学术报告:circRNA在癌症治疗耐药性中的作用
作者及机构
本综述由Wenjuan Liu(山东第一医科大学山东省肿瘤医院肿瘤研究中心)、Jiling Niu(山东第一医科大学山东省肿瘤医院放射肿瘤科)、Yanfei Huo、Long Zhang、Linyu Han、Nasha Zhang(南京医科大学癌症个性化医学协同创新中心)及Ming Yang(山东第一医科大学)共同完成,发表于Molecular Cancer期刊(2025年,卷24,第55期)。
研究主题与背景
环状RNA(circRNA)是一类共价闭合的单链非编码RNA,通过前体mRNA的非经典剪接形成,缺乏5’端帽和3’端poly(A)尾。自2013年Memczak等首次报道其作为转录后调控因子以来,circRNA在癌症中的功能逐渐成为研究热点。本文系统综述了circRNA在多种癌症(如肺癌、乳腺癌、结直肠癌、肝癌等)治疗耐药性中的关键作用,包括化疗耐药、免疫逃逸和放疗抵抗,并探讨其作为生物标志物和治疗靶点的潜力。
主要观点与论据
1. circRNA的生物发生与功能机制
circRNA主要通过反向剪接(back-splicing)形成,其生成受顺式调控元件(如Alu重复序列)和反式作用蛋白(如RNA结合蛋白)调控。根据剪接方式可分为四类:(1)直接反向剪接;(2)经典线性剪接被ADAR1或DHX9阻断;(3)内含子套索逃逸去分支化;(4)外显子跳跃中间体。circRNA的功能多样:
- miRNA海绵:例如circ_0010235通过吸附miR-512-5p上调FAM83F,促进非小细胞肺癌(NSCLC)对紫杉醇耐药。
- 蛋白质支架:如circFBXW7编码的circFBXW7-185aa肽段通过泛素化降解β-catenin,抑制Wnt信号通路。
- 翻译功能:含内部核糖体进入位点(IRES)的circRNA可编码功能性肽段(如circPVT1编码104个氨基酸的蛋白)。
2. circRNA在肺癌耐药中的作用
- 化疗耐药:circABCB10通过miR-1271/ABCB10轴促进NSCLC对顺铂(CDDP)耐药;circSETD3通过miR-520h/ABCG2轴降低吉非替尼胞内浓度。
- 免疫逃逸:circ_CPA4通过吸附let-7 miRNA上调PD-L1,抑制CD8+ T细胞活性;circCRIM1通过竞争性结合IGF2BP1降低HLA-F表达,增强NK细胞杀伤。
- 放疗抵抗:circNEIL3通过miR-1184/PIF1轴诱导AIM2炎症小体激活,增强放疗敏感性。
3. circRNA在乳腺癌耐药中的调控
- 内分泌治疗耐药:circPVT1通过miR-181a-2-3p/ESR1轴促进ERα+乳腺癌对他莫昔芬耐药;circRNA-SFMBT2通过K48/K63泛素化修饰稳定ERα蛋白。
- HER2靶向治疗耐药:circBGN通过OTUB1/SLC7A11轴抑制铁死亡,导致曲妥珠单抗耐药。
- 三阴性乳腺癌(TNBC):circCFL1通过HDAC1/c-Myc/mutp53通路促进干细胞特性,并上调PD-L1介导免疫逃逸。
4. circRNA在结直肠癌(CRC)中的耐药机制
- 化疗耐药:circCCDC66通过miR-338-3p/METTL3轴增强奥沙利铂(OXA)耐药;circATG4B编码的222aa肽段通过TMED10/ATG4B通路激活自噬。
- EGFR靶向治疗耐药:circIFNGR2通过miR-30b/KRAS轴诱导西妥昔单抗耐药。
- 免疫治疗抵抗:circATXN7通过NF-κB p65胞质滞留抑制CD8+ T细胞功能,导致抗PD-1疗法失效。
5. circRNA的检测技术与临床潜力
- 检测方法:RNA测序(发现新circRNA)、微阵列(高通量筛选)、ddPCR(绝对定量)、纳米字符串技术(多靶标检测)。
- 人工智能应用:如DeepCirCode预测circRNA-疾病关联,但需更多实验数据验证。
- 临床转化:circRNA因其组织特异性(如circFBXW7在肺癌中低表达)和体液稳定性(如外泌体circRNA),可作为早期诊断标志物(如circPVT1在NSCLC患者血清中高表达)或治疗靶点(如靶向circSORE逆转肝癌索拉非尼耐药)。
研究意义与价值
本综述首次系统整合了circRNA在多种癌症耐药中的分子机制,提出circRNA通过调控miRNA、蛋白质互作和信号通路(如Wnt、PI3K/AKT、HIF-1α)影响治疗敏感性。其科学价值在于揭示了circRNA作为“耐药枢纽”的共性规律,临床应用价值体现在:(1)circRNA表达谱可预测治疗响应(如circABCB10高表达提示NSCLC顺铂耐药);(2)靶向干预circRNA(如沉默circPVT1)可逆转耐药性;(3)外泌体circRNA(如circCCDC66)可作为无创诊断工具。
亮点与创新
- 多癌种覆盖:涵盖7类高发癌症,对比不同肿瘤中circRNA功能的异同。
- 机制深度解析:从表观遗传(m6A修饰)、翻译调控(肽段编码)到免疫微环境重塑(M2巨噬细胞极化)。
- 技术整合:结合生物信息学(机器学习模型)与实验验证(类器官模型、体内外功能回复实验)。
未来方向
需进一步探索:(1)circRNA在肿瘤异质性中的动态变化;(2)circRNA编码蛋白的病理功能;(3)基于circRNA的联合治疗策略(如circRNA抑制剂联合免疫检查点阻断)。