黃小碧，周宏蓮，楊志雄，喻慧，蘇文媚

1廣東醫(yī)科大學(xué)第一臨床醫(yī)學(xué)院，廣東湛江524001；2廣東醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院腫瘤中心

肺癌是全球癌癥相關(guān)死亡的主要原因，根據(jù)組織病理學(xué)，肺癌分為非小細(xì)胞肺癌（NSCLC，85%）和小細(xì)胞肺癌（15%），其中肺腺癌是NSCLC的主要組織類型［1］。盡管在手術(shù)切除、化學(xué)療法和放射療法方面已取得一定進(jìn)展，但肺腺癌的5年生存率仍較低［2］。其主要原因可能是免疫系統(tǒng)的抑制、細(xì)胞的增殖、腫瘤的遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移以及藥物的抵抗［3］。因此，迫切需要找到肺腺癌的新型早期診斷生物標(biāo)志物和治療靶標(biāo)。近年來，多項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)肺腺癌中的一類靶目標(biāo)是非編碼RNA。環(huán)狀RNA（circRNA）是一種特殊的非編碼RNA，具有環(huán)狀共價(jià)閉合結(jié)構(gòu)，對(duì)RNA核酸核酶的耐受性更高，表現(xiàn)出高度的穩(wěn)定性，且它的異常表達(dá)與多種癌癥相關(guān)，如結(jié)腸癌［4］、肝細(xì)胞癌［5］、卵巢癌［6］等，發(fā)揮致癌或抑癌作用。已有研究證實(shí)，circRNA在肺腺癌組織和癌旁組織以及肺腺癌不同TMN分期中存在差異性表達(dá)，在肺腺癌的增殖、轉(zhuǎn)移和預(yù)后等方面起一定作用，可作為肺腺癌預(yù)測或預(yù)后的生物標(biāo)志物，為早期治療提供了新靶點(diǎn)和新思路?，F(xiàn)就circRNA在肺腺癌中的作用及作用機(jī)制進(jìn)行綜述。

1 circRNA在肺腺癌中的作用

1.1 臨床作用 目前，肺腺癌的診斷主要有賴于影像學(xué)診斷和病理診斷，但病理活檢有一定的創(chuàng)傷性，而影像學(xué)診斷在早期的診斷存在一定的局限性。有多項(xiàng)研究已經(jīng)證實(shí)了circRNA在消化系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)等疾病中能作為早期診斷或預(yù)后的生物標(biāo)志物。circRNA是否能成為生物標(biāo)志物應(yīng)用于肺腺癌的早期診斷和治療靶點(diǎn)，目前成為國內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。ZHAO等［7］采用高通量circRNA微陣列技術(shù)檢測4對(duì)早期肺腺癌組織和正常組織，發(fā)現(xiàn)腫瘤樣品中共有357個(gè)circRNA失調(diào)，有5個(gè)circRNA（hsa_circ_0404833、0406483、0006411、0401977、0001640）差異表達(dá)顯著，提示circRNA在早期肺腺癌中具有潛在的預(yù)測作用，也為肺腺癌的遺傳學(xué)研究提供了新的思路。ZHU等［8］發(fā)現(xiàn)近60個(gè)circRNA分子在肺腺癌組織中的表達(dá)有改變，并證明hsa_circ_0013958在肺腺癌中過表達(dá)，其表達(dá)水平與TNM分期和淋巴轉(zhuǎn)移相關(guān)，肺腺癌診斷的受試者工作特征（ROC）曲線下面積為0.815，提示hsa_circ_0013958有望成為肺腺癌潛在生物標(biāo)志物和治療靶點(diǎn)。

此 外 ，circABCC4［9］、circPRKCI［10］、circRNAENO1［11］、circ-SOX4［12］均在肺腺癌中過表達(dá)，都參與腫瘤的發(fā)生和發(fā)展過程，為肺腺癌的早期診斷和早期治療提供了新視角。circRNA不僅在肺腺癌的早期診斷中有幫助，而且在NSCLC的亞分型診斷上亦具 有 重 要 的 潛 力。WANG 等［13］報(bào) 道 hsa_circ_0001073和hsa_circ_0001495在肺腺癌和肺鱗癌中差異表達(dá)，可以分別作為兩者的診斷/亞型標(biāo)記物。在肺腺癌的生存預(yù)后方面，circRNA亦具有潛在意義。如circ_0001946的表達(dá)與肺腺癌的TNM分期、腫瘤直徑呈正相關(guān)，與患者的總體存活率呈負(fù)相關(guān)，有望成為預(yù)后評(píng)估的靶點(diǎn)［14］?？梢姡琧ircRNA在肺腺癌的早期診斷、早期治療及預(yù)后評(píng)估中具有潛在的臨床意義。

