circRNAs调控肿瘤耐药

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circRNAs调控肿瘤耐药
赖明芬1,梅家转1,2,朱俊林1,黄甘萍1,芦青青1
circRNAsregulatechemoresistanceincarcinoma
LAIMingfen1,MEIJiazhuan1,2,ZHUJunlin1,HUANGGanping1,LUQingqing1
1TheSecondSchoolofClinicalMedicine,SouthernMedicalUniversity,GuangdongGuangzhou510280,China;2ZhengzhouPeople'sHospi tal,SouthernMedicalUniversity,HenanZhengzhou450003,China.
【Abstract】circRNA,asamemberofceRNA,cancompetitivelycombinewithmicroRNA(miRNA)andremovethe
inhibitionofmiRNAontargetmRNA,whichplaysanimportantregulatoryroleintheoccurrenceanddevelopmentof
carcinoma.Chemotherapyisoneoftheimportantmeansofcancertreatment,inparticularly,chemotherapyplaysavital
roleinadvancedmalignanttumors.However,chemoresistanceisinevitableinmostcarcinomaduringchemotherapy,
whichseriouslyaffectsthetherapeuticeffectandprognosis.Therefore,itisurgenttoconquerchemoresistanceofcanc
er.ThereareincreasingstudiesthatcircRNAscanregulatecarcinomachemoreisetance.Inordertobetterunderstand
thefunctionofcircRNAsinchemotherapyresistance,thefollowingisasummarizationoftheresearchaboutcircRNAs
intumordrugresistance,andtoprovidenewideasandresearchdirectionsforovercomingtumordrugresistance,so
thatmorecancerpatientscanbenefitfromit.
【Keywords】circRNAs,miRNAs,chemoresistance
ModernOncology2021,29(09):1639-1642
【指示性摘要】circRNA作为ceRNA中的一员,能够竞争性结合microRNA(miRNA),解除miRNA对目标mR
NA的抑制作用,进而调控肿瘤的发生发展。

化疗是肿瘤治疗的重要手段之一,尤其对于晚期恶性肿瘤,化疗
具有至关重要的地位。

然而大多数肿瘤在化疗过程中不可避免的出现耐药,这严重影响了肿瘤的治疗效果
和患者的预后,攻克肿瘤耐药迫在眉睫。

越来越多研究发现circRNAs能够调控肿瘤耐药。

为了更好的了解
circRNAs在化疗耐药方面的作用,下面就有关circRNAs在肿瘤耐药方面的研究进行归纳总结,希望能为攻克
肿瘤耐药提供新的思路和研究方向,使更多肿瘤患者能够从中获益。

【关键词】circRNAs;miRNAs;化疗耐药
【中图分类号】R730.1 【文献标识码】A DOI:10.3969/j.issn.1672-4992.2021.09.038
【文章编号】1672-4992-(2021)09-1639-04
环状RNA(circularRNA,circRNA)是前体mRNA(pre-mRNA)通过3'5'端首尾相连所形成的单链环形RNA,其主要由外显子通过后剪接方式形成,少部分通过外显子跳读或内含子配对套索机制形成。

由于circRNAs缺乏3'5'自由末端结构,因此可以免受RNA外切酶的降解,能够稳定地存在于组织、细胞及各种体液环境中,circRNAs除了具有稳定特性,还具有组织、细胞、阶段特异性以及进化高度保守性[1-4]。

这些特点有助于提高circRNAs在体液标本中的
【收稿日期】 2019-05-19
【修回日期】 2019-08-06
【作者单位】 1南方医科大学第二临床医学院,广东 广州 5102802南方医科大学附属郑州人民医院,河南 郑州 
450003
【作者简介】 赖明芬(1991-),女,广东人,硕士,主要从事非编码RNA在肿瘤防治方面的研究。

E-mail:2496419817@
qq.com
【通讯作者】 梅家转(1966-),男,河南新野人,主任医师,博士,主要从事肿瘤分子靶向治疗研究。

E-mail:mjzhuan@
163.com检出率,同时也提高了circRNAs作为肿瘤标志物的特异性和敏感性,为研究其在肿瘤中的作用提供了有利条件。

化疗是目前恶性肿瘤重要的治疗手段之一,尤其对于晚期肿瘤患者,化疗可能是治疗的关键部分,但大多数患者在化疗过程中常常出现耐药,导致肿瘤的复发转移[3],这也是肿瘤治疗失败的主要原因,耐药是当前肿瘤治疗中急需攻克的难题。

越来越多的研究发现circRNAs与包括恶性肿瘤在内的许多疾病密切相关[5-6],circRNAs的异常表达能够调控肿瘤耐药,这为攻克肿瘤耐药提供了新机遇和研究方向。

