环状RNA 在肿瘤非手术治疗中的研究进展

黄小明，刘新颖，黄杨文，孟凡

1.赣南医学院第一临床医学院，江西赣州 341000；2.赣南医学院第一附属医院消化内科，江西赣州 341000

环状RNA（circular RNA，circRNA）是一种特殊的非编码核糖核酸（non-coding RNA，ncRNA），具有通过共价闭合形成的环形结构，这一特殊结构使得它能够抵御核酸外切酶的酶解作用，相较于线性ncRNA 具有更高的稳定性[1]。近年来大量研究表明，circRNA 与多种肿瘤的进展与治疗具有相关性。本文将对circRNA 在肿瘤的放射治疗、化学治疗、免疫治疗、靶向治疗及中医治疗中的最新研究进展作一综述，希望能为肿瘤的非手术治疗提供新方向。

1 circRNA 与肿瘤放射治疗

放射治疗是运用放射线进行局部治疗的一种方法，现已成为肿瘤非手术治疗的主要手段之一。研究circRNA 在肿瘤放射治疗中的作用，可为临床优化肿瘤放疗策略提供实验理论基础。当前，关于circRNA 在肺癌、食管癌、子宫内膜癌、乳腺癌的放射治疗方面的研究取得一定的进展，研究结果表明circRNA 在肿瘤的放疗增敏和放疗耐受中均有一定作用。

1.1 circRNA 与肺癌放射治疗

Jin 等[2]使用定量反转录聚合酶链反应（quantitative reverse transcriptase-polymerase chain reaction，qRTPCR）测量出circ_0086720、miR-375 和SPIN1 的表达水平在非小细胞肺癌（non-small cell lung cancer，NSCLC）细胞中存在差异，并与NSCLC 放疗疗效存在一定相关性。其中circ_0086720 和SPIN1 在抗放射动物模型的NSCLC 组织中表达下调，而miR-375 则相反。实验结果还发现circ_0086720 可与miR-375竞争性结合并抑制其表达，而miR-375 与SPIN1 结合后下调 SPIN1 的表达水平。后续又发现敲减circ_0086720 后的NSCLC 细胞增殖能力下降，而对放射线的敏感性增加，最终证实circ_0086720 的下调，通过调节miR-375/SPIN1 通路抑制NSCLC 细胞增殖，增强NSCLC 对放射线的敏感性，有助于提高NSCLC 的放疗效果。Zhang 等[3]研究发现circ_0001287 的表达与NSCLC 的分化程度和淋巴结转移程度密切相关，circ_0001287 在NSCLC 组织和细胞系中均表达下调，而circ_0001287 的过表达则可抑制NSCLC 细胞的增殖、迁移、侵袭和放射抗性。更深入的研究显示，circ_0001287 可靶向结合miR-21并抑制其表达，间接上调NSCLC 细胞中PTEN 的表达，从而产生上述效果。另外，Liu 等[4]通过分析发现NSCLC 细胞中存在其他的circRNA 差异表达谱，其中circZNF208 在A549 细胞和A549-R11 细胞中表达显著上调，敲减 circZNF208 可增强 A549 和A549-R11 细胞对X 射线的敏感性。最后，实验证明circZNF208 可竞争性结合miR-7-5p 而上调SNCA 的表达，从而促进NSCLC 细胞对X 射线的抵抗，故可考虑将circZNF208 作为一个差异化治疗的靶点。

