引用本文: 劉淞淞, 符穩, 謝阜明, 王槐志. 環狀RNA在胰腺癌中的研究現狀與展望. 中國普外基礎與臨床雜志, 2021, 28(1): 18-22. doi: 10.7507/1007-9424.202011004 復制
胰腺癌的發病率呈逐年上升趨勢,在中國的北京和上海人群中居惡性腫瘤病死率第 5 位,在美國居惡性腫瘤病死率第 4 位[1]。有研究[2]預測,到 2030 年,胰腺癌的全球病死率將高居第 2 位。雖然近年來胰腺癌的研究有了較多進展,但由于胰腺癌的高侵襲性和復發性,使得胰腺癌患者的 5 年生存率仍不足 10%[3]。相較于其他消化道惡性腫瘤,胰腺癌仍未取得突破性的臨床獲益。為此,深入探究胰腺癌發生及發展的分子機制和調控網絡將有助于闡明其發病機制及臨床診療的研究,近年來環狀 RNA(circular RNA,circRNA)在其研究中成為熱點。有高通量測序結果[4]顯示,有大量 circRNA 在胰腺癌組織和胰腺癌細胞系中表達異常,這些表達異常的 circRNA 在表觀遺傳過程中發揮著重要的調控作用,進而影響胰腺癌的發生及發展[5-6]。在此,筆者對 circRNA 在胰腺癌中現有的研究數據進行整理并進行綜述。
1 circRNA 及其功能
circRNA 最初在植物病毒中被發現[7],它是一類特殊類型的內源性非編碼 RNA,屬于長鏈非編碼 RNA(lncRNA)的一種。與線性 RNA 不同的是,circRNA 由共價鍵形成封閉的環狀結構,不具備 5′ 末端帽子和 3′ 末端 poly(A)尾且不易被 RNA 酶降解[8]。circRNA 大量存在于真核細胞中,具有穩定性、豐富性、保守性、定位性、特異性等特點[9]。circRNA 可以被分為外顯子 circRNA、內含子 circRNA、外顯子-內含子 circRNA、基因間 circRNA 四種類型[10]。circRNA 曾一度被認為是錯誤剪接形成的無功能 RNA,但近年來的研究證實,circRNA 通過在轉錄和轉錄后水平調節其下游靶基因表達,并且在人類惡性腫瘤的發生及發展的調控中起關鍵作用[11],其主要功能如下。
1.1 circRNA 海綿吸附微小 RNA (microRNA,miRNA 或 miR)
circRNA 含有豐富的 miRNA 結合位點,競爭性吸附 miRNA,且將其隔離并抑制其功能[9]。例如作為一類特殊的 circRNA ciRS-7(circular RNA sponge for miR-7,ciRS-7,又稱 CDR1as)具有 70 多個 miR-7結合位點[12-13]。有研究[14]報道,在胰腺癌組織中高表達的 ciRS-7 通過抑制 miR-7 而激活表皮生長因子受體(EGFR)和信號轉導和轉錄激活因子 3(STAT3),從而促進胰腺癌細胞增殖、侵襲和轉移。
1.2 與 RNA 結合蛋白 (RNA-binding protein,RBP) 相互作用
已知 RBP 以轉錄后調節方式參與 RNA 的選擇性剪切、運輸和轉錄[11]。circRNA 通過穩定地與多種 RBP 結合形成 RNA-蛋白復合物(RNA protein complex,RPC)以調節游離的 RBP 濃度,從而影響下游 RNA 的功能[15]。例如 circFoxo3 通過與 CDK2 和 p21 相互作用,從而抑制細胞周期從 G1 期到 S 期的轉變[16];circACC1 在細胞對代謝應激的反應中起關鍵作用,它通過與調節性 β 和 γ 亞基形成三元復合物來穩定和促進 AMP 激活的蛋白激酶(AMPK)的活性,從而可能參與調控結直腸癌的發生及發展[17]。
1.3 調節基因轉錄