下面就目前circRNAs在肿瘤耐药方面的研究进展进行总结归纳,以便更好的了解circRNAs在肿瘤耐药方面的作用及其作用机制,为攻克肿瘤耐药提供新的思路和策略。

1 circRNAs作为miRNAs海绵介导肿瘤耐药
目前有大量研究发现miRNA与肿瘤耐药密切相关,其异常表达能够调控细胞耐药。

比如,miRNA-34a通过作用沉默调节因子1(SIRTL)、蛋白激酶受体2(PAR2)和E2F3基因,增加结直肠癌(CRC)细胞对5-氟尿嘧啶(5-FU)的敏感性[7]。

miRNA-142-3p、miRNA-143能够分别调节ATP结合转运蛋白G超家族成员2、胰岛素样生长因子1受体的
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现代肿瘤医学 2021年05月 第29卷第09期 MODERNONCOLOGY,May2021,VOL 29,No 09
表达,进而调控肿瘤耐药[8-9]。

而circRNA作为miRNA海绵,通过与miRNA竞争性结合,能够解除miRNA对目标基因的抑制和降解,进而介导耐药的发生[1]。

研究发现miR-885-3p在CRC放化疗前后表达存在差异,而作为miR-885-3p海绵的hsa_circ0007031在辅助放化疗抵抗(CRR)细胞中表达增加,认为hsa_circ0007031可能通过miR-885-3p促进CRR[10-11]。

另外有研究发现hsa_circ_0000504通过竞争性结合miR-485-5p,能够解除miR-485-5p对信号传导及转录激活因子3(STAT3)的抑制作用,加速CRC细胞对CRR的发展,而下调hsa_circ_0000504的表达为克服5-FU耐药提供可能[10,12]。

在乳腺癌耐药细胞系中,Hsa_circ_0006528、hsa_circ_0025202分别通过Has_circ_0006528-miR-7-5p-Raf1、hsa_circ_0025202-miR-182-5p-FOXO3a轴调节乳腺癌细胞对阿霉素、他莫西芬的敏感性[3,13]。

SHANG[14]等发现circPAN3在对阿霉素耐药的急性髓系白血病(AML)及复发难治的AML患者骨髓中的表达增高,并且发现circPAN3通过circPAN3-miR-153-5p/miR-183-5p-XIAP轴介导AML细胞对阿霉素耐药,当下调circPAN3表达能够逆转这种耐药。

另外随着生信技术的发展,关于circRNAs-miRNAs轴在肿瘤耐药方面的研究也日益增多。

CHEN等[15]发现在奥希替尼(AZD9291)耐药的非小细胞肺癌(NSCLC)细胞系与非耐药细胞系中,circRNAs的表达存在差异,并且进一步通过预测circRNAs-miRNAs-mRNAs调控网络及KEEG、GO富集分析发现在耐药与非耐药细胞系中,差异表达的circRNAs与肌肉骨架运动、基因沉默、DNA复制、RNA重组、p53、EebB、mTOR信号通路和黏附等相关,推测circRNAs可能通过circRNAs-miRNAs-mRNAs轴参与AZD9291耐药,circRNAs有可能是AZD9291耐药的潜在治疗靶点。

SHAO等[16]通过比较吉西他滨耐药与非耐药胰腺导管癌细胞中circRNAs的表达情况,发现在耐药和非耐药细胞系中circRNAs的表达也存在差异,通过对耐药和非耐药细胞系之间显著差异表达的circRNAs进行功能实验,发现这些circRNAs能够诱导胰腺导管癌细胞对吉西他滨耐药,同样也借助生信技术预测可能的circRNAs-miRNAs调控网路,发现circRNAs可能通过下调miRNA-145的表达导致细胞耐药。

从以上研究成果可知circRNAs与肿瘤耐药密切相关,其作为miRNAs海绵,通过竞争性结合miRNAs介导肿瘤耐药,但有些研究是基于生信技术探讨circRNAs介导肿瘤耐药可能的circRNAs-miRNAs调控网络,缺乏功能实验及体内体外研究的证实,故某些研究结果的可靠性还需要进一步验证。

2 circRNAs通过调控耐药相关信号通路介导肿瘤耐药正常细胞转化为癌细胞常常伴有信号通路调控机制的紊乱,信号通路的异常激活与失活不仅能够调控肿瘤的发生、增殖凋亡、侵袭转移,还能够调控肿瘤耐药。