1.2 circRNA 与食管癌放射治疗

Zhang 等[5]通过 qRT-PCR 实验，检测出circATIC 在食管鳞状细胞癌（esophageal squamous cell carcinoma，ESCC）组织中的表达弱于正常组织，并与肿瘤TNM 分期和淋巴结转移存在相关性。后续通过实验发现circATIC 过表达抑制ESCC 细胞的增殖、侵袭，并增强放射敏感性。而circATIC低表达对辐射后细胞的凋亡具有挽救作用。研究人员通过设计双荧光素酶报告实验和RNA 下拉实验，证实 circATIC 与 miR-10b-3p 直接结合，miR-10b-3p 可靶向RHCG，且验证过表达circATIC可通过调节miR-10b-3p/RHCG 轴延缓ESCC 的进展，提高放射敏感性。Zhang 等[6]通过高通量测序探索在 ESCC 细胞辐射抗性中发挥作用的潜在circRNA，最终测得circ-0007022 具有重要研究价值，并通过实验发现circ-0007022 的过表达促进ESCC 细胞的增殖和迁移，增强ESCC 细胞放射抗性。机制探究发现，circ-0007022 通过充当miR-338-3p 分子海绵增强NRP1 的翻译，并经此途径激活EMT 和PI3K/AKT 通路促进食管癌的放射耐药。

1.3 circRNA 与子宫内膜癌放射治疗

Gu 等[7]研究发现，M2 表型的肿瘤相关巨噬细胞（tumor-associated macrophage，TAM）可通过分泌外泌体降低EC 细胞的辐射敏感性，在后续的机制探究中，他们发现hsa_circ_0001610 在M2 极化的TAM来源的外泌体中含量丰富，通过敲除hsa_circ_0001610 可提升TAM 对食管癌细胞的放射增敏作用，之后利用双荧光素酶基因分析和RNA 下拉实验，确定hsa_circ_0001610/miR-139-5p/cyclin B1轴的存在，最终证实TAM 来源的外泌体可作为hsa_circ_0001610 的载体，将hsa_circ_0001610 转移到食管癌细胞，hsa_circ_0001610 在胞内靶向吸附miR-139-5p 上调cyclin B1 的表达，进而减少细胞在G2/M 期停滞，增强细胞活力，从而降低食管癌细胞的辐射敏感性。

1.4 circRNA 与乳腺癌放射治疗

研究表明，circRNA 与乳腺癌的发展有关。为探讨circRNA 在乳腺癌发展和放射敏感性中的作用和潜在机制，Kong 等[8]首先运用qRT-PCR 和蛋白质印迹实验探得乳腺癌组织中的hsa_circ_0008500 和PFN2 的表达水平高于正常乳腺组织，而miR-758-3p则相反。其次通过基因敲除方式构建circ_0008500低表达载体，经细胞功能实验后发现，circ_0008500低表达可抑制乳腺癌细胞生长，促进乳腺癌细胞凋亡并增强乳腺癌细胞放射敏感性。然后运用双荧光素酶基因分析和RNA 免疫沉淀分析测得miR-758-3p与circ_0008500、circ_0008500 与PFN2 之间存在的相互作用，circ_0008500 低表达可通过靶向结合miR-758-3p、下调PFN2 表达来促进乳腺癌细胞放射敏感性并抑制乳腺癌的发展。

2 circRNA 与肿瘤化学治疗

化学治疗是通过全身或局部使用化学合成药物来有效控制肿瘤生长或杀灭肿瘤的一种方法，是肿瘤非手术治疗的传统手段之一，已广泛应用于多种肿瘤中，但其治疗效果常受到化疗耐药的影响。研究表明，circRNA 在肝癌、胃癌、结直肠癌、食管癌、乳腺癌、骨肉瘤等肿瘤的化疗耐药机制中扮演着重要角色，但也有部分circRNA 为提高食管癌的化疗敏感性助力。

2.1 circRNA 与肝癌化学治疗

Fan 等[9]研究发现circ_0031242 与肝细胞癌（hepatocellular carcinoma，HCC）的进展和化疗耐药性有关，通过 qRT-PCR 测得 HCC 中的circ_0031242和POU3F2的表达水平高于正常肝脏组织，而miR-924 则相反。实验发现circ_0031242 低表达抑制HCC 细胞活力并降低HCC 细胞顺铂抗性，机制研究证实circ_0031242、miR-924 和POU3F2 之间存在靶向相关性，circ_0031242 可通过与miR-924结合直接作用或经海绵化miR-924 上调POU3F2 的表达，从而促进HCC 进展及顺铂抗性。

