环状RNA在恶性血液病中的研究进展

于文青，赵英玲，罗 玲，叶春桃，饶 晨，冯碧珊，肖小灵，黄望香 (深圳市龙岗中心医院血液内科，广东 深圳 518116)

环状RNA(circular RNA，circRNA)是基因组在转录过程中反向剪接而形成的一类单链闭环非编码RNA分子,长度在数百至数千个核苷酸之间[1]。circRNA最早于20世纪70年代被发现于植物中，称之为类病毒。随着RNA测序和生物信息学分析技术的迅猛发展，迄今为止已有发现超过10 000个人类circRNA[2]。近年来，越来越多的研究表明，circRNA也参与造血和血液恶性肿瘤的调控[3]。本文系统综述了circRNA在恶性血液病中的作用。

1 circRNA的生物功能

circRNAs可以定位在细胞质和细胞核内，也可以定位在细胞外的胞外囊泡中[4]。circRNAs表达呈现组织特异性，在癌症和其他病理学组织中circRNA表达谱可能会发生改变[5-6]。随着研究的深入，circRNAs的许多功能已被陆续发现，包括最新发现的合成多肽/蛋白质、募集蛋白质以及作为特定酶和底物之间的桥梁[7-8]。近年来，随着关于circRNA功能挖掘的深入，研究发现一些具有特殊序列的circRNA具有编码成多肽或蛋白质的功能，如circSHPRH、circAKT3等，这些circRNA编码的多肽或蛋白质进一步参与疾病进展的调控[9]。

2 circRNA和白血病

白血病是一种来源于骨髓造血祖细胞的恶性疾病，根据其自然病程和细胞来源可分为许多亚型。急性髓细胞白血病(AML)、慢性髓性白血病(CML)、急性淋巴细胞白血病(ALL)和慢性淋巴细胞白血病(chronic lymphocytic leukemia，CLL)是最常见的亚型，约占所有白血病病例的85%，其中AML是最致命的[6]。

2.1 circRNA和急性髓系白血病

AML是成人最常见的急性白血病，特点是不成熟白细胞数量急剧增多，抑制骨髓中正常造血细胞的生成[10]。许多导致AML的细胞遗传学异常已被陆续揭示，包括t(8；21)、t(15；17)和t(9；11)染色体易位，它们分别产生融合蛋白RUNX1-RUNX1T1、PML-RARA和MLL-AF9[10]。Guarnerio等通过检测患者样本发现，染色体重排可导致融合circRNA(f-circRNA)的生成，并分别从融合转录物PML-RARA和MLL-MLLT3(AF9)中鉴定出促进肿瘤进展的f-circRNA[11]。正常核型AML以异质基因突变为特征，这些异质基因突变对于疾病的治疗和预后具有重要的意义。Hirsch等在携带正常或突变的伴侣核磷蛋白基因(NPM1)的CN-AML细胞系中发现hsa_circ_0075001的升高与NPM1突变状态相关[12]。Wu等的研究发现circDLEU2在CN-AML中显著上调表达，高表达的circDLEU2导致AML细胞增殖和凋亡的改变[13]。Papaioannou等发现CN-AML中高表达的circHL8与较好的预后和生存率显著相关，同时血液和骨髓中恶性肿瘤的比例较低[14]。另外两种circRNAs，即circFOXO3和circFBXW7，被认为是AML中的肿瘤抑制因子[14-15]。