1.2 生物學(xué)作用 已有較多證據(jù)顯示，circRNA在肺腺癌的增殖、凋亡、侵襲、轉(zhuǎn)移［4］和分化等生物學(xué)過程中起作用。肺腺癌中的circRNA主要扮演兩大角色，一是充當(dāng)癌基因發(fā)揮致癌作用，二是發(fā)揮抑癌作用。

1.2.1 致癌作用 目前的研究顯示，與癌癥相關(guān)的circRNA在功能上被證實(shí)較多的是其致癌作用，證明circRNA驅(qū)動(dòng)癌癥進(jìn)展。實(shí)時(shí)熒光定量PCR技術(shù)檢 測 顯 示 ，hsa_circ_0013958［8］、circ ABCC4［9］、circRNA-ENO1［11］、hsa_circ_0025036［15］等 在 肺 腺 癌 組織及細(xì)胞系中過表達(dá)，均能促進(jìn)肺腺癌細(xì)胞的增殖、遷 移 ，并 抑 制 其 凋 亡 。 hsa-circ-0000211［16］、circ TSPAN4［17］、circ-CAMK2A［18］在肺腺癌中表達(dá)上調(diào)，促進(jìn)腫瘤細(xì)胞侵襲和轉(zhuǎn)移，從而調(diào)控肺腺癌的進(jìn)展。此外，has-circRNA-002178［19］能增加肺腺癌細(xì)胞的腫瘤免疫逃逸能力，促進(jìn)腫瘤的生長和轉(zhuǎn)移?？梢?，circRNA在肺腺癌中充當(dāng)癌基因影響腫瘤的進(jìn)展。

1.2.2 抑癌作用 大部分circRNA在肺腺癌中過表達(dá)并發(fā)揮致癌作用，少部分通過下調(diào)表達(dá)而發(fā)揮抑癌作用。較早在肺癌細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)的circRNAITCH［20］可作為腫瘤抑制因子，通過增強(qiáng)其親本基因ITCH的表達(dá)而抑制肺癌細(xì)胞的增殖。YU等［21］采用實(shí)時(shí)熒光定量PCR檢測發(fā)現(xiàn)，與癌旁組織相比，circRNA cMras在肺腺癌組織中呈低表達(dá)，且在體外細(xì)胞系（A549、H1975和H1299）中表達(dá)也被下調(diào)，并證實(shí)了circRNA cMras抑制肺腺癌細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲，證明其潛在的抑癌功能。體外細(xì)胞實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，circCRIM1在H1299、pc9和H2228細(xì)胞系表達(dá)下調(diào)最明顯，且Transwell和Matrigel分析顯示circ-CRIM1抑制肺腺癌細(xì)胞的侵襲和轉(zhuǎn)移［22］。最近的研究也證明，circ_0006427可以逆轉(zhuǎn)肺腺癌上皮間充質(zhì)轉(zhuǎn)化，抑制細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲，并且在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中進(jìn)一步證明了circ_0006427的過度表達(dá)可抑制腫瘤的生長［23］。諸多研究顯示，circRNA可以抑制肺腺癌細(xì)胞的生長、轉(zhuǎn)移和上皮間充質(zhì)轉(zhuǎn)化，發(fā)揮抑癌作用。

2 circRNA在肺腺癌中的作用機(jī)制

2.1 microRNA（miRNA）海綿吸附作用 miRNA是基因表達(dá)的重要轉(zhuǎn)錄后調(diào)節(jié)因子，它通過直接堿基配對(duì)作用于mRNA的非翻譯區(qū)內(nèi)的靶位點(diǎn)，從而抑制轉(zhuǎn)錄后基因表達(dá)。而circRNA作為一種特殊的具有競爭性的內(nèi)源性RNA，富含miRNA結(jié)合位點(diǎn)，它主要通過與miRNA結(jié)合，從而阻礙miRNA與mRNA的結(jié)合，最終抑制miRNA的功能或降低miRNA的活性。如ciRS-7被證明具有76個(gè)miR-7結(jié)合位點(diǎn)［24］，可抑制miR-7的活性而影響阿格蛋白（AGO）的表達(dá)。目前在肺腺癌的眾多研究中，熒光素酶測定顯示circRNA的作用機(jī)制主要是充當(dāng)miRNA海綿，該機(jī)制不僅參與circRNA對(duì)肺腺癌的致癌、抑癌過程，而且貫穿于circRNA誘導(dǎo)肺腺癌細(xì)胞發(fā)生藥物抵抗的始終。其中hsa_circ_0012673通過抑制靶向erb-b2受體酪氨酸激酶3（ErbB3）的miR-22而促進(jìn)肺腺癌細(xì)胞的增殖［25］。circABCC4通過miR-3186-3p/TNRC6B軸促進(jìn)肺腺癌的增殖、遷移，并抑制細(xì)胞凋亡［9］。circ_0001946通過使miR-135a-5p海綿化從而上調(diào)SIRT1并激活Wnt/β-catenin信號(hào)通路來促進(jìn)肺腺癌進(jìn)展［14］。另外，circRNA cMras和circCRIM1分別充當(dāng)miR-567、miR-182的海綿來抑制肺腺癌的生長和轉(zhuǎn)移。hsa_circ_0003998通過抑制miR-326的表達(dá)而增加肺腺癌的耐藥性，可作為潛在的化學(xué)抗性啟動(dòng)子［26］。以上研究均表明circRNA通過海綿吸附miRNA而發(fā)揮作用。

