环状RNA在分化型甲状腺癌中的作用研究进展

杨 翠，韩圣瑾

(1.皖西卫生职业学院临床医学系病理学教研室，安徽 六安 237005；2.安徽医科大学附属六安医院急诊外科，安徽六安 237005)

甲状腺癌(thyroid carcinoma，TC)为内分泌系统最常见的恶性肿瘤之一，其发病率约占恶性肿瘤的1%[1]。详细的临床病史资料采集、彩色超声及超声引导下细针穿刺细胞学活检等是目前TC的主要诊断依据[2]。穿刺活检检查是目前公认的判断甲状腺结节性质的重要手段之一[3]，但其阳性预测值和敏感度受到多种因素的影响。为了提高TC的诊断和治疗水平，需要寻找新的诊断和预警分子。有研究发现，环状RNA(circular RNA，circRNA)参与肿瘤进展过程中的各个环节[4]。circRNA在不同类型甲状腺癌中均有表达[5]。目前，关于circRNA在分化型甲状腺癌(differentiated thyroid carcinoma，DTC)中的作用研究较多。本文就circRNA的生物学特性及其在DTC中的作用研究进展作一综述。

1 circRNA简介

circRNA是一种内源性非编码RNA。早期有研究认为，circRNA是由mRNA前体剪接错误产生的碎片[6]。随着基因芯片技术、高通量测序以及生物信息学的迅猛进步，越来越多的circRNA成员在不同生物体内被发现。circRNA属于闭环结构[7]，通过反向剪接并以共价键形式存在于体内，不含有5′、3′结构，不易被核酸外切酶降解[8]，能够稳定地存在于多种组织和外周血中，具有高度疾病特异性[6]。circRNA具有作为微RNA(microRNA，miRNA)的“分子海绵”、调控基因表达及参与蛋白质翻译等功能，与DTC的临床病理特点密切相关[9]，有望成为DTC干预治疗的潜在靶点。

2 circRNA 在DTC发生和发展中的作用

circRNA作为miRNA的“分子海绵”，可与miRNA竞争结合位点，影响miRNA的活性，从而引起下游靶基因的异常表达。TAO等[10]通过体内试验证实，环状RNA 浆细胞瘤变体易位(circulr RNA plasmacytoma variant translocation 1,circPVT1)可以作为miRNA分子海绵介导DTC的发生。LOU等[11]研究报道，在DTC癌组织中hsa_circ_0088494表达上调，并通过hsa_circ_0088494-miR-876-3p-β连环蛋白1/细胞周期蛋白D1(cyclin D1,CCND1)信号轴参与调控DTC的发生和进展。GONG等[12]研究发现，circRNA_104565在DTC组织和细胞中呈过表达，并在体外和体内促进肿瘤细胞的增殖；circRNA_104565通过调节miR-134/Ets家族转录因子-2(Ets family transcription factor-2,ELF2)轴来促进DTC肿瘤细胞的增殖。NIE等[13]研究报道，circRNA_0000644在DTC组织和细胞中能够促进E2F转录因子3的表达，进而促进甲状腺乳头状癌的进展。有研究报道，circRNA叉头盒转录基因M1(forkhead box transcription factor M1,FOXM1)主要通过调节miR-1179/高迁移率族蛋白B1途径来促进DTC的进展[14]。XIA等[15]研究报道，hsa_circ_0011385通过调控miR-361-3p的表达来影响DTC的生物学特性。QI等[16]研究显示，circRNA hsa_circ_0001666可海绵 miR-330-5p、miR-193a-5p 和 miR-326，并通过上调E26 转录因子变异体4促进甲状腺乳头状癌进展。综上所述，circRNA在DTC发生发展中可与miRNA海绵介导特定的信号通路调节靶基因的转录表达，发挥致癌因子的作用。

