]，但由于血清中含有RNase A家族核糖核酸酶，所以circRNA在血清中并不稳定。circRNA 的表达水平在不同的种属、组织、细胞中具有特异性，在组织器官的不同发育阶段及疾病的不同发展阶段也存在一定的差异，并具有一定序列保守性[18]。circRNA 作为非编码RNA 之一，因其环状结构在细胞中表达稳定，且在细胞中有重要的作用，能够调控肿瘤的发生、发展，是目前RNA 研究领域的热点。近几年研究发现，在卵巢癌中circRNA 不仅能够调控卵巢癌细胞的增殖、侵袭、凋亡[19-22]，也能够调控卵巢癌的化疗耐药性[23-26]，有望成为铂耐药的耐药标志物及耐药治疗新靶点。本文主要就circRNA 参与卵巢癌铂耐药调控的机制进行综述。

1 miRNA 的竞争性内源性RNA(competing endogenous RNA，ceRNA)

circRNA 可以通过miRNA 发挥ceRNA 作用。miRNA是一类由18～25个核苷酸组成的内源性、非编码单链RNA，可以通过结合mRNA 导致基因沉默，而circRNA 含有大量的miRNA 结合位点，可以通过应答元件与miRNA 结合，使miRNA 无法与靶基因mRNA结合，消除miRNA 对其相应的靶基因mRNA 的调控，进而共同参与调控miRNA 下游靶基因的表达[27]。目前，在卵巢癌的铂耐药机制方面，ceRNA 机制是研究的热点。circRNA 能通过ceRNA 机制调控铂类抗肿瘤药物在卵巢癌治疗中的耐药。circ Cdr1as 能通过ceRNA 机制影响卵巢癌铂耐药。mi-1270 在卵巢癌中起抑癌作用，可降低顺铂的化疗敏感性。circCdr1as在顺铂耐药卵巢癌患者组织及细胞中明显下调，其能通过海绵吸附mi-1270，上调SCAI表达，进而增加卵巢癌对顺铂的敏感性[28]。Feng 等[29]的研究发现，敲低CHTOP 的表达，可促进顺铂诱导的卵巢癌细胞凋亡，降低耐药细胞的干性及其转移潜能。Cao 等[30]的研究发现，在对顺铂耐药的卵巢癌细胞与组织中，circHIPK2、CHTOP 均高表达，miR-338-3P 低表达，敲低circHIPK2 可抑制对顺铂耐药的卵巢癌细胞的增殖、迁移和侵袭，促进其凋亡，并将细胞周期阻滞在G0/G1期，使进入S 期的细胞减少；miR-338-3p 是circHIPK2 的靶点，也是CHTOP 的靶点，而降低miR-338-3p 的表达可抵消敲低circHIPK2 的作用，上调CHTOP可抵消过表达miR-338-3p的作用。因此，沉默circHIPK2 可能通过调控miR-338-3p/CHTOP 轴抑制对顺铂耐药的卵巢癌细胞的增殖、迁移和侵袭[30]。研究显示，circLPAR3 在对顺铂耐药的卵巢癌细胞中显著上调，沉默circLPAR3 可增强卵巢癌细胞对顺铂的敏感性；miR634 可与circLPAR3 相互作用，其抑制剂逆转了敲低circLPAR3 对细胞顺铂耐药的调控；PDK1与miR634结合，其过表达逆转了miR634对细胞顺铂耐药的作用；因此，circLPAR3 可能通过miR634/PDK1 轴参与卵巢癌的顺铂耐药[31]。circSnx12 是miR-194-5p 的ceRNA，在卵巢组织及对顺铂耐药的细胞中表达均明显升高，敲低circSnx12 的表达可降低细胞活力，增强铁死亡，使卵巢癌细胞恢复对顺铂的敏感性，上调circSnx12可通过miR-194-5p/SLC7A11通路抑制铁死亡来增强卵巢癌对顺铂的耐药性[32]。

2 circRNA与蛋白结合

RBPs 是一类广泛参与基因表达的蛋白质，如AGO、HuR、AUF1、TTP、CUGBP2、KHSRP 等2 000 多种。尽管与线性RNA 相比，circRNA 的RBPs结合位点非常少，但是由于circRNA 存在独特的三级结构，决定了蛋白质与circRNA 结合比线性RNA 更复杂。RBPs与蛋白质相互作用，能够影响蛋白质的表达和功能，调节circRNA 的合成、降解、翻译等[33]。ATP7A 是重金属转运p型ATP酶的成员，被称为铜转运蛋白，负责将铜离子转运出细胞。研究发现，铂耐药细胞中ATP7A的水平远高于铂敏感细胞，敲低ATP7A 可部分逆转对铂类药物的耐药[34]。ATP7A 对顺铂、卡铂、奥沙利铂、长春新碱、紫杉醇、SN-38、依托泊苷、阿霉素和米托蒽醌等多种抗癌药物产生耐药性[35]。有研究通过对顺铂耐药细胞株OV90、skov3 进行测序，发现hsa_circ_0004804（又称为circPBX3）显著上调且对顺铂耐药性最强，且在体内、外实验中均发现，过表达circPBX3 可促进卵巢癌细胞对顺铂的耐受性，敲低circPBX3 的表达可增加耐药卵巢癌细胞对顺铂的敏感性，因此circPRKD3 能与RNA 结合蛋白IGF2BP2 相互作用，增加ATP7A mRNA 的稳定性，提高ATP7A 蛋白表达，敲低ATP7A 可消除circPBX3 过表达对卵巢癌细胞顺铂耐药性的影响[36]。