2.2 調(diào)節(jié)蛋白表達(dá) circRNA可以直接或間接與相應(yīng)蛋白結(jié)合形成RNA-蛋白復(fù)合物，進(jìn)而發(fā)揮調(diào)節(jié)作用。CHEN等［27］報(bào)道，circRNA與蛋白的關(guān)系類似于與miRNA的“海綿”特性，可以利用特定區(qū)域與某些蛋白質(zhì)相互作用，充當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)“海綿”。如circRNA與AGO、盲肌蛋白（MBL）等結(jié)合進(jìn)而調(diào)節(jié)RNA結(jié)合蛋白［24-28］，最終參與細(xì)胞增殖、分化、凋亡等過程。雖然此方面有關(guān)肺腺癌研究甚少，但已有研究顯示circ-MTO1過表達(dá)可以提高RNA結(jié)合蛋白QKI-5的表達(dá)，而QKI-5表達(dá)增加反過來又促進(jìn)了circ-MTO1表達(dá)，兩者過表達(dá)協(xié)同下調(diào)miR-17的表達(dá)，從而抑制肺腺癌的生長，為肺腺癌的分子機(jī)制研究提供了新見解［29］。另外 hsa_circ_0013958通過miR-134的海綿間接上調(diào)細(xì)胞周期蛋白D1，從而促進(jìn)肺腺癌的發(fā)生發(fā)展［8］。

2.3 調(diào)控基因轉(zhuǎn)錄 事實(shí)證明，在細(xì)胞核中的circRNA能與RNA聚合酶形成轉(zhuǎn)錄復(fù)合體來參與基因的表達(dá)調(diào)控，如來源于內(nèi)含子的ciRNA可以逃離脫支酶的分解作用，并與RNA結(jié)合酶Ⅱ相互作用，從而正向調(diào)節(jié)基因轉(zhuǎn)錄［30］。如circRNA circ-DONSON依賴轉(zhuǎn)錄因子SOX4的NURF復(fù)合物促進(jìn)胃癌的生長和侵襲［31］。而QIU等［10］在研究circPRKCI促進(jìn)肺腺癌生長時(shí)發(fā)現(xiàn)，轉(zhuǎn)錄因子E2F7是circPRKCI的下游目標(biāo)，circPRKCI的過表達(dá)會(huì)增加E2F7轉(zhuǎn)錄因子的蛋白質(zhì)水平，反之亦然。先前眾多研究表明，烯醇化酶1（ENO1）［32］作為一種糖酵解酶，可通過調(diào)節(jié)腫瘤糖酵解而影響腫瘤進(jìn)展。而ZHOU等［11］在肺腺癌的研究中發(fā)現(xiàn)，ENO1是circ-ENO1的宿主基因，circ-ENO1調(diào)控ENO1的轉(zhuǎn)錄，沉默circ-ENO1可以降低ENO1的表達(dá)并導(dǎo)致烯醇酶活性和乳酸生成降低，表明circ-ENO1調(diào)節(jié)ENO1的表達(dá)以調(diào)節(jié)肺腺癌細(xì)胞中的糖酵解，從而促進(jìn)肺腺癌的進(jìn)展。