2.2 circRNA 与胃癌化学治疗

Deng 等[10]发现，circVAPA 在顺铂耐药的胃癌组织中表达明显上调，其作用机制主要为circVAPA 竞争性结合miR-125b-5p 上调STAT3 表达，抑制胃癌细胞凋亡，从而促进胃癌细胞对顺铂耐药。Xia 等[11]发现circFAM73A 高表达于顺铂耐药的胃癌组织及细胞中，它既可通过海绵吸附 miR-490-3p 上调HMGA2 的表达；又可直接与hNRNPK 结合，增强hNRNPK 与β-catenin 之间的相互作用，并增强βcatenin 的稳定性，从而促进胃癌对顺铂的耐药。Yao等[12]研究发现，circPVT1 在顺铂耐药的胃癌细胞中表达水平高于非耐药胃癌细胞，它扮演了miR-30a-5p的分子海绵角色，使得YAP1 表达及LC3-Ⅱ/Ⅰ比值升高，并使p62 表达下调，通过诱导胃癌细胞自噬及抑制胃癌细胞凋亡，增强胃癌细胞的顺铂耐药性。而Zhong 等[13]研究发现，circ_0032821 竞争性结合miR-515-5p，使得SOX9 的表达上调，然后经外泌体分泌传播，从而促进胃癌细胞对奥沙利铂产生耐药。在另一项研究中，研究人员发现hsa_circ_0000144 在奥沙利铂耐药的胃癌细胞中表达上调，深入研究发现，它通过miR-502-5p/ADAM9 轴发挥效应，促进胃癌细胞对奥沙利铂的耐药[14]。

2.3 circRNA 与结直肠癌化学治疗

Zhang 等[15]通过实验发现，circ_0071589 在顺铂耐药结直肠癌细胞系中表达上调，敲减circ_0071589可减弱结直肠癌细胞的增殖、迁移和侵袭能力，并可抑制结直肠癌对顺铂的耐药，加速结直肠癌细胞凋亡。进一步研究表明，circ_0071589 可靶向结合miR-526b-3p，上调KLF12 的表达，减慢细胞凋亡进程，从而促进结直肠癌细胞对顺铂的耐药。Xi 等[16]研究发现，circCSPP1 在多柔比星耐药的结直肠癌组织中表达上调，低表达 circCSPP1 可通过调节miR-944/FZD7 轴减弱多柔比星耐药并抑制结直肠癌的进展。

2.4 circRNA 与食管癌化学治疗

Qu 等[17]通过研究发现，在食管癌细胞和对紫杉醇耐药的食管癌细胞中，circ_0006168 的表达水平均上调，circ_0006168 可通过竞争性内源RNA 机制靶向结合miR194-5p 上调JMJD1C 的表达，促进食管癌细胞增殖并阻断其凋亡，从而增强食管癌细胞对紫杉醇的耐药性。另外，有研究报道circPSMC3 在吉非替尼耐药的食管癌细胞中表达下调，过表达circPSMC3 可海绵样吸附miR-10a-5p，上调PTEN的表达水平，加速食管癌细胞凋亡，进而降低食管癌对吉非替尼的化疗耐性[18]。

2.5 circRNA 与骨肉瘤化学治疗

Amuti 等[19]通过qRT-PCR 检测出骨肉瘤组织中的circ_0000006 和BDNF 表达水平显著上调，而miR-646 表达下调，但在经多柔比星治疗后的骨肉瘤组织中，结果则完全相反。体外细胞实验发现，circ_0000006 表达下调抑制细胞增殖、迁移和侵袭，增强骨肉瘤细胞对多柔比星的化疗敏感性，而miR-646 可逆转此作用，而后又通过裸鼠成瘤实验证实这一作用在体内依然成立。此外，研究人员借助TargetScan 在线数据库及双荧光素酶报告基因检测，进一步揭示circ_0000006 可通过调节miR-646/BDNF轴在骨肉瘤进展和化疗方面发挥作用，且敲减circ_0000006 可抑制骨肉瘤的发生发展，提高骨肉瘤对多柔比星的化疗敏感性。