SIRT7 作為抑癌基因,與胰腺癌的預后呈正相關[18]。ci-SIRT7 位于細胞核,抑制其表達的同時也可下調其親本基因 mRNA 的表達,提示 ci-SIRT7 可作為順式作用因子來調節親本基因的表達[19]。circEIF3J 和 circPAIP2 通過與聚合酶Ⅱ、U1 小核糖核酸蛋白及其親本基因啟動子互作,進而促進其親本基因表達[8]。此外,circRNA 源自前體 mRNA,其可能會對前體 mRNA 轉錄本的豐度產生影響[11]。
1.4 調節 mRNA 的穩定性
ciRS-7 的反義 circRNA 可與 mRNA 形成雙鏈結構,這使得 mRNA 更加穩定[20]。在小鼠巨噬細胞中,circ-RasGEF1B 可以增強 mRNA- ICAM-1 的穩定性[21]。circNSUN2 能夠通過 N6-腺苷酸甲基化(N6-methyladenosine,m6A)修飾后增強 HMGA2 mRNA 的穩定性,從而促進結直腸癌肝轉移[22]。
1.5 翻譯蛋白質/多肽
circRNA 可通過內部核糖體進入位點或 m6A 修飾啟動蛋白質/多肽翻譯[23]。circ-β-catenin 翻譯出的 β-catenin 同工物,通過競爭性抑制 β-catenin 的降解從而激活 Wnt/β-catenin 通路促進肝癌細胞生長[24]。近年來越來越多的證據[25]支持 circRNA 能夠翻譯蛋白質,如 circPIN-Texon2、circMbl、circ-FBXW7、circ-ZNF609、circ-SHPRH 等。
總之,circRNA 是目前的科研熱點之一,近年來有關 circRNA 的研究論文數量和我國國內基金項目均呈爆發式增長,其中 circRNA 海綿吸附 miRNA 的研究體量占一半以上。隨著研究的深入,circRNA 海綿吸附 miRNA 模型也面臨困境,如研究模式單一、創新性下降、難以產出高水平論文、適合做的分子越來越少等;同時也產生了一些爭議,如 circRNA 與 miRNA 的表達值是否一定呈負相關?circRNA 與 miRNA 的結合,哪個分子占據調控的主導作用?因此,特定 circRNA 的功能機制研究逐漸成為主流,如 circRNA 在外泌體、RBP、翻譯、修飾、生成、降解機制等方面的相關研究越來越多,相關高水平的研究成果也明顯增多,這也為 circRNA 的后續研究提供了新的思路。
2 circRNA 在胰腺癌中的作用研究
通過基因芯片和 RNA 測序(RNA-seq)結果[26]顯示,多種 circRNA 在胰腺癌及其癌旁組織中差異表達。某些 circRNAs 與胰腺癌的臨床特征相關,如與胰腺癌的診斷、分期、預后等有關[5-6]。探究 circRNA 在胰腺癌中的作用,可為闡明胰腺癌發生及發展的分子機制提供新思路。
2.1 circRNA 用于胰腺癌的早期診斷
circRNA 是由共價鍵形成的封閉環狀結構,不易被 RNA 酶降解,穩定存在于人組織、血清、唾液及尿液中,因此 circRNAs 是診斷惡性腫瘤的理想生物標志物[9]。例如 circ-LDLRAD3 在血漿中的表達水平與 CA19-9 水平、TNM 分期、血管浸潤和淋巴結轉移密切相關,聯合檢測 circ-LDLRAD3 與 CA19-9 對胰腺癌的早期診斷具有更高的敏感性和特異性[27];hsa-circ-0015022 在胰腺癌組織及胰腺癌患者血液中高表達,其與 CA19-9 聯合使用可能會作為生物標志物用于協同診斷胰腺癌,尤其是協助評估胰腺癌的 N 分期情況[28]。
外泌體通過介導免疫抑制和免疫監測在腫瘤的發展和預后中起重要作用[29]。circRNAs 主要分布在細胞漿中,可經內吞作用進入外泌體中穩定存在,能夠在血漿中被檢測到[30]。例如李曉武團隊[6]的研究發現,circ-PDE8A 在胰腺導管腺癌患者的血漿外泌體中異常高表達,與腫瘤局部浸潤、TNM 分期、預后生存顯著相關;另一項研究[5]顯示,circ-IARS 通過胰腺癌細胞來源的外泌體進入人微血管靜脈內皮細胞,導致微血管靜脈內皮細胞通透性增加,從而促進胰腺癌的侵襲和遠處轉移。外泌體是直徑 30~100 nm 的小囊泡,具有脂質雙層膜結構,可通過多種細胞主動分泌。這些囊泡內富含蛋白質、脂質、miRNA、lncRNA、circRNA 等在腫瘤的發生及發展過程中腫瘤細胞不斷釋放外泌體,進而參與細胞間通訊以及調節腫瘤的微環境、促進細胞增殖并誘導細胞遷移。由此可見,外泌體中特定的 circRNA 可作為胰腺癌早期診斷、預測轉移、評估預后的潛在生物標志物。