2.4 調(diào)節(jié)細(xì)胞自噬 自噬是一種自我降解和再循環(huán)的過程，它在保持細(xì)胞體內(nèi)的平衡發(fā)揮重要作用，并與多種形式的人類疾?。òò┌Y）有關(guān)［33］。研究發(fā)現(xiàn) circHIPK2［34］、circHECTD1［35］能誘導(dǎo)星形膠質(zhì)細(xì)胞的自噬而使其活化，從而影響缺血性腦卒中。hsa_circ_0023404［36］抑制自噬介導(dǎo)的細(xì)胞凋亡而增強(qiáng)宮頸癌細(xì)胞對(duì)順鉑的化學(xué)耐藥性。但自噬是促進(jìn)還是抑制腫瘤形成一直是爭論的話題。DU等［37］發(fā)現(xiàn)circ-DNMT1通過促進(jìn)p53的核轉(zhuǎn)位誘導(dǎo)細(xì)胞自噬來增強(qiáng)乳腺癌進(jìn)展。但有研究發(fā)現(xiàn)，在突變型STK11肺腺癌細(xì)胞系（A549和 H838）中，沉默circHIPK3［38］能誘導(dǎo)肺腺癌細(xì)胞系的自噬而抑制癌細(xì)胞的生長。目前，circRNA與自噬的關(guān)系在肺腺癌中的研究相對(duì)較少，有待進(jìn)一步挖掘和探討。

2.5 利用外泌體的功能 外泌體是一種直徑30～100 nm的小囊泡，具有脂質(zhì)雙層膜結(jié)構(gòu)，在血漿、血清、唾液和尿液等廣泛存在［39］。這些囊泡包含蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、miRNA、長鏈非編碼RNA（lncRNA）和circRNA，它們在維持生理狀態(tài)和疾病進(jìn)展中具有重要功能［39-40］。據(jù)報(bào)道，外泌體在細(xì)胞內(nèi)攜帶和傳遞致癌分子，作為致癌物的信使在腫瘤的進(jìn)展中起著至關(guān)重要的作用［39］。已有研究證實(shí)，在外泌體中有大量circRNA存在，其可以促進(jìn)胰腺癌［40］、胃癌［41］、大腸癌［42］的發(fā)生發(fā)展。CHEN等用高通量測序法全面分析了5對(duì)肺腺癌患者和健康人的血漿外泌體circRNA表達(dá)譜，鑒定出182個(gè)差異表達(dá)的外泌體circRNA，其中 hsa_circ_0001439、hsa_circ_0001492和hsa_circ_0001346表達(dá)上調(diào)，可能是肺腺癌的新型潛在早期診斷標(biāo)志物。最近WANG等［19］也發(fā)現(xiàn)circRNA-002178高表達(dá)于肺腺癌患者血漿的外泌體中，它利用外泌體的功能通過miR-28-5p傳遞信號(hào)到CD8+T細(xì)胞中以促進(jìn)程序性細(xì)胞死亡蛋白1（PD-1）的表達(dá)，避免了免疫系統(tǒng)的識(shí)別和攻擊，從而促進(jìn)肺腺癌的生長和轉(zhuǎn)移，且可作為肺腺癌早期診斷的生物標(biāo)志物。

2.6 與lncRNA相互作用 越來越多的研究證明，circRNA和lncRNA與人類疾病密切相關(guān)，尤其是對(duì)癌癥（包括肺癌）的促進(jìn)或抑制作用。雖然兩者在生物學(xué)功能和應(yīng)用上有一定的區(qū)別，但是兩者具有較多的共同點(diǎn)，circRNA和lncRNA都含有可翻譯為功能性小肽的短開放閱讀框，都能編碼蛋白，都可以通過海綿miRNA促進(jìn)癌癥或抑制癌癥的發(fā)生［43-44］。那么兩者在腫瘤的發(fā)生中是否產(chǎn)生協(xié)同或拮抗作用，這值得關(guān)注和思考。有學(xué)者提出circRNA和線性RNA的形成共享一些常見的外顯子，它們可能彼此競爭［45］。CHEN 等［38］在肺腺癌中研究證實(shí) circHIPK3和線性HIPK3（linHIPK3）在自噬調(diào)節(jié)方面產(chǎn)生拮抗作用，還證明了circHIPK3和linHIPK3兩者之間的比例（C∶L）能夠反映癌細(xì)胞的自噬水平，并提出較高的C∶L值（＞0.49）預(yù)示患者預(yù)后不良，說明circRNA和lncRNA在癌癥的分子機(jī)制中有一定的競爭關(guān)系。再如circRNA-ITCH在肺癌［20］和卵巢癌［46］中均表達(dá)下調(diào)，但最近的研究發(fā)現(xiàn)，在卵巢癌中circRNA-ITCH與lncRNA呈負(fù)相關(guān)，兩者產(chǎn)生拮抗作用，最后證實(shí)circRNA-ITCH通過下調(diào)lncRNA HULC表達(dá)而抑制卵巢癌的增殖。在肺腺癌中circRNA-ITCH與lnRNA是否也是對(duì)立關(guān)系，有待進(jìn)一步研究。