2.6 circRNA 与乳腺癌化学治疗

有报道称 circRNA 与三阴性乳腺癌（triple negative breast cancer，TNBC）中的多柔比星耐药相关，但作用机制尚不明确。Chen 等[20]对此进行研究。他们采用qRT-PCR 测得circRNA_0044556 在具有或不具有多柔比星抗性的TNBC 组织和细胞中均高度表达，且与miR-145 的表达呈负相关，但与miR-145的靶基因NRAS 呈正相关，细胞功能实验结果显示，circRNA_0044556 过表达增强TNBC 细胞活力、迁移能力及多柔比星耐药性，提示circRNA_0044556通过海绵化吸附miR-145 和调节NRAS 降低TNBC对多柔比星的化疗敏感性。

3 circRNA 与肿瘤免疫治疗

肿瘤的进展和疗效与肿瘤微环境（tumor microenvironment，TME）息息相关，TME 由多种不同因素共同构成，包括免疫细胞、细胞因子等。如今与TME 相关的肿瘤免疫治疗越来越多，多篇报道称circRNA 在胃癌、肺癌、肝癌、胰腺癌等多种肿瘤的免疫治疗方面充当重要角色，尤其在促进肿瘤免疫抵抗方面。

3.1 circRNA 与胃癌免疫治疗

Chen 等[21]研究发现，circDLG1 在胃癌远处转移灶和程序性死亡蛋白-1（programmed death-1，PD-1）耐药胃癌组织中的表达显著上调，并与肿瘤表型和预后相关。细胞功能实验结果表明，circDLG1 的过表达促进胃癌细胞的生长和免疫逃逸，而RNA 免疫沉淀和荧光素酶测定则在机制上揭示，circDLG1 可作为miR-141-3p 的分子海绵与之相互作用，上调CXCL12 表达，从而促进胃癌进展和对PD-1 的治疗抵抗。

3.2 circRNA 与肺癌免疫治疗

Liu 等[22]报道，circIGF2BP3 在NSCLC 中的表达增加，且与CD8+T 细胞浸润呈负相关，研究发现过表达的circIGF2BP3在体外可使共培养的T细胞失活，并破坏小鼠体内肿瘤免疫治疗反应。机制探究结果表明circIGF2BP3 通过PKP3 依赖性方式稳定OTUB1 以减少程序性死亡蛋白配体-1（programmed death ligand-1，PD-L1）泛素化和随后的蛋白酶体降解，从而促进肿瘤逃避CD8+T 细胞介导的免疫杀伤。Ge 等[23]研究发现，circ_CELF1 在NSCLC 患者的原发癌组织中表达上调，circ_CELF1 可充当miRNA 海绵，直接与miR-491-5p 相互作用并抑制其表达，从而上调miR-491-5p 靶基因EGFR 的表达，加剧NSCLC 细胞的恶性转化，最终增强NSCLC 对免疫治疗的抗性。在另一项研究中，研究人员发现，NSCLC 中circASCC3 水平上调，其中PD-1 耐药型NSCLC患者组织中circASCC3的表达明显高于PD-1敏感型患者，提示 circASCC3 可竞争性结合miR-432-5p 以增加补体C5a 的表达，重塑TME，从而限制NSCLC 患者的肿瘤免疫治疗效果[24]。

3.3 circRNA 与肝癌免疫治疗

Xu 等[25]研究发现，经 RNA-seq 分析可知circHMGCS1-016 在肝内胆管癌（intrahepatic cholangiocarcinoma，ICC）组织中的表达水平明显高于癌旁组织，这一结果也通过qRT-PCR 和原位杂交实验得到验证。他们还发现在 ICC 组织中circHMGCS1-016 的表达水平与CD73 和GAL-8 表达呈正相关，与CD8+T 细胞浸润程度呈负相关，并通过SILAC 和circRNA 下拉实验，证明circHMGCS1-016通过miR-1236-3p/CD73 和GAL-8 轴诱导ICC 细胞侵袭并重塑肿瘤免疫微环境，使得ICC 患者从PD-1 治疗中获益减少。