Jak-ATAT、PI3K-AKT、NF-κB等促癌信号通路参与多种恶性肿瘤的发生发展,同时有大量研究证实上述信号通路的异常活化能够诱导化疗耐药[17]。

有研究发现以5-FU为基础的CRR的局部晚期CRC与无CRR的局部晚期CRC细胞相比,circRNAs的表达存在差异,并且发现表达差异的circRNAs与Jak-ATAT、PI3K-AKT、NF-kB等促癌信号通路相关[10],推测circRNAs可能通过介导上述信号通路的异常活化增强肿瘤细胞对放化疗的抵抗。

ZHU等[18]通过分别检测多重耐药骨肉瘤细胞、多重耐药骨肉瘤患者血清和组织标本、非耐药骨肉瘤细胞、非耐药骨肉瘤患者血清和组织标本之间circRNAs的表达情况,并对表达差异的circRNAs进行KEEG分析,发现耐药与非耐药组之间差异的circRNAs在无氧糖酵解、亚油酸代谢、ABC转运体、VEGF信号通路出现显著富集,而这些信号通路[17-21]已被证实与耐药相关,推测circRNAs可能通过上述途径参与多重耐药。

3 circRNAs通过直接调控蛋白水平介导肿瘤耐药众所周知,费城(Ph)染色体的发现,使大多数慢性髓系细胞白血病(chronicmyeloidleukemia,CML)患者从TKI抑制剂———伊马替尼中获益,但仍有8%~13%的CML患者对伊马替尼初始治疗无效,18%的CML患者在伊马替尼治疗5年后发生耐药[22-24]。

PAN等[25]发现circBA9.3在伊马替尼耐药的CML细胞中高表达,并且其表达水平与BCR-ABL1融合基因水平呈正相关。

进一步机制研究发现circBA9.3并不影响BCR-ABL1mRNA水平,但能够增加ABL1、BCR-ABL1蛋白水平,直接增强酪氨酸激酶活性,同时抑制细胞凋亡早期阶段,共同导致癌细胞对TKI抑制剂耐药。

BCR-ABL融合基因是TKI抑制剂抗肿瘤治疗的靶基因,而circBA9.3能够直接增加BCR-ABL融合基因蛋白产物(ABL1、BCR-ABL1融合蛋白)的表达,进而增强酪氨酸激酶活性,最终导致癌细胞对TKI抑制剂耐药。

另外,在乳腺癌中也发现circRNAs能够直接影响蛋白水平,进而影响癌细胞对药物的敏感性。

LIU等[26]发现与非耐药乳腺癌细胞相比,circRNA-MTO1在monastrol耐药乳腺癌细胞中表达降低,当增加circRNA-MTO1表达能够抑制乳腺癌细胞存活,同时增强monastrol诱导的细胞毒性作用,逆转癌细胞对monastrol的耐药。

Eg5是维持纺锤体分离的驱动蛋白家族成员,monastrol作为细胞周期调节剂通过特异性抑制驱动蛋白Eg5来阻断细胞有丝分裂进程,进而抑制癌细胞生长[27],该研究同时发现circRNA-MTO1并不影响Eg5mRNA的表达水平,而是通过在Eg5翻译的过程中隔离肿瘤坏死因子受体相互因子4(TRAF4),影响Eg5蛋白合成,进而介导癌细胞存活和增强乳腺癌细胞对细胞周期调节剂的敏感性。

4 circRNAs通过调控药物转运介导肿瘤耐药
多重耐药相关蛋白ABCB1在耐药细胞中的表达往往是增高的,其能够促进P-糖蛋白将化疗药物转运至细胞外,从而降低细胞内的药物浓度,进而导致耐药的发生。

ZHU等[18,28]发现circPVT1在耐药、肺转移及复发的骨肉瘤细胞中的表达较各自对照组均增高,下调circPVT1的表达后能够部分逆转骨肉瘤细胞对阿霉素及顺铂的耐药,并且发现circPVT1介导骨肉瘤细胞对阿霉素和顺铂耐药是通过调控ABCB1来实现的。

抗肿瘤药物要杀伤肿瘤细胞,需要一定的药物浓度,当细胞体内的药物浓度不能足以杀伤癌细胞时,在低浓度药物的诱导作用下,往往会产生耐药癌细胞株。

5 f-circRNA介导肿瘤耐药
白血病的发生常伴有融合基因的形成,比如癌症相关染色体t(15:17)或PML/RARα融合基因是急性早幼粒细胞白血病常见的染色体和分子异常。

GCHUMANN等[29]发现MLL/AF9和PML/RARα融合基因所在易位染色体通过重排并置能够产生融合circPR(f-circPR)和融合circM9(f-circM9)。

