circRNA在神经胶质瘤中的作用

　　癌症基因组图谱（TCGA）始于2005年，其目的是利用基因组测序和生物信息学对肿瘤基因突变进行准确的编目。为了早期明确诊断、控制疾病进展，并提高胶质瘤患者的治疗效果，需筛选与神经胶质瘤生物学相关且更合适的生物标志物。目前，与胶质瘤咨询方面相关的长链非编码RNA（lncRNA）和circRNA的研究已成为热点话题，可以进一步提供对脑胶质瘤的洞察。基因组分析研究表明：与正常脑组织相比，神经胶质瘤患者的肿瘤组织中存在多种circRNA的异常表达，不同恶性程度的神经胶质瘤中同1种circRNA的表达程度也不同。因此circRNA可能在神经胶质瘤的发生、发展中起着作用。

　　1circRNA可调节神经胶质瘤细胞的周期

　　近无限增殖是肿瘤细胞的重要特征之一。肿瘤细胞的过度表达、增殖在影响细胞周期调节的紊乱中起着重要作用。许多研究表明，circRNA在肿瘤增殖控制中扮演着内源竞争RNA（competing endogenous，ceRNA）的角色。比如，有些circRNA可影响表皮生长因子受体（EGFR）下游的信号通路，参与了结肠癌、胃癌和肝癌的增殖调控；有些circRNA可以通过靶向参与调控细胞周期的关键分子来调节细胞增殖。

　　p21基因是细胞周期依赖性激酶1（CDK1）家族的成员之一，同时也是细胞周期的负调控因子，且p21靶向诱导细胞周期阻滞并阻止肝癌细胞增殖。目前研究小组在神经胶质瘤的相关研究中发现，若敲除相应的基因可控制胶质瘤的增殖从而促进其凋亡。Kumar等研究发现，hsa_circ_0046701基因在胶质瘤组织和细胞系中过度表达，若敲出hsa_circ_0046701基因则可控制肿瘤细胞的增殖和侵袭；研究进一步表明hsa_circ_0046701基因可通过促进miR-142-3p基因的靶标-ITGβ8（整联蛋白亚基β8）的表达，从而影响神经胶质瘤的增殖和侵袭。因此，进一步证实了hsa_circ_0046701/miR-142-3p/ITGB8环路参与神经胶质瘤的发生、发展。

　　在神经胶质瘤细胞中发现cZNF292基因与管腔形成相关。cZNF292基因是重要的环状致癌RNA，在肿瘤管腔形成过程中起重要作用，敲除之可控制细胞增殖，并通过Wnt/-连环蛋白（Wnt/β-catenin）信号通路致使细胞周期停滞。Li等研究发现hsa_circ_0007534基因在胶质瘤组织中高度表达，然而敲除hsa_circ_0007534基因则可控制神经胶质瘤的发生发展。Zic基因具有锌指结构，是转录因子基因家族的一员，在调节生物生长发育过程中扮演着至关重要的作用。锌指蛋白ZIC5的过度表达促进了人类癌症的发展。

　　ZIC5是miR-761基因的靶标，hsa_circ_0007534基因通过在胶质瘤细胞中控制miR-761基因来促进ZIC5的表达；研究发现，hsa_circ_0007534基因与ZIC5默契的配合则可控制miR-761基因的表达，挽救神经胶质瘤细胞的增殖和迁移；并且发现hsa_circ_0007534基因表达水平与胶质瘤晚期肿瘤分级（Ⅲ/Ⅳ）呈正相关。此外，hsa_circ_0007534基因的降解控制了胶质瘤细胞的增殖和迁移，说明circRNA对神经胶质瘤细胞的分化也起作用，hsa_circ_0007534/miR-761/ZIC5调控环可能是神经胶质瘤治疗的有希望的治疗靶点。

　　ircRNA调节神经胶质瘤细胞的凋亡

　　凋亡的丧失是肿瘤的又一个重要特征。较近的研究发现，一些circRNA参与调控肿瘤细胞的凋亡。Bcl-2家族蛋白在凋亡通路中起着关键作用。抗凋亡蛋白Bcl-2位于线粒体外膜，控制细胞色素C等凋亡因子的释放，而Bcl-2是miR-143的靶标，circRNA可作为miRNA的海绵在调节凋亡通路中起着关键的作用。Zhang等研究发现，SNF2组蛋白连接子PHD环解螺旋酶的环状形式（circ-SHPRH）可以编码SHPRH-146aa，保护SHPRH免于泛素蛋白酶降解，二者均在正常的人类大脑中广泛存在并高度表达。但在胶质母细胞瘤中呈下调趋势，因此SHPRH-146aa的过表达降低了其在体内恶性行为和致瘤性。

　　circ-SHPRH因具有产生“UGA”停止密码子的功能，促使SHPRH-146aa的翻译，进一步推测circ-SHPRH和SHPRH-146aa是人类胶质母细胞瘤的肿瘤控制因子，促进胶质瘤细胞凋亡。