2.2 circRNA 參與胰腺癌的發生及發展
circRNA 可作為胰腺癌的促癌或抑癌分子,通過下游復雜的調控網絡參與胰腺癌的發生及發展。例如 circZMYM2 在胰腺癌組織和細胞系中異常高表達,通過海綿吸附 miR-335 促進 JMJD2C 高表達,從而促進胰腺癌細胞的增殖、侵襲、抗凋亡能力[31];circFOXK2 在胰腺癌組織中高表達,通過海綿吸附 miR-942 上調 ANK1、GDNF 和 PAX6,并且 circFOXK2 能與 YBX1、hnRNPK 形成復合體進而上調促癌蛋白 NUF2 和 PDXK 表達,最終促進胰腺癌細胞的生長、侵襲、轉移等[32];circBFAR 在胰腺癌組織中高表達,通過海綿吸附 miR-34b-5p 上調 MET 的表達,從而促進 PI3K/Akt 通路的磷酸化,最終促進胰腺癌細胞的增殖、侵襲、轉移[33];在胰腺癌組織中高表達的 circNFIB1 通過海綿吸附 miR-486-5p 并抑制 PI3K/Akt/VEGF-C 通路,進而部分減弱了 miR-486-5p 的致癌作用,最終抑制了胰腺癌的淋巴管生成和淋巴結轉移[34]。筆者匯總了參與胰腺癌發生及發展的 circRNAs 的相關研究報道,見表 1。

2.3 circRNA 介導胰腺癌的耐藥
目前胰腺癌患者的一線化療藥物是吉西他濱[1],但大多數患者在開始治療的幾周內就產生了耐藥性,導致患者的生存期較差。例如徐超團隊[41]在耐吉西他濱的胰腺癌細胞中發現包括 circ-101672 和 circ-102747 在內的多個 circRNA 表達異常,并推測這些 circRNA 可能與一些耐藥相關的 miRNA 相互結合并參與耐藥機制;黃強團隊[42]發現兩個 circRNA(chr4:52729603-52780244+、chr14:101402109-101464448+)與吉西他濱耐藥顯著相關,并推測這兩個 circRNA 可能與 miR124-3p、miR-145 相互作用從而調控耐藥機制;另有研究顯示,circ-0005785 具有 miR-181b 的結合位點[43],而 miR-181b 能抑制去泛素化酶活性,增強核因子-κB信號通路活性,從而導致了胰腺癌細胞對吉西他濱的耐藥[44],因此推測,circ-0005785 可能通過吸附 miR-181b 促進胰腺癌細胞對吉西他濱的耐藥;還有研究[39]發現,circHIPK3 在胰腺癌組織中異常高表達,其通過吸附 miR-330-5p 上調 RASSF1,從而促進胰腺癌細胞對吉西他濱的耐藥。
總體而言,現有的研究部分揭示了 circRNA 在胰腺癌化學耐藥中的潛在作用,但還需要進一步的臨床樣本和體內實驗驗證相關的分子機制,從而挖掘出特異性的 circRNA 作為胰腺癌潛在的治療靶標。
2.4 circRNA 調控胰腺癌自噬和免疫逃逸
2.4.1 circRNA 調控胰腺癌自噬
自噬能抑制細胞凋亡并減少活性氧的產生,維持能量代謝的平衡,從而促進胰腺癌的進展[45]。circRNA 與自噬相關的 miRNA 之間的關系引起了關注。陳剛團隊[46]的研究顯示,在抑制自噬的 PANC-1 細胞中僅有 2 種 miRNA(miR-663a-5p、miR-154-3p)顯著低表達,通過進一步分析顯示有 9 個 circRNA 與 miR-663a-5p 表達呈負相關、12 個 circRNA 與其表達呈正相關,其中 hsa_circ_0071922 與 miR-663a-5p 有最多的 6 個結合位點;同時有 5 個 circRNA 與 miR-154-3p 表達呈負相關、1 個 circRNA 與其表達呈正相關,但這些 circRNA 與 miR-154-3p 均只有 2 個結合位點。