进一步通过体内和体外实验发现f-circPR和f-circM9能够促进癌细胞存活以及抵抗三氧化二砷和阿糖胞
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·赖明芬,等 circRNAs调控肿瘤耐药
苷对癌细胞的的损伤,与无f-circPR和f-circM9表达的白血病细胞相比,表达f-circPR和f-circM9的白血病癌细胞在接受三氧化二砷和阿糖胞苷治疗时更具有生存优势,f-circRNA可能作为白血病对三氧化二砷和阿糖胞苷耐药的预测指标。

同时发现f-circRNA能够特定地激活PI3K和MAPK信号通路,推测f-circRNA可能是通过激活PI3K和MAPK信号通路来发挥致癌效应及介导癌细胞耐药。

在白血病中,癌症相关的染色体通过重排并置能够产生f-circRNAs,进而介导肿瘤耐药。

然而,癌症相关染色体是如何重排并置、其在何种条件能够产生重排并置、具体机制及可能的影响因素等目前尚不清楚,需要进一步研究。

6 总结及展望
肿瘤细胞对药物的耐受性可受多种因素影响,如个体遗传差异、肿瘤微环境、肿瘤干细胞、药物靶点基因突变、药物失活、药物吸收减少、药物代谢改变等[30]。

另外,circRNAs在肿瘤耐药中也具有重要的调控作用,其通过竞争性结合miRNAs、异常调控耐药相关信号通路、直接调节蛋白水平、调控药物转运以及以f-circRNA特殊形式介导癌细胞耐药。

circRNAs对肿瘤的发生发展以及肿瘤耐药具有重要的调控作用。

除此之外,具有内含子的circRNAs还能够通过作用于RNA-聚合酶Ⅱ(RNA-polyⅡ),调节母基因的表达,通过竞争性结合RNA连接蛋白(RBP),调控RBP功能,从而在转录及转录后水平调节肿瘤的发生发展[31]。

由于circRNA特殊的环状结构,使其能够稳定广泛的存在于各种组织细胞及体液环境中,这种结构特点使circRNAs成为更加理想的肿瘤标志物,用于肿瘤诊断、预后预测和治疗靶点[32]。

circRNAs能够参与肿瘤耐药的发生,这为攻克肿瘤耐药提供了新的研究方向。

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能谱CT及CT灌注成像技术在孤立性肺结节诊断中的研究进展
李 琳,罗娅红
ResearchprogressofspectralCTandperfusionCTimaginginthediagnosisofpulmonarynodules
LILin,LUOYahong
DepartmentofMedicalImaging,CancerHospitalofChinaMedicalUniversity,LiaoningCancerHospital&Institute,LiaoningShenyang110042,China.
【Abstract】BothspectralimagingandperfusionimagingareCTfunctionalimaging.WiththedevelopmentofCTtech nology,increaseddetectorwidth,theemergenceofmultiplereconstructionalgorithms,andreducedradiationdose,One-stepSpectralandperfusionCTbecomespossible.Spectralimagingandperfusionimagingnotonlyobtainconventionalmorphologicalimages,butalsoobtainavarietyoffunctionalparameters.TheapplicationofspectralCTandperfusionCTinthediagnosisofsolitarypulmonarynoduleswasreviewedinthispaper.
【Keywords】spectralimaging,perfusionimaging,solitarypulmonarynodules,pathologicaltype
ModernOncology2021,29(09):1642-1646
【指示性摘要】能谱及灌注CT成像均是计算机断层扫描(computertomography,CT)功能成像。

随着CT技术发展,探测器宽度增加,多种重建算法的出现,辐射剂量降低,一站式CT能谱联合灌注成像也成为可能。

能谱及灌注CT成像既获得常规形态学图像,还同时获得多种功能学参数,该优势使得其应用越来越广泛。

本文就能谱CT成像和灌注CT成像在孤立性肺结节(solitarypulmonarynodules,SPN)诊断中的应用作以综述。

【关键词】能谱成像;灌注成像;孤立性肺结节;病理类型
【中图分类号】R730.4 【文献标识码】A DOI:10.3969/j.issn.1672-4992.2021.09.039【文章编号】1672-4992-(2021)09-1642-05
【收稿日期】 2020-01-15【修回日期】 2020-04-16
【基金项目】 辽宁省恶性肿瘤临床医学研究中心(编号:2018416029)
【作者单位】 中国医科大学肿瘤医院,辽宁省肿瘤医院医学影像科,辽宁 沈阳 110042
【作者简介】 李琳(1993-),女,山西大同人,硕士研究生,主要从事肿瘤影像诊断工作。

E-mail:2531031637@qq.com【通讯作者】 罗娅红(1955-),女,辽宁沈阳人,主任医师,主要从事肿瘤影像诊断工作。

E-mail:Luoyahong8888@hotmail.com
·2461·李 琳,等 能谱CT及CT灌注成像技术在孤立性肺结节诊断中的研究进展。

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