3.4 circRNA 与胰腺癌免疫治疗

Fu 等[26]研究发现，hsa_circ_0046523 表达在胰腺癌组织中显著上调，hsa_circ_0046523 过表达促进体外胰腺癌细胞的增殖、迁移和侵袭。hsa_circ_0046523 过表达可降低CD4+和CD8+T 细胞的比例，促进CD8+T细胞凋亡和耗竭，抑制CD8+T 细胞功能，并增加外周血单个核细胞中Treg 的比例。通过酶联免疫吸附测定法检测出，hsa_circ_0046523 过表达增加免疫抑制细胞因子白细胞介素-10 和转化生长因子-β 的分泌，减少免疫效应细胞因子γ 干扰素和白细胞介素-2 的分泌。发现hsa_circ_0046523 通过与miR-148a-3p 结合，上调胰腺癌中PD-L1 表达，诱导胰腺癌免疫抑制微环境的形成，从而减弱胰腺癌的免疫治疗效果。

4 circRNA 与肿瘤靶向治疗

随着科技的不断进步，肿瘤治疗技术也在不断提升，分子靶向治疗因其抗癌精准性及对正常组织保护性正越来越受到青睐，在肿瘤非手术治疗中的比重也越来越高。研究表明，circRNA 在这一过程中占据着重要地位，在以胃癌、肝癌、乳腺癌等为代表的多种肿瘤中，靶向治疗效果与相关circRNA 的表达水平密切相关。

4.1 circRNA 与胃癌靶向治疗

Ma 等[27]研究发现，circRACGAP1 在经阿帕替尼治疗的胃癌组织中的表达水平明显高于未经治疗组织及癌旁组织，低表达的circRACGAP1 可促进细胞凋亡并抑制胃癌细胞自噬，其作用机制为circRACGAP1 低表达可通过调节miR-3657/ATG7轴，增强胃癌细胞对阿帕替尼的治疗敏感性。

4.2 circRNA 与肝癌靶向治疗

Weng 等[28]研究获知，circFOXM1 在索拉非尼耐药HCC 细胞中上调，circFOXM1 可竞争性结合miR-1324，上调miR-1324 下游靶基因MECP2 的表达，从而降低索拉非尼对HCC 细胞的毒性作用，促进HCC 对索拉非尼耐药。

4.3 circRNA 与乳腺癌靶向治疗

Ling 等[29]对人表皮生长因子受体2（human epidermal growth factor receptor 2，HER2）阳性的乳腺癌患者的潜在耐药机制进行探究，通过circRNA高通量筛选和qRT-PCR 鉴定出circCDYL2 在曲妥珠单抗耐药患者中过度表达，并揭示作用机制，即circCDYL2 通过阻止GRB7 泛素化降解且增强其与FAK 的相互作用稳定GRB7，从而维持下游AKT 和ERK1/2 活性，进而增强HER2 阳性乳腺癌细胞的曲妥珠单抗耐药性，证实circCDYL2 是HER2 阳性乳腺癌患者曲妥珠单抗耐药的潜在生物标志物。

5 circRNA 与肿瘤中医治疗

中医抗肿瘤治疗历史悠久，近年来有研究表明，circRNA 在胶质瘤和鼻咽癌中医中药治疗方面起着重要的桥梁作用。

Chi 等[30]发现，苦参碱可通过抑制PI3K/AKT 和Wnt/β-catenin途径，下调circ_104075和BCL9的表达，从而诱导胶质瘤细胞凋亡。此外，Zhu 等[31]研究结果显示，姜黄素可通过调控 circRNA_102115/miR-335-3p/MAPK1 网络的方式，增强鼻咽癌细胞系的放射敏感性。

6 小结和展望

肿瘤患者的病死率高低及生存期长短很大程度上取决于临床肿瘤治疗的效果，对多数主要依赖肿瘤非手术治疗的晚期患者而言，治疗方式的不断改进是他们生存的希望。综上可知，circRNA 在众多肿瘤非手术治疗中充当重要角色，与肿瘤细胞的耐药性及抵抗性有着密切联系，是改进肿瘤治疗的一个重要突破口，但目前其医学转化成果有限，还需在将其早日投入临床运用方面不断努力。