　　3circRNA参与神经胶质瘤的侵袭和迁移

　　对于恶性肿瘤而言，侵袭和迁移是不可缺少的特征。上皮间质转换（epithelial interstitial transformation，EMT）在调节许多肿瘤早期侵袭和迁移中扮演着重要角色。在EMT和肿瘤相互作用过程中发现表皮生长因子（FGF）、胰岛素生长因子（IGF）和肝细胞生长因子（HGF）参与其中，同时miRNA也参与了EMT调控。circRNA作为miRNA的海绵，且其具有的特异转录、剪切等调节功能，也可以通过内源性竞争机制参与EMT的调控，从而影响肿瘤的侵袭和迁移。血管内皮生长因子A（vascular endothelial growth factorA，VEGFA）是EMT中重要的血管生成因子，高表达的环状RNA-肌球蛋白轻链肌酶（circRNA-MYLK）在膀胱癌中可以通过将miR-29a结合为RNA海绵来增加VEGFA的mRNA表达，从而促进肿瘤细胞的迁移。

　　研究发现在神经胶质瘤中，肝细胞核因子1（HNF1）是miR-217的直接靶标，在胶质瘤细胞中发挥致癌作用。而circ-TTBK2是1种仅含有外显子的circRNA基因，由TTBK2基因的外显子3、外显子4、外显子5和外显子6产生，也可以结合并灭活miR-217，通过HNF-1β促进磷脂酰肌醇-3-羟基酶（PI3K）/（蛋白激酶）AKT-ERK通路激活，引发起胶质瘤细胞的攻击，导致肿瘤的恶性程度进一步增高。若敲除circ-TTBK2，则miR-217过表达控制了体内肿瘤的侵袭、迁移，促进其凋亡。

　　4circRNA的特点决定了在神经胶质瘤诊断中的作用

　　目前多项研究发现，lncRNA和circRNA在神经胶质瘤的发生中起重要的作用，但circRNA与lncRNA不同，circRNA的3'和5'末端未暴露，因此，对核酸外切酶如外切核酸酶不敏感，并且更稳定。研究人员已经从人类细胞中检测出3001个circRNA，其中显示在控制脑组织和神经胶质瘤中有476个circRNA差异表达。与亲代基因表达相比，circRNA对某些肿瘤具有特异性，且在一些癌症患者的癌组织中高表达。如hsa_circ_0013958在肺腺癌的组织、细胞中上调，同时在血浆中也高表达。

　　由于其本身的结构特点使得circRNA在组织、血清和尿液中更稳定，高通量测序的发展消除了鉴定circRNA的障碍。然而迄今为止，circRNA尚未被临床使用，一个完整可靠的诊断或预后标记标准有待进一步探索，可能为胶质瘤非编码RNA的潜在机制提供了新的线索。

　　5circRNA可在神经胶质瘤治疗及其预后中贡献出更大的力量

　　circRNA的异常表达可以指导神经胶质瘤患者选择不同的治疗方案。替莫唑胺（TMZ）是1种烷化剂，通过攻击肿瘤细胞的DNA诱导癌细胞死亡，是临床上化疗脑胶质瘤的一线常用药物之一，但因其易耐药是导致化疗失败的主要原因。miR-24-3p因子在胶质瘤细胞中过表达，通过下调骨形态发生蛋白3（BNIP3）促进肿瘤细胞增殖、迁移和侵袭。

　　较新研究发现，内皮单核细胞活化多肽Ⅱ（EMAP-Ⅱ）可控制血管生成促进内皮细胞的凋亡，并能直接促进肿瘤细胞的自噬和凋亡。EMAP-Ⅱ与TMZ结合后降低了miR-24-3p的表达，从而增强了TMZ对体外和体内生殖干细胞（GSCs）的增殖、迁移和侵袭的细胞毒性作用，进一步增强了治疗效果，circRNA在此过程中功不可没。经miR-24-3p（－）、EMAP-Ⅱ和TMZ联合治疗，较终表现出肿瘤的低恶性度和较长的生存率。

　　研究发现EMAP-Ⅱ还可促进肿瘤坏死因子受体1（TNF-R1）的凋亡，从而发挥抗肿瘤的功能；并且还增加了血脑屏障的渗透性，进一步促进了肿瘤的凋亡。EMAP-Ⅱ在临床实践中具有良好的应用前景，除此之外，较近的证据表明circRNA在组织发育、基因调控和癌变过程中起着重要的作用。

　　内源性circRNA在人体细胞中编码功能蛋白，而circ-FBXW7基因和FBXW7-185aa基因对脑胶质瘤有潜在的预后影响，可作为神经胶质瘤治疗靶点，用于抗神经胶质瘤治疗。其他circRNAs，如circMTO1，hsa_circ_001395，circUBAP2，circCCDC66，circGFRA1，hsa_circ_0004277和hsa_circ_0005986也是癌症诊断和预后有价值的标志物。但是要将这些基础研究用于临床咨询还有漫长的过程，需要解决高效、特异性的载体等一系列问题。

• 文章标题：circRNA在神经胶质瘤中的作用
• 更新时间：2021-11-11 16:00:34