3 circRNA 调控DTC发生和发展中的相关信号通路

Wnt/β-catenin通路的异常激活是促进DTC发生发展最常见的一种信号途径[17]。ZENG等[18]研究发现，circPVT1可调节miR-195与血管内皮生长因子A表达的比率，并通过激活Wnt/β-catenin信号通路来促进DTC的发生发展。BI等[19]研究报道，circRNA_102171依赖于Wnt/β-catenin信号通路促进DTC的发生发展。LONG等[20]研究报道，在体外实验中hsa_circ_0007694能够抑制DTC细胞增殖、侵袭和转移，促进细胞凋亡，在动物模型体内抑制肿瘤的生长，推测其具体分子机制与磷脂肌醇3-激酶/蛋白激酶B/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白信号传导及 Wnt信号通路有关。LI等[21]研究报道，circRNA可通过 p38促分裂原活化的蛋白激酶以及 Janus激酶/信号转导与转录激活子信号通路促进DTC的发生和发展。有研究报道，在癌细胞之间circRNA可通过外泌体进行相互转移，影响细胞的增殖、凋亡、转移和免疫逃逸等[22]。WU等[23]研究发现，在DTC患者血清外泌体中circRNA Ⅲ型纤维连接蛋白域蛋白3B(fibronectin type Ⅲ domain containing 3B，FNDC3B)和环状RNA RAS相关结构域蛋白2A基因(circular RNA RAS associated domain family 2A，circRASSF2)表达上调，在体外实验中通过敲除表达上调的circRNA可明显抑制细胞增殖并导致细胞凋亡，进一步分子机制研究发现此现象与调控miR-1178/Toll样受体4信号途径存在相关性。基于以上研究，可依据circRNA相关的信号通路为DTC患者制定靶向治疗策略。

4 circRNA 作为DTC诊断的分子标志物

在癌组织中circRNA表达具有特异性，因此其可以作为诊断恶性肿瘤潜在的分子标志物[24]。研究表明，circRNA失调与DTC的临床病理学特征相关，例如，高表达的circRASSF2[23]、circFNDC3B[23]、circFOXM1[14]与肿瘤的侵袭性特征相关。GONG等[12]研究发现，circRNA_104565可以作为DTC的一种新的生物标志物，且可以作为靶向治疗的位点。REN等[25]研究发现，hsa_circRNA_007148、hsa_circRNA_047771表达水平与DTC肿瘤生物学特性密切相关。有研究报道，上调circ_0058124的表达能够导致癌细胞发生转移，且与DTC患者的预后密切相关[26-27]。YANG等[7]通过微阵列技术检测了女性无侵袭及淋巴结转移的甲状腺乳头状微小癌，结果发现，hsa_circRNA_404686等一系列circRNA可以作为甲状腺乳头状微小癌的诊断标志物。白超等[28]研究发现，circRNA000121在女性、甲状腺乳头状微小癌并中央区淋巴结转移患者的血清中呈高表达。综上所述，在DTC患者血清及组织中均存在大量的circRNA，其可以作为DTC早期诊断的肿瘤标志物之一。

5 circRNA 作为DTC治疗的新靶点

circRNA促进DTC肿瘤细胞增殖、分化、凋亡的分子机制尚未完全明确。GONG等[12]通过体内外实验发现，circRNA_104565通过调节miR-134/ELF2信号轴来促进DTC细胞的生长，在沉默circRNA_104565 后，DTC细胞的生长明显受到抑制，因此，推测circRNA_104565有望成为治疗DTC的新靶点。hsa_circ_0004458在DTC组织和细胞中呈高表达，当下调hsa_circ_0004458表达后，DTC细胞增殖受到抑制并促进细胞周期停滞和细胞凋亡，抑制裸鼠移植瘤的生长，因此，认为hsa_circ_0004458可以作为DTC的潜在治疗靶标[29]。体外阻止circBACH2表达可抑制肿瘤细胞的增殖、迁移和侵袭作用，同时沉默circBACH2的表达能抑制小鼠DTC异种移植瘤的生长，表明circBACH2可作为DTC的潜在治疗策略[30]。李红光等[31]研究报道，circ_0023990在DTC组织和细胞中呈高表达，能够增加放射治疗的抵抗性，在敲减该基因后能够明显增加放射治疗的敏感性，且可以通过靶向调控miR-8735p/ANXA2轴促进体外DTC细胞放射治疗的抵抗性。综上所述，circRNA有望成为DTC治疗的新靶点。

6 小结与展望

随着生物工程技术及生物信息学的发展，越来越多的circRNA被发现，circRNA-miRNA-mRNA网络信息也逐步显露。随着研究的不断深入，circRNA 在DTC发生发展中的调控机制也逐步清晰。研究发现，circ0005654通过miRNA-363与特异性蛋白1(specificity protein 1，SP1)相互作用调节胃癌的进展[32]，SP1能够促进甲状腺癌的恶性度[33]，但是否存在circ0005654/miRNA-363/SP1信号通路调节DTC的发生发展仍需要研究。总之，circRNA作为非编码RNA，参与DTC的发生发展，有望成为DTC早期诊断的分子标志物和新的治疗靶点。