3 circRNA與肺腺癌耐藥性的相關(guān)性

盡管靶向治療和免疫治療為肺腺癌的治療帶來很大的希望，也得到不斷改善和發(fā)展，但是腫瘤的耐藥性仍然存在。越來越多的研究證明，部分circRNA能夠抵抗化療藥物而影響患者的預(yù)后。如circFGFR1不僅促進(jìn)NSCLC細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲，且通過海綿miR-381-3p上調(diào)CXCR4表達(dá)而發(fā)揮其免疫抑制作用，使NSCLC細(xì)胞中的CD8+T細(xì)胞減少，從而增強(qiáng)了NSCLC細(xì)胞對(duì)PD-1抗體免疫治療的抗藥性［3］。

表皮生長因子受體酪氨酸激酶抑制劑，如吉非替尼、依科替尼和埃洛替尼等，為NSCLC治療的關(guān)鍵，有必要對(duì)其耐藥機(jī)制進(jìn)行深入研究。JOSEPH等［47］發(fā)現(xiàn) cirRNA CCDC6在肺腺癌及 EGFR 耐藥H1975細(xì)胞系中均高表達(dá)，其在肝細(xì)胞生長因子及其受體的調(diào)節(jié)下可增加肺腺癌細(xì)胞對(duì)吉非替尼、埃洛替尼的耐藥性，為化療藥物治療提供了靶標(biāo)。MAO 等［48］在 104例肺腺癌患者中發(fā)現(xiàn)，circRNA CDR1-AS的表達(dá)與患者新輔助化療（培美曲塞和順鉑）呈正相關(guān)，與生存時(shí)間呈負(fù)相關(guān)，還證實(shí)了CDR1-AS在對(duì)培美曲塞（PTX）和順鉑（CDDP）耐藥的肺腺癌組織和細(xì)胞系（A549/CR）中過表達(dá)，藥物敏感性檢測發(fā)現(xiàn)CDR1-AS能誘導(dǎo)肺腺癌細(xì)胞對(duì)PTX和CDDP的抵抗。另外，在肺腺癌組織和對(duì)多西他賽耐藥細(xì)胞系（A549/DTX和H1299/DTX）中hsa_circ_0003998［26］表 達(dá) 也 上 調(diào) ，敲 低 hsa_circ_0003998可以降低肺腺癌細(xì)胞對(duì)多西他賽的化學(xué)耐藥性。由此可見，circRNA在調(diào)節(jié)多種化療藥物敏感性方面發(fā)揮重大作用，有望成為化療藥物耐藥研究的突破點(diǎn)。

4 問題和展望

越來越多的證據(jù)顯示，circRNA的異常表達(dá)可促進(jìn)或抑制肺腺癌的發(fā)生發(fā)展，并在調(diào)節(jié)藥物耐藥性方面發(fā)揮重要作用，可作為肺腺癌早期診斷和治療的潛在生物標(biāo)志物。但是目前對(duì)circRNA的研究仍處于初始階段。第一，自然界中已發(fā)現(xiàn)數(shù)以千計(jì)的circRNA，但在肺腺癌中僅對(duì)少部分circRNA進(jìn)行了研究，且樣本量有待擴(kuò)大，還有更多的circRNA及其相關(guān)機(jī)制需要去挖掘；第二，circRNA在肺腺癌中的作用機(jī)制尚未研究成熟，目前多數(shù)學(xué)者主要研究circRNA的miRNA海綿吸附作用，而circRNA對(duì)蛋白的編碼功能研究甚少，且circRNA與自噬、外泌體和lnRNA的關(guān)系亦有待進(jìn)一步研究；第三，已證實(shí)circRNA可以被分泌到細(xì)胞外環(huán)境中，方便提取，這為臨床診斷和治療提供了新策略。但目前所發(fā)現(xiàn)的circRNA，仍處于基礎(chǔ)研究中，還未完全投入臨床實(shí)踐，尤其是在肺癌的靶向治療方面有待進(jìn)一步深入。

盡管目前對(duì)circRNA生物學(xué)作用及機(jī)制的研究還有限，但隨著生物技術(shù)的發(fā)展，以及人類對(duì)circRNA研究的不斷探索，可能會(huì)發(fā)現(xiàn)更多與肺腺癌相關(guān)的circRNA，對(duì)其生物學(xué)發(fā)病機(jī)制將會(huì)更加明確，為肺腺癌的診斷和治療提供更新的視角和更好的策略。