2.4.2 circRNA 調控胰腺癌免疫逃逸
在缺氧條件下,circ_0000977 表達顯著上調,通過海綿吸附 miR-153 從而促進 HIF1α 和 ADAM10 表達,表達上調的 ADAM10 促進主要組織相容性復合物Ⅰ類鏈相關基因 A(MICA)從胰腺癌細胞膜表面脫落,從而轉變為游離的 MICA,導致自然殺傷細胞不能有效識別癌細胞,最終實現免疫逃逸[40]。
以上研究結果提示,多個潛在的 circRNA、miRNA 關聯可能在胰腺癌細胞的自噬和免疫逃逸中起著關鍵的調控作用,但其具體機制還需要通過一系列體內和體外實驗進一步驗證其特異性和準確性。
3 小結與展望
通過總結現有的研究成果發現,越來越多有功能的 circRNA 被證實參與了胰腺癌的進展[35],從而為胰腺癌發生、發展、耐藥等相關的分子機制研究提供了新方向;circRNA 具有穩定、豐富、保守、特異等特點,隨著檢測技術的提升,circRNA 和 CA19-9 聯合檢測將有助于胰腺癌的早期篩查和診斷[27];同時部分具有重要功能的 circRNA 有望成為胰腺癌預后評估的生物學指標。但由于 circRNA 種類繁多、功能復雜,其機制研究尚淺,因此,仍需要發現更特異、更敏感、更普適的 circRNA 來指導胰腺癌的臨床診治工作;另外,現有的胰腺癌研究大多聚焦在 circRNA 的下游海綿吸附效應,仍需要重點聚焦 circRNA 其他類型的生物學功能,如翻譯蛋白質/多肽、m6A 修飾以及 circRNA 的二級結構分析和生成與降解機制。相信隨著技術的革新和研究的深入,circRNA 在胰腺癌中的調控網絡將會得到進一步完善,從而實現胰腺癌早期診斷及靶向治療的目標。
胰腺癌的發病率呈逐年上升趨勢,在中國的北京和上海人群中居惡性腫瘤病死率第 5 位,在美國居惡性腫瘤病死率第 4 位[1]。有研究[2]預測,到 2030 年,胰腺癌的全球病死率將高居第 2 位。雖然近年來胰腺癌的研究有了較多進展,但由于胰腺癌的高侵襲性和復發性,使得胰腺癌患者的 5 年生存率仍不足 10%[3]。相較于其他消化道惡性腫瘤,胰腺癌仍未取得突破性的臨床獲益。為此,深入探究胰腺癌發生及發展的分子機制和調控網絡將有助于闡明其發病機制及臨床診療的研究,近年來環狀 RNA(circular RNA,circRNA)在其研究中成為熱點。有高通量測序結果[4]顯示,有大量 circRNA 在胰腺癌組織和胰腺癌細胞系中表達異常,這些表達異常的 circRNA 在表觀遺傳過程中發揮著重要的調控作用,進而影響胰腺癌的發生及發展[5-6]。在此,筆者對 circRNA 在胰腺癌中現有的研究數據進行整理并進行綜述。
1 circRNA 及其功能
circRNA 最初在植物病毒中被發現[7],它是一類特殊類型的內源性非編碼 RNA,屬于長鏈非編碼 RNA(lncRNA)的一種。與線性 RNA 不同的是,circRNA 由共價鍵形成封閉的環狀結構,不具備 5′ 末端帽子和 3′ 末端 poly(A)尾且不易被 RNA 酶降解[8]。circRNA 大量存在于真核細胞中,具有穩定性、豐富性、保守性、定位性、特異性等特點[9]。circRNA 可以被分為外顯子 circRNA、內含子 circRNA、外顯子-內含子 circRNA、基因間 circRNA 四種類型[10]。circRNA 曾一度被認為是錯誤剪接形成的無功能 RNA,但近年來的研究證實,circRNA 通過在轉錄和轉錄后水平調節其下游靶基因表達,并且在人類惡性腫瘤的發生及發展的調控中起關鍵作用[11],其主要功能如下。