3 circRNA与巨噬细胞

巨噬细胞是一种重要的免疫细胞，参与去除细胞碎片，清除凋亡细胞，组织再生与修复，释放炎症因子及生长因子。巨噬细胞主要分为2类:M1型巨噬细胞，具有促炎、抑制肿瘤作用，又称为经典活化型巨噬细胞；M2 型巨噬细胞，具有抗炎、组织修复及重塑作用，又称为替代活化型巨噬细胞。巨噬细胞参与多种肿瘤耐药过程，如在结肠癌、多发性骨髓瘤、肺癌、卵巢癌等癌症中均有重要作用[37-40]。有研究发现，在M2 型巨噬细胞及与M2 型巨噬细胞共同培养的卵巢癌细胞中miR-21 呈高表达，且M2 型巨噬细胞可显著促进卵巢癌细胞的耐药；将M2型巨噬细胞转染miR-21 mimic后与卵巢癌细胞共培养，不仅促进卵巢癌细胞中miR-21 高表达，还增强了卵巢癌细胞的耐药，其凋亡率也下降，而转染miR-21 inhibitor 则出现相反的生物学行为；更重要的是，miR-21 可诱导M1 型巨噬细胞向M2 型巨噬细胞极化，M2 型巨噬细胞及经miR-21 处理的M2 型巨噬细胞可调控卵巢癌细胞中PI3K/AKT 信号通路，从而调控卵巢癌细胞的耐药性[41]。Li 等[42]的研究发现，circITGB6在铂类耐药卵巢癌患者的肿瘤组织及血清中表达均显著上调，且与不良预后相关，其通过形成circITGB6/IGF2BP2/FGF9 三元复合物，稳定FGF9 mRNA，进而诱导肿瘤相关巨噬细胞向M2 表型极化，从而促进卵巢癌的铂耐药；而circITGB6 反义寡核苷酸阻断M2 型巨噬细胞极化后，能显著逆转circITGB6 诱导的卵巢癌对顺铂的耐药性。表明circITGB6可通过调节肿瘤微环境，在卵巢癌的化疗耐药中发挥重要作用。

4 外泌体circRNA

外泌体是由细胞产生的胞外小囊泡，可携带特定的蛋白质、核酸、脂类、碳水化合物等生物活性分子由一个细胞传递到另一个细胞，进行细胞间通讯，在肿瘤细胞中可调节肿瘤微环境，并影响肿瘤的发生、发展。circRNA 可通过外泌体的携带，在细胞间相互传递，影响肿瘤的侵袭、转移及耐药等过程。在肿瘤耐药方面，外泌体circRNA 参与多种肿瘤的化疗耐药、放疗耐药、靶向耐药，有望成为预测肿瘤耐药的标志物[43]。研究发现，在卵巢癌患者的血清中可检测到circRNA Cdr1a 表达，且顺铂耐药组中其表达量低，并与miR-1270 的表达量呈负相关[28]。外泌体circFoxp1在顺铂耐药的卵巢癌患者中高表达，且其表达与国际妇产科联盟分期、原发肿瘤大小、淋巴转移、远处转移、残留肿瘤直径和临床疗效呈正相关，是预测卵巢癌患者生存和疾病复发的独立因素；高表达circFoxp1可促进细胞增殖，并增强顺铂耐药性，低表达circFoxp1 则出现相反的生物学行为[44]。王娟娟等[45]的研究发现，血清外泌体hsa_circ_0004390 是影响上皮性卵巢癌患者铂类化疗反应的独立因素，卵巢癌耐药组患者血清外泌体hsa_circ_0004390 表达显著高于敏感组患者，血清外泌体hsa_circ_0004390 表达低水平组患者总生存期较高水平组患者更长。因此，外泌体circRNA 在卵巢癌耐药中发挥了重要作用，是潜在的治疗靶标及耐药标志物。

5 结语与展望

目前，卵巢癌仍是女性生殖系统致死率最高的妇科肿瘤，对于卵巢癌病因、早期筛查手段、治疗方案的相关研究仍然未取得重大突破。卵巢癌一线化疗“金标准”方案仍然是铂类联合紫杉醇，然而铂耐药是导致卵巢癌治疗失败的重要原因。circRNA 可通过ceRNA 机制、与蛋白结合、巨噬细胞、外泌体来调控卵巢癌对铂的耐药性。在与circRNA 有关的卵巢癌铂耐药机制中，研究最广泛、最热门的是circRNA-miRNAmRNA 调控机制，但对于circRNA 通过其他机制影响卵巢癌耐药的研究并不多见，仍需进行大量且深入的研究，以探讨circRNA 是否能成为卵巢癌铂耐药标志物及耐药治疗新靶点。