蔡車琴綜述 劉琦，彭湃瀾審校

早期胃癌患者大多無癥狀，而出現(xiàn)癥狀時患者大多已處于中晚期，盡管近年來的手術(shù)及其他治療手段不斷提高，但其總體5年生存率仍不到30%[1]，給家庭及社會帶來了極大負(fù)擔(dān)。目前，診斷胃癌的首選檢查是胃鏡下取病理組織活檢，亦為診斷胃癌的金標(biāo)準(zhǔn)，但是其侵入性的缺點，限制了適用人群，同時限制了其應(yīng)用于胃癌大規(guī)模篩查。因此，發(fā)掘新的高敏感度及特異度的生物標(biāo)志物用于腫瘤的診斷、監(jiān)測腫瘤的復(fù)發(fā)、轉(zhuǎn)移及評估預(yù)后具有重要意義。

外泌體是一類在多囊泡體內(nèi)產(chǎn)生并從不同細(xì)胞釋放的功能性雙層膜性結(jié)構(gòu)，其直徑在40～160 nm之間[2]。外泌體天然存在于各種體液中，包括唾液、血液、母乳和尿液，可攜帶多種生物活性分子，如脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、環(huán)狀RNA(circular RNA，circRNA)、長鏈非編碼 RNA(long non-coding RNA, lncRNA)和微小RNA(microRNA，miRNA)等，不需要細(xì)胞表達(dá)相應(yīng)受體即可完成細(xì)胞之間的信號傳導(dǎo)，被視為細(xì)胞之間信號通訊的新型傳遞者[3]。越來越多的研究證實，外泌體在腫瘤生長、血管生成和轉(zhuǎn)移中發(fā)揮重要作用[4]。環(huán)狀RNA是一種廣泛存在于真核細(xì)胞的共價閉環(huán)結(jié)構(gòu)，由于其不存在5’帽端及3’聚A尾端，能抵抗核酶降解而穩(wěn)定存在于細(xì)胞內(nèi)[5]。目前已有研究證實，環(huán)狀RNA具有作為miRNA海綿、調(diào)節(jié)選擇性剪接、結(jié)合RNA結(jié)合蛋白及編碼蛋白質(zhì)的作用，且在腫瘤組織中的表達(dá)量與其在正常組織中的表達(dá)量具有明顯差異[6]。外泌體作為運(yùn)載體，最后發(fā)揮的生物學(xué)作用多取決于其內(nèi)運(yùn)載的貨物[7]，外泌體源性環(huán)狀RNA利用外泌體與環(huán)狀RNA穩(wěn)定特性及表達(dá)差異性共同影響胃癌的發(fā)生發(fā)展，同時在胃癌診斷、治療及預(yù)后評估中起著重要作用。

1 外泌體源性環(huán)狀RNA與胃癌的發(fā)生發(fā)展

1.1 外泌體源性環(huán)狀RNA與腫瘤血管生成 通過血管攝取足夠的營養(yǎng)及氧氣是腫瘤細(xì)胞生長與轉(zhuǎn)移的必要條件。腫瘤微環(huán)境(tumour microenvironment，TME)是一個由多種成分組成的復(fù)雜微環(huán)境，通過影響腫瘤的血管生成、腫瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)移及侵襲，對腫瘤細(xì)胞生存和發(fā)展有著重要作用[8]。外泌體源性環(huán)狀RNA可通過腫瘤微環(huán)境誘導(dǎo)血管生成或抗血管生成[9]。如高表達(dá)外泌體源性circSHKBP1可促進(jìn)血管內(nèi)皮生長因子(vascular endothelial growth factor，VEGF)分泌，誘導(dǎo)胃癌組織中新生血管形成[10]。VEGF具有強(qiáng)大的刺激血管生成的能力，以及增加血管密度和通透性作用，可以促進(jìn)腫瘤的生長轉(zhuǎn)移[11]。同樣，外泌體源性circ29可以調(diào)節(jié)人臍靜脈血管內(nèi)皮細(xì)胞(human umbilical vein endothelial cells，HUVEC)內(nèi)VEGF水平，影響胃癌新生血管的形成[12]。Lu等[13]也證實Circ-RanGAP1通過miR-877-3p調(diào)控血管內(nèi)皮生長因子A(VEGFA)參與血管形成，從而促進(jìn)胃癌的轉(zhuǎn)移和侵襲。外泌體源性環(huán)狀RNA在腫瘤生長及轉(zhuǎn)移中的重要作用提示未來也許可通過干預(yù)外泌體源性環(huán)狀RNA的表達(dá)實現(xiàn)新的胃癌治療方案、改善胃癌患者預(yù)后。