1.1 circRNA 海綿吸附微小 RNA (microRNA,miRNA 或 miR)
circRNA 含有豐富的 miRNA 結合位點,競爭性吸附 miRNA,且將其隔離并抑制其功能[9]。例如作為一類特殊的 circRNA ciRS-7(circular RNA sponge for miR-7,ciRS-7,又稱 CDR1as)具有 70 多個 miR-7結合位點[12-13]。有研究[14]報道,在胰腺癌組織中高表達的 ciRS-7 通過抑制 miR-7 而激活表皮生長因子受體(EGFR)和信號轉導和轉錄激活因子 3(STAT3),從而促進胰腺癌細胞增殖、侵襲和轉移。
1.2 與 RNA 結合蛋白 (RNA-binding protein,RBP) 相互作用
已知 RBP 以轉錄后調節方式參與 RNA 的選擇性剪切、運輸和轉錄[11]。circRNA 通過穩定地與多種 RBP 結合形成 RNA-蛋白復合物(RNA protein complex,RPC)以調節游離的 RBP 濃度,從而影響下游 RNA 的功能[15]。例如 circFoxo3 通過與 CDK2 和 p21 相互作用,從而抑制細胞周期從 G1 期到 S 期的轉變[16];circACC1 在細胞對代謝應激的反應中起關鍵作用,它通過與調節性 β 和 γ 亞基形成三元復合物來穩定和促進 AMP 激活的蛋白激酶(AMPK)的活性,從而可能參與調控結直腸癌的發生及發展[17]。
1.3 調節基因轉錄
SIRT7 作為抑癌基因,與胰腺癌的預后呈正相關[18]。ci-SIRT7 位于細胞核,抑制其表達的同時也可下調其親本基因 mRNA 的表達,提示 ci-SIRT7 可作為順式作用因子來調節親本基因的表達[19]。circEIF3J 和 circPAIP2 通過與聚合酶Ⅱ、U1 小核糖核酸蛋白及其親本基因啟動子互作,進而促進其親本基因表達[8]。此外,circRNA 源自前體 mRNA,其可能會對前體 mRNA 轉錄本的豐度產生影響[11]。
1.4 調節 mRNA 的穩定性
ciRS-7 的反義 circRNA 可與 mRNA 形成雙鏈結構,這使得 mRNA 更加穩定[20]。在小鼠巨噬細胞中,circ-RasGEF1B 可以增強 mRNA- ICAM-1 的穩定性[21]。circNSUN2 能夠通過 N6-腺苷酸甲基化(N6-methyladenosine,m6A)修飾后增強 HMGA2 mRNA 的穩定性,從而促進結直腸癌肝轉移[22]。
1.5 翻譯蛋白質/多肽
circRNA 可通過內部核糖體進入位點或 m6A 修飾啟動蛋白質/多肽翻譯[23]。circ-β-catenin 翻譯出的 β-catenin 同工物,通過競爭性抑制 β-catenin 的降解從而激活 Wnt/β-catenin 通路促進肝癌細胞生長[24]。近年來越來越多的證據[25]支持 circRNA 能夠翻譯蛋白質,如 circPIN-Texon2、circMbl、circ-FBXW7、circ-ZNF609、circ-SHPRH 等。
總之,circRNA 是目前的科研熱點之一,近年來有關 circRNA 的研究論文數量和我國國內基金項目均呈爆發式增長,其中 circRNA 海綿吸附 miRNA 的研究體量占一半以上。隨著研究的深入,circRNA 海綿吸附 miRNA 模型也面臨困境,如研究模式單一、創新性下降、難以產出高水平論文、適合做的分子越來越少等;同時也產生了一些爭議,如 circRNA 與 miRNA 的表達值是否一定呈負相關?circRNA 與 miRNA 的結合,哪個分子占據調控的主導作用?因此,特定 circRNA 的功能機制研究逐漸成為主流,如 circRNA 在外泌體、RBP、翻譯、修飾、生成、降解機制等方面的相關研究越來越多,相關高水平的研究成果也明顯增多,這也為 circRNA 的后續研究提供了新的思路。
