外泌体环状RNA 对结直肠癌早期筛查的临床价值
贾一鑫孟立娜*
*DOI ： 14. 3969// issd.：408-7125.2525.59. 514
* 本文通信作者,Email : 932646886@ qq. com
浙江中医药大学附属第一医院消化内科(310006)
摘要 外泌体是一种可由任何类型细胞释放的纳米级膜性囊泡，内含蛋白质、脂质和核酸等物质，其由多囊泡 与细胞膜融合后被释放至细胞外。作为一种信号传递分子，外泌体可将含有生物信息的内容物传送至靶细胞，发
挥特定作用。环状RNA(oiuRNA )是一种新型长链非编码RNA ，由于不具有5 '帽端和3 '尾端的闭合环状结构，因 此可不受核酸外切酶的影响而稳定存在。近来，越来越多的研究表明,ciuRNA 与结直肠癌(CRC)的发生、发展以
及预后存在密切联系。通过检测血清ciuRNA 对CRC 进行早期筛查可能具有重要的临床价值。本文就外泌体 ciuRNA 对CRC 早期筛查的临床意义作一综述。
关键词 外泌体；环状RNA ；结直肠肿瘤；早期筛查
Clinical Value of E xosome Circular RNA in Early Screening of Colorectal Cancer JIA Yixin , MENG Lina.
Depafmeni f Gastroenterology , tie First Affiliated Hospital f Zhejiang Chine Medical Universito , Hangzhoo (310006)
Correspondence ta ： MENG Lina , Email : ****************
AbstrccC Exosomes arc nanoscad membranovs vesicles that can be relead by any type of cells. They conmin
puteins, lipids and nucleic acids, and arc relead from mulnple vesicles after fusion with the cell membrane. As a signal transmitting modchd , exosomes can deliver bRinformatUk-conmUing conUnts to target cells and play a specific ud.
Circular RNA (ciuRNA) is a new type of dng non-eohing RNA. Since ciuRNA is a clod circular structure RNA without
a 5 ' cap and a 3 ' mil ； U is net adecteP by exonuclea and exists smbly. Recently : more and more stuPies have shown that ciuRNA is cloly related to the occyrunce , Uevedpment and pufnosis of ccdrectal cancer (CRC). Detection of rum ciuRNA may have impokant clinical value for early screening of CRC. This article reviewed the clinical value of exosome ciuRNA in early screening of CRC.
Key wordt Exosomes ； Ciuylar RNA ； Colorectal Neoplasms ； Early Screening
结直肠癌(coductal cancer, CRC)是常见的消化道恶性 肿瘤，早期症状不明显，随着癌肿的增大可表现为排便习惯 改变、便血、腹泻、腹泻与便秘交替、局部腹痛等症状，晚期则
表现为贫血、体质量减轻等全身症状。外泌体是一种可由任 何类型细胞释放的纳米级膜性囊泡，内含蛋白质、脂质和核
物质 其 多 与
合 被 放至 外。 作
种信号 递分子 外 体 生物信息
物
至靶
发挥 作用。 环状 RNA ( aneaRNA ) 稳
在并随外泌体释放于血清中。近来，越来越多的研究表明, aneaRNA 与 CRC 发生、发 以及预
在密切
。 通过测 aneaRNA CRC 行 期筛查
重要
价值。 本文就外 体 aneaRNA CRC 期筛查 作。
一、CRC 的发病现状
在全球范围内，CRC 的发病率居男性肿瘤的第2位，约 占10. 2% ；居女性的第3位，约占9. 6% J /o 世界卫生组织
国际癌症研究机构(IARC )的研究［］显示,2018年全球CRC
新发病例共135.4万例，约占全球恶性肿瘤的12.5%，为第 3位最常见的恶性肿瘤。临床上对CRC 的筛查手段主要为
检测血清肿瘤标志物如CEA 、CA19-9、CA50以及结肠镜检 查等，但目前血清肿瘤标志物检测CRC 的敏感性和特异性 均不甚理想。因此亟待探寻一种安全高效、能在人群中普及