1.2 外泌體源性環(huán)狀RNA與腫瘤轉(zhuǎn)移 盡管針對腫瘤的治療方式在不斷發(fā)展，生存率也在明顯提高，但癌癥仍是我國及發(fā)達(dá)國家主要死亡原因之一[14]，而腫瘤發(fā)生遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移是導(dǎo)致癌癥患者死亡及影響預(yù)后的主要原因。原發(fā)部位腫瘤細(xì)胞通過血管滲入循環(huán)，傳播至遠(yuǎn)處組織，在靶位置被捕獲之后滲出循環(huán)，在此處發(fā)生著微觀轉(zhuǎn)移到宏觀轉(zhuǎn)移的變化，該過程也稱為腫瘤的定植[15]。轉(zhuǎn)移前生態(tài)位是一種由原發(fā)腫瘤部位分泌的外泌體向未來要轉(zhuǎn)移部位發(fā)出信號形成的預(yù)制微環(huán)境，有利于腫瘤向遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移。有研究報道來源于肝癌細(xì)胞的外泌體可借助于整合素促進(jìn)遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移前生態(tài)位形成，促進(jìn)肝癌的轉(zhuǎn)移[16]。外泌體作為體內(nèi)的“郵遞員”，其最后的去向及發(fā)揮的生物學(xué)作用主要取決于其內(nèi)攜帶的“信件”[7]。外泌體源性circRanGAP1通過促進(jìn)血管生成并增加血管通透性促進(jìn)腫瘤轉(zhuǎn)移，高表達(dá)circRanGAP1與胃癌TNM分期、淋巴轉(zhuǎn)移和不良預(yù)后存在密切關(guān)系[13]。Shi等[17]研究發(fā)現(xiàn)，胃癌相關(guān)成纖維細(xì)胞來源的外泌體源性circ0088300通過與miR-1305作用，可促進(jìn)胃癌細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲。還有研究發(fā)現(xiàn)，外泌體源性circNEK9可通過與miR-409-3p作用，加速胃癌細(xì)胞的侵襲、轉(zhuǎn)移，影響患者預(yù)后[18]。Xie等[10]經(jīng)實驗發(fā)現(xiàn)將具有circSHKBP1高表達(dá)水平胃癌細(xì)胞植入裸鼠體內(nèi)，該類胃癌細(xì)胞具有較好的生長趨勢及較高的肺轉(zhuǎn)移率，而敲低circSHKBP1則抑制了胃癌細(xì)胞的生長，減少胃癌細(xì)胞的肺轉(zhuǎn)移。同樣circNHSL1在胃癌細(xì)胞及胃癌細(xì)胞來源的外泌體中均呈高表達(dá)狀態(tài)，可促進(jìn)胃癌細(xì)胞的侵襲及轉(zhuǎn)移，敲低circNHSL1則可抑制這一現(xiàn)象[19]。間充質(zhì)干細(xì)胞(mesenchymal stem cells, MSCs)作為腫瘤微環(huán)境的重要組成部分，與腫瘤細(xì)胞相互作用，促進(jìn)腫瘤生長。腫瘤細(xì)胞來源的外泌體可以改變間充質(zhì)干細(xì)胞的生物學(xué)功能，如誘導(dǎo)脂肪來源間充質(zhì)干細(xì)胞表達(dá)circ_0004303，間接促進(jìn)胃癌(GC)的進(jìn)展[20]。當(dāng)然，人體內(nèi)環(huán)境為維持整體平衡，有促進(jìn)腫瘤發(fā)生就有抑制腫瘤進(jìn)展的存在。胃癌患者體內(nèi)高表達(dá)的外泌體源性circ0044366可顯著抑制人臍靜脈血管內(nèi)皮細(xì)胞的增殖、遷移，負(fù)向調(diào)控VEGF，抑制血管的生成和胃癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)移及侵襲[12]。Wang等[21]發(fā)現(xiàn)circITCH在胃癌患者體內(nèi)也起到抑制胃癌轉(zhuǎn)移的作用。Liu等[22]指出，外泌體源性circ_0001190的過表達(dá)可抑制胃癌細(xì)胞活力，減少胃癌細(xì)胞向周圍及遠(yuǎn)處組織遷移和侵襲，同時，circ_0001190的高表達(dá)可抑制胃癌組織血管生成，阻斷胃癌細(xì)胞的氧供及營養(yǎng)來源；此外，外泌體源性circ_0001190還可通過miR-586/SOSTDC1軸促進(jìn)GC的細(xì)胞凋亡。腫瘤的預(yù)后與是否發(fā)生轉(zhuǎn)移密切相關(guān)，明確腫瘤轉(zhuǎn)移機(jī)制及影響腫瘤轉(zhuǎn)移的因素，將有望改善腫瘤患者預(yù)后。