2 circRNA 在胰腺癌中的作用研究
通過基因芯片和 RNA 測序(RNA-seq)結果[26]顯示,多種 circRNA 在胰腺癌及其癌旁組織中差異表達。某些 circRNAs 與胰腺癌的臨床特征相關,如與胰腺癌的診斷、分期、預后等有關[5-6]。探究 circRNA 在胰腺癌中的作用,可為闡明胰腺癌發生及發展的分子機制提供新思路。
2.1 circRNA 用于胰腺癌的早期診斷
circRNA 是由共價鍵形成的封閉環狀結構,不易被 RNA 酶降解,穩定存在于人組織、血清、唾液及尿液中,因此 circRNAs 是診斷惡性腫瘤的理想生物標志物[9]。例如 circ-LDLRAD3 在血漿中的表達水平與 CA19-9 水平、TNM 分期、血管浸潤和淋巴結轉移密切相關,聯合檢測 circ-LDLRAD3 與 CA19-9 對胰腺癌的早期診斷具有更高的敏感性和特異性[27];hsa-circ-0015022 在胰腺癌組織及胰腺癌患者血液中高表達,其與 CA19-9 聯合使用可能會作為生物標志物用于協同診斷胰腺癌,尤其是協助評估胰腺癌的 N 分期情況[28]。
外泌體通過介導免疫抑制和免疫監測在腫瘤的發展和預后中起重要作用[29]。circRNAs 主要分布在細胞漿中,可經內吞作用進入外泌體中穩定存在,能夠在血漿中被檢測到[30]。例如李曉武團隊[6]的研究發現,circ-PDE8A 在胰腺導管腺癌患者的血漿外泌體中異常高表達,與腫瘤局部浸潤、TNM 分期、預后生存顯著相關;另一項研究[5]顯示,circ-IARS 通過胰腺癌細胞來源的外泌體進入人微血管靜脈內皮細胞,導致微血管靜脈內皮細胞通透性增加,從而促進胰腺癌的侵襲和遠處轉移。外泌體是直徑 30~100 nm 的小囊泡,具有脂質雙層膜結構,可通過多種細胞主動分泌。這些囊泡內富含蛋白質、脂質、miRNA、lncRNA、circRNA 等在腫瘤的發生及發展過程中腫瘤細胞不斷釋放外泌體,進而參與細胞間通訊以及調節腫瘤的微環境、促進細胞增殖并誘導細胞遷移。由此可見,外泌體中特定的 circRNA 可作為胰腺癌早期診斷、預測轉移、評估預后的潛在生物標志物。
2.2 circRNA 參與胰腺癌的發生及發展
circRNA 可作為胰腺癌的促癌或抑癌分子,通過下游復雜的調控網絡參與胰腺癌的發生及發展。例如 circZMYM2 在胰腺癌組織和細胞系中異常高表達,通過海綿吸附 miR-335 促進 JMJD2C 高表達,從而促進胰腺癌細胞的增殖、侵襲、抗凋亡能力[31];circFOXK2 在胰腺癌組織中高表達,通過海綿吸附 miR-942 上調 ANK1、GDNF 和 PAX6,并且 circFOXK2 能與 YBX1、hnRNPK 形成復合體進而上調促癌蛋白 NUF2 和 PDXK 表達,最終促進胰腺癌細胞的生長、侵襲、轉移等[32];circBFAR 在胰腺癌組織中高表達,通過海綿吸附 miR-34b-5p 上調 MET 的表達,從而促進 PI3K/Akt 通路的磷酸化,最終促進胰腺癌細胞的增殖、侵襲、轉移[33];在胰腺癌組織中高表達的 circNFIB1 通過海綿吸附 miR-486-5p 并抑制 PI3K/Akt/VEGF-C 通路,進而部分減弱了 miR-486-5p 的致癌作用,最終抑制了胰腺癌的淋巴管生成和淋巴結轉移[34]。筆者匯總了參與胰腺癌發生及發展的 circRNAs 的相關研究報道,見表 1。

2.3 circRNA 介導胰腺癌的耐藥