近年来，在AML中发现了更多的circRNA表达紊乱的现象。Chen等发现circANAPC7在AML骨髓样本中表达上调，并通过吸附miR-181发挥调控作用[16]。Ping等研究发现circ_0009910可吸附肿瘤抑制因子miR-20a-5p，进而促进AML的进展[17]。而Fan等报道circ_100290可通过吸附miR-293促进AML细胞增殖并抑制其凋亡[18]。Li等报道了circ_0004277在新诊断患者中表达水平较低，但其表达在诱导治疗完全缓解后恢复[19]。Yuan等在一项儿童AML队列研究中发现circ_0004136的表达量显著增加，并预测circ_0004136可能通过结合并抑制miR-142的表达促进AML细胞增殖[20]。Yi等在一项113例AML患者的队列研究中，发现circVIM表达水平升高与总生存期缩短显著相关，这表明circVIM可能是AML的预后标志物[21]。髓外浸润(EMI)是AML预后不良的指标，Lv等发现hsa_circ_0004520可以调节血管内皮生长因子A(VEGFA)的表达，这可能有助于AML-EMI的血管生成[22]。Sun等报道circMYBL2可通过促进FLT3 mRNA与RBP多嘧啶结合蛋白1之间的结合来增强FLT3翻译，circMYBL2沉默可恢复人类FLT3-ITD+细胞对TKI奎扎替尼的敏感性[23]。Shang等发现circPAN3是AML阿霉素耐药的关键因素，CircPAN3可结合miR-153-3p和miR-183-5p，进而调节与自噬和凋亡相关的关键蛋白——X-连锁凋亡抑制蛋白的表达水平[24]。

急性早幼粒细胞白血病(APL)是一种不常见的AML，其特点是形成早幼粒细胞白血病/维甲酸受体α融合蛋白。APL对全反式维甲酸治疗具有高反应性，可促进白血病细胞进一步分化和成熟[25-26]。Li等发现circHIPK2在全反式维甲酸治疗期间差异表达，circHIPK2在新诊断的患者中表达水平下降，并在完全缓解后恢复表达，进一步提示circHIPK2是APL的潜在生物标志物[26]。

2.2 circRNA和慢性粒细胞白血病

CML是一种罕见的克隆性骨髓增生性恶性肿瘤，年发病率为(1～2)/10万人[27]。CML的细胞遗传学特征是Philadelphia(Ph)染色体，由9号和22号染色体长臂之间的相互易位，即t(9；22)(q34；q11)产生[27]。融合基因BCR-ABL1可表达易位融合蛋白BCR-ABL1，这是一种酪氨酸激酶，可参与骨髓祖细胞存活和生长的信号分子的磷酸化、激活和失活[28]。高表达的BCR-ABL1激酶可能是由于基因扩增和Ph重复而引起的，可能引起TKI抵抗。此外，BCR-ABL1激酶结构域的特定突变可能会增强耐药性[29]。

Pan等研究发现来自BCR-ABL1的f-circRNA circBA9.3与第二代TKI伊马替尼的耐药性有关[30]。TKI耐药患者中circBA9.3的表达高于对照组，过表达circBA9.3可使细胞凋亡减弱[30]。Ping等发现CML患者的细胞和血清中hsa_circ_100053水平均增加，hsa_circ_100053的表达与临床分期、BCR/ABL1突变状态和对伊马替尼的耐药性有关，高水平的hsa_circ_100053被认为是CML患者总生存率的一个负性调控因子[17]。Liu等发现CML患者的细胞以及K562和KU812细胞系中hsa_circ_0080145上调表达[31]。此外，miR-29还可能使其他几种癌基因沉默，包括抗凋亡蛋白MCL1、p53上游抑制剂、DNA甲基转移酶和细胞外基质蛋白[32]。

2.3 circRNA和急性淋巴细胞白血病

ALL是儿童中最常见的癌症，也是年轻人癌症死亡的最常见原因[33]。目前药物治疗能够取得较高的生存率，但15%～20%的儿童患者可出现复发[34]。Salzman通过差异表达分析发现，在幼稚B细胞(CD19+)和造血干细胞(CD34+)数百个基因编码的转录本中，有10%以上是环状RNA[35]。Hu等发现circPVT1可通过结合miR-125和let-7抑制细胞增殖和凋亡，最终增加癌基因MYC和抗凋亡蛋白BCL2的表达，进而促进白血病的进展[36]。Gaffo等的研究发现儿童患者B细胞前体细胞中，circPVT1、circHIPK3和circPAX5表达显著上调。circPAX5和circHIPK3与miR-124-5p的结合被认为可协同干扰B细胞成熟和促进疾病进展[37]。