2 外泌體源性環(huán)狀RNA與胃癌的診斷

體液活檢具有可重復(fù)性、實時性及非侵入性的優(yōu)點。目前臨床廣泛應(yīng)用的傳統(tǒng)消化道腫瘤標(biāo)志物有CA19-9(carbohydrate antigen 19-9)、CEA(carcinoembryonic antigen)、CA-129(carbohydrate antigen 129)等，但傳統(tǒng)腫瘤標(biāo)志物在早期胃癌患者體內(nèi)的檢出率低，用于診斷早期胃癌并不理想[7]。近年來各界對環(huán)狀RNA的研究逐漸深入，有學(xué)者將胃癌患者胃組織與正常胃組織中環(huán)狀RNA表達(dá)水平進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn)，有467種環(huán)狀RNA表達(dá)水平不同。其中，214種環(huán)狀RNA在胃癌組織中顯著上調(diào)，另外253種環(huán)狀RNA在胃癌組織中顯著下調(diào)[23]。環(huán)狀RNA具有穩(wěn)定性、高度保守性，其生物學(xué)作用與腫瘤的性質(zhì)、類型及發(fā)育階段存在密切關(guān)系[24]。而外泌體的存在使得環(huán)狀RNA更有能力成為新一代腫瘤生物標(biāo)志物，Xie等[10]研究發(fā)現(xiàn)，circSHKBP1在血清外泌體中的表達(dá)水平與其在胃癌組織中的表達(dá)水平一致，這在某種程度上提示檢測血液中環(huán)狀RNA與檢測胃癌組織的環(huán)狀RNA具有同效性，Sang等[25]也通過實驗發(fā)現(xiàn)了circRELL1在外泌體與胃癌組織中表達(dá)水平一致的類似現(xiàn)象。另外，Xie等[10]通過進(jìn)一步實驗發(fā)現(xiàn)將胃癌組織切除后，血清外泌體中的circSHKBP1的表達(dá)水平急劇下降，這意味著血清外泌體源性環(huán)狀RNA的起源可能是胃癌組織。Tang等[26]通過將直接存在于胃癌患者血漿中的circ-KIAA1244 的表達(dá)水平與該患者血漿外泌體中circ-KIAA1244的表達(dá)水平進(jìn)行對比，提出細(xì)胞外液中的circ-KIAA1244大部分位于外泌體中。Sun等[27]計算得出了胃癌患者血漿中hsa_circ_0000520 與組織中hsa_circ_0000520在受試者工作特征曲線下面積(area under the curve，AUC)，血漿中hsa_circ_0000520 AUC為0.897，敏感度0.824，特異度0.844，組織中hsa_circ_0000520 AUC 0.613，敏感度0.536，特異度0.857，通過比較發(fā)現(xiàn)血漿中的hsa_circ_0000520具有更高的價值，可用于篩查胃癌患者。還有研究者發(fā)現(xiàn)，將血漿與組織has_circ_0001017和has_circ_0061276聯(lián)合用于胃癌診斷，其AUC高達(dá)0.996，敏感度、特異度分別可達(dá)0.955、0.957[5]，用于診斷胃癌具有極大的潛力。此外，外泌體源性hsa_circ_0065149在健康胃組織、慢性胃炎、腸化生和胃癌等4種不同組織中表達(dá)水平各異，作為早期胃癌篩查的分子工具，外泌體源性hsa_circ_0065149的臨床應(yīng)用價值也許較胃癌傳統(tǒng)生物標(biāo)志物更具優(yōu)勢[28]。血漿外泌體源性環(huán)狀RNA不僅較傳統(tǒng)生物標(biāo)志物具有更高的診斷價值，其低傷害性及低風(fēng)險操作也解除了胃鏡檢查對適用人群的限制，在早期胃癌的篩查與胃癌診斷中具有重要臨床意義。