目前胰腺癌患者的一線化療藥物是吉西他濱[1],但大多數患者在開始治療的幾周內就產生了耐藥性,導致患者的生存期較差。例如徐超團隊[41]在耐吉西他濱的胰腺癌細胞中發現包括 circ-101672 和 circ-102747 在內的多個 circRNA 表達異常,并推測這些 circRNA 可能與一些耐藥相關的 miRNA 相互結合并參與耐藥機制;黃強團隊[42]發現兩個 circRNA(chr4:52729603-52780244+、chr14:101402109-101464448+)與吉西他濱耐藥顯著相關,并推測這兩個 circRNA 可能與 miR124-3p、miR-145 相互作用從而調控耐藥機制;另有研究顯示,circ-0005785 具有 miR-181b 的結合位點[43],而 miR-181b 能抑制去泛素化酶活性,增強核因子-κB信號通路活性,從而導致了胰腺癌細胞對吉西他濱的耐藥[44],因此推測,circ-0005785 可能通過吸附 miR-181b 促進胰腺癌細胞對吉西他濱的耐藥;還有研究[39]發現,circHIPK3 在胰腺癌組織中異常高表達,其通過吸附 miR-330-5p 上調 RASSF1,從而促進胰腺癌細胞對吉西他濱的耐藥。
總體而言,現有的研究部分揭示了 circRNA 在胰腺癌化學耐藥中的潛在作用,但還需要進一步的臨床樣本和體內實驗驗證相關的分子機制,從而挖掘出特異性的 circRNA 作為胰腺癌潛在的治療靶標。
2.4 circRNA 調控胰腺癌自噬和免疫逃逸
2.4.1 circRNA 調控胰腺癌自噬
自噬能抑制細胞凋亡并減少活性氧的產生,維持能量代謝的平衡,從而促進胰腺癌的進展[45]。circRNA 與自噬相關的 miRNA 之間的關系引起了關注。陳剛團隊[46]的研究顯示,在抑制自噬的 PANC-1 細胞中僅有 2 種 miRNA(miR-663a-5p、miR-154-3p)顯著低表達,通過進一步分析顯示有 9 個 circRNA 與 miR-663a-5p 表達呈負相關、12 個 circRNA 與其表達呈正相關,其中 hsa_circ_0071922 與 miR-663a-5p 有最多的 6 個結合位點;同時有 5 個 circRNA 與 miR-154-3p 表達呈負相關、1 個 circRNA 與其表達呈正相關,但這些 circRNA 與 miR-154-3p 均只有 2 個結合位點。
2.4.2 circRNA 調控胰腺癌免疫逃逸
在缺氧條件下,circ_0000977 表達顯著上調,通過海綿吸附 miR-153 從而促進 HIF1α 和 ADAM10 表達,表達上調的 ADAM10 促進主要組織相容性復合物Ⅰ類鏈相關基因 A(MICA)從胰腺癌細胞膜表面脫落,從而轉變為游離的 MICA,導致自然殺傷細胞不能有效識別癌細胞,最終實現免疫逃逸[40]。
以上研究結果提示,多個潛在的 circRNA、miRNA 關聯可能在胰腺癌細胞的自噬和免疫逃逸中起著關鍵的調控作用,但其具體機制還需要通過一系列體內和體外實驗進一步驗證其特異性和準確性。
3 小結與展望
通過總結現有的研究成果發現,越來越多有功能的 circRNA 被證實參與了胰腺癌的進展[35],從而為胰腺癌發生、發展、耐藥等相關的分子機制研究提供了新方向;circRNA 具有穩定、豐富、保守、特異等特點,隨著檢測技術的提升,circRNA 和 CA19-9 聯合檢測將有助于胰腺癌的早期篩查和診斷[27];同時部分具有重要功能的 circRNA 有望成為胰腺癌預后評估的生物學指標。但由于 circRNA 種類繁多、功能復雜,其機制研究尚淺,因此,仍需要發現更特異、更敏感、更普適的 circRNA 來指導胰腺癌的臨床診治工作;另外,現有的胰腺癌研究大多聚焦在 circRNA 的下游海綿吸附效應,仍需要重點聚焦 circRNA 其他類型的生物學功能,如翻譯蛋白質/多肽、m6A 修飾以及 circRNA 的二級結構分析和生成與降解機制。相信隨著技術的革新和研究的深入,circRNA 在胰腺癌中的調控網絡將會得到進一步完善,從而實現胰腺癌早期診斷及靶向治療的目標。