2.4 circRNA和慢性淋巴细胞白血病

CLL的特点是小而成熟的CD5+B细胞在血液、骨髓和淋巴器官中积聚。CLL B细胞具有相对较低的增殖率和较高的抗凋亡能力[38]。研究发现circRPL15在CLL患者血浆中差异表达，被认为是CLL诊断筛查的潜在生物标志物[39]。Xia等研究发现，circCBFB在CLL细胞中上调表达，提示其可以作为CLL患者的预后和诊断标志。circCBFB可通过结合miR-607激活人类细胞系中的Wnt/β-catenin通路，进而参与CLL的进展[40]。Wu等发现circ_0132266在CLL细胞系中可结合miR-337-3p，被认为可能是CLL的抑瘤因子[41]。

3 circRNA和淋巴瘤

淋巴瘤是起源于淋巴细胞或其祖细胞的恶性肿瘤，往往局限于淋巴结和淋巴系统。淋巴瘤分为霍奇金淋巴瘤和非霍奇金淋巴瘤，后者较为常见。非霍奇金淋巴瘤根据细胞系可分为两大类：B细胞淋巴瘤(BCL)和T细胞淋巴瘤(TCL)。

3.1 circRNAs和T细胞淋巴瘤

Deng等发现上调表达的circLAMP1可通过吸附miR-615-5p，从而增加盘状结构域受体酪氨酸激酶2(DDR2)的表达水平，DDR2编码受体酪氨酸激酶蛋白家族的一员，进而激活参与细胞增殖、细胞外基质重塑和肿瘤侵袭的信号通路。敲低和过表达实验进一步验证了circLAMP1在促进TCL细胞增殖和抑制凋亡中的作用[42]。

3.2 circRNA和B细胞淋巴瘤

弥漫性大B细胞淋巴瘤(DLBCL)是最常见的非霍奇金淋巴瘤[43]。Hu在DLBCL细胞的细胞质和细胞核中均检测到circAPC表达减低，circAPC吸附miR-888进而促进APC的翻译，最终通过抑制Wnt/β-catenin通路而使细胞增殖能力减弱[44]。间变性大细胞淋巴瘤(ALCL)是一种罕见的高侵袭性T细胞淋巴瘤[45]，Babin等利用CRISPR/Cas9技术在小鼠和人类细胞系中构建出NPM1-ALK易位模型，并鉴定出f-circRNA-mA和f-circRNA-hD为ALCL相关circRNA(统称为f-circRNA-NPM1-ALK)[46]。

4 circRNA和多发性骨髓瘤

多发性骨髓瘤(MM)的特点是骨髓浆细胞增生，是第二常见的血液肿瘤，占所有血液恶性肿瘤的10%[47]，转移率高且易出现耐药[48]。然而，当前关于circRNA调控MM发病的研究相对较少。刘等发现circSMARCA5在MM组织和细胞系中显著下调，且具有较好的诊断价值，circSMARCA5的表达水平与β-2-微球蛋白和MM分期呈负相关[49]。Feng等的研究发现，circ_0000190在MM患者的骨髓和外周血中均低表达，进一步研究发现circ_0000190表达减少导致miR-767-5p水平增加，通过抑制MAPK4表达进而促进MM进展[50]。随后，Chen等检测了circ_0000190在47例患者中的表达，结果显示，circ_0000190的高表达与更高的总生存率有关，证实circ_0000190具有潜在的治疗价值[51]。

综上所述，circRNA在白血病中发挥着重要的调控作用，可作为白血病的诊断、预后和耐药预测的生物标志。随着转录组学相关技术的不断发展，与白血病发病机制有关的circRNA不断地被挖掘。未来还需深入研究circRNA调控恶性血液病发生发展的分子机制及其临床意义，以便为恶性血液病的诊断和治疗提供精确的生物标志和治疗靶点。