3 外泌體源性環(huán)狀RNA在胃癌預(yù)后評估中的作用

癌癥的預(yù)后與腫瘤TNM分期、是否向周圍組織侵犯及是否發(fā)生遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移存在密切關(guān)系，胃癌患者體內(nèi)多種circRNA表達(dá)水平都與腫瘤預(yù)后存在密切關(guān)系。circSHKBP1在胃癌細(xì)胞表達(dá)明顯上調(diào)，與TNM晚期、血管侵犯和不良預(yù)后相關(guān)，通過檢測血漿外泌體源性circSHKBP1可協(xié)助GC預(yù)后的評估[10]。circRanGAP1的表達(dá)水平也與胃癌的TNM分期存在密切關(guān)系[13]。Shao等[28]研究發(fā)現(xiàn)，腫瘤組織生長直徑和發(fā)生神經(jīng)侵犯與外泌體源性circ_0065149的表達(dá)水平具有顯著相關(guān)性，外泌體源性circ_0065149低表達(dá)水平胃癌患者生存時間較高表達(dá)水平者長(P=0.020)。Zhang等[29]發(fā)現(xiàn)，胃癌細(xì)胞來源的外泌體源性ciRS-133可加速體內(nèi)褐色脂肪組織的代謝，加速全身性消耗，促進(jìn)惡病質(zhì)形成，與晚期胃癌患者預(yù)后及生存質(zhì)量存在密切關(guān)系。Yao等[30]還發(fā)現(xiàn)環(huán)狀RNA表達(dá)水平與胃癌患者生存期明顯相關(guān)，總生存期(overall survival，OS)和無病生存期(disease-free survival，DFS)明顯較短的胃癌患者，其體內(nèi)circPVT1表達(dá)水平普遍較低。circRNA具有表達(dá)穩(wěn)定性、組織特異性及發(fā)育階段特異性等特點，滿足臨床對腫瘤標(biāo)志物所需特性的多項要求，在未來也許對監(jiān)測腫瘤復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移、制定治療方案、預(yù)測術(shù)后生存時間等具有重要意義[31-32]。

4 總結(jié)與展望

我國的胃癌發(fā)病率極高，每年新增胃癌人數(shù)龐大，極大威脅著社會居民的生命財產(chǎn)安全。快速高效識別早期胃癌，爭取早期根治手術(shù)機(jī)會、改善預(yù)后是胃癌診治中的重要目標(biāo)。液體活檢具有可重復(fù)性、實時性及非侵入性的優(yōu)點，具有重大臨床意義與應(yīng)用價值。雖然目前已經(jīng)存在許多對環(huán)狀RNA及外泌體的研究結(jié)果，但外泌體源性環(huán)狀RNA在胃癌中的具體作用仍需進(jìn)一步研究，以及未來如何通過干預(yù)外泌體源性環(huán)狀RNA而阻止胃癌進(jìn)展及改善胃癌患者的預(yù)后都是廣大研究者需要關(guān)注的方向。