的CRC 早期筛查新方法。目前大量研究［2］结果表明，外泌
体ciuRNA 可能在CRC 的发生、发展、演变、转移等方面起 有至关重要的作用，因此检测外泌体ciuRNA 有望成为CRC
期筛查 新 法。
、外 体
外 体 种 多 体( mu.ineeenau.aeetdoeome ，
MVE )与细胞膜融合后向胞外分泌的、直径30 -150 nm 的小
囊泡，可作为“信使”参与细胞间信息调控［］。外泌体可从
全身大多数细胞脱落，并存在于体液(血液、汗液、尿液、唾 液、母乳、脑脊液等)中，提示其可能参与诸多生理或病理过 程［/］ o 研究［4］显示ciuRNA 在外泌体富集且稳定存在，并 可随外泌体出现于血液中。
三,CiuRNA 的生物学起源和特性
CimRNA是一类内源性非编码RNA，具有闭合环状结构，缺乏传统线性RNA的5，帽结构和3'多聚腺昔酸尾，长度不一，早前生物学家普遍认为其是剪接错误的结果［3］。随着高通量测序等技术的发展，大量cimRNA被发现，显示出独特的生物学特性，主要包括以下几个方面:①含量多，种类多。目前在真核生物和原核生物中均发现了数量繁多的cxcRNA；②高稳定性：由于不具有5'帽端和3'尾端的闭合环状结构，因此可不受核酸外切酶的影响而稳定存在［1］;③高保守性：研究［1］发现人类的某些cimRNA与一些昆虫的cxcRNA有相似的序列;④高表达：采用高通量测序发现，在某些疾病中，部分cimRNA大量表达，甚至可多于线性RNA 的表达［3］。研究［1］表明CRC会分泌大量cimRNA进入血循环。上述特性使cimRNA有望成为CRC早期筛查的生物学指标。
四、CimRNA的功能
CimRNA与生物的生长发育、疾病的发生发展等密切相关，并在作为预测、诊断疾病标志物等方面的应用前景十分广阔，但其生物学功能仍未完全阐明。目前较为明确的cimRNA生物学功能主要包括:①
充当微小RNA（midNA）的海绵体：cimRNA上存在大量midNA结合位点，可通过海绵吸附作用与midNA相互结合，抑制miRNA表达，进而调控细胞内信号转导通路［6］。②转录调控作用：研究［5］发现，一些cimRNA可与RNA聚合酶□相互作用，进而影响宿主的基因转录。③调节基因表达：cimRNA可与调节mRNA的结合蛋白结合，从而调节基因表达。④翻译作用：cxcRNA 非RNA，分cnecRNA量，
导蛋白质翻译［"］。
五、CimRNA与CRC
近年研究已明确cimRNA参与诸多疾病的发生和发展，包括心血管疾病、呼吸系统疾病、肿瘤疾病等。其中，cnecRNA与CRC。
1.CimRNA在CRC中的表达：Bian等［7］的研究显示，CRC组织中hsa_circRNA_103809表达下调，并促进CRC细胞周期从G//G1期向S期转化，进而抑制细胞凋亡，敲除该cimRNA则可显著促进CRC细胞的增殖和迁移。作为抑癌因子，hsa_circRNA_103809可能通过mid932WP/FOXO4轴参与CRC的生物学过程。Wang等［3］的研究发现,hsy_cdc_ 0000567在CRC组织和CRC细胞株中的表达均显著下调。Hsa_cire__000567表达与肿瘤大小、淋巴结转移、远处转移呈负相关，提示其可抑制CRC的发生、发展、转移等过程。ROC曲线示hsa_circ__000567诊断CRC的AUC为0.C653，表明hsy_circ__0
00567对CRC具有较高的敏感性和特异性。Fang等［9］对44例CRC组织及其邻近非癌组织分析后发现,cimRNA_100290在CRC组织中表达上调，且在有转移灶组织中上调。：其），CRC 侵袭和转移能力显著降低，表明cdcRNA_100290可能参与了 CRC细胞的增殖、迁移和侵袭过程。Gue等［］的研究发现,CRC组织中hsy_circ_0000069高表达，体外敲除该RNA 可明显诱导CRC细胞周期阻滞。Xie等归在3对匹配的正常和CRC样本中发现了55个差异表达的cxcRNA，并选择hsa_circ__01569作为潜在的CRC进展调控因子，结果发现hsa_circ__01569作为mid-105的海绵，通过抑制mid-105的转录活性，明显促进CRC细胞增殖和侵袭。上述研究证实cimRNA在CRC的发生、发展过程中发挥调控作用。
9.外泌体cimRNA诊断CRC：有研究［1］发现,cimRNA 在外泌体中富集并随外泌体出现于血清中，可成为CRC早期筛查的生物学标志物。L/等［3的研究结果显示,3种circRNA（circ效CDC66、circ效BCC1以及cim-PTIB）在CRC患者血浆中的表达均显著下降。这3个cimRNA组合成的3环RNA集合较单个RNA筛查CRC的特异性、敏感性更高，优于传统的生物蛋白标志物。CEA阴性的CRC患者3环RNA集合的AUC为0.275，对CA12-2阴性CRC患者的AUC 为0.273，表明3环RNA集合可用于早期筛查CEA或CA16-9水平正常的CRC患者。将cimRNA集合与CEA和CA16-2结合可能会使诊断效能进一步提高。Yang等［5］的研究发现，与健康对照组相比，CRC患者血浆hsy_circ_0002320表达降低。进一步检测CEA和hsy_circ__002320预测CRC的准确性，发现hsy_circ__002320诊断CRC的敏感性
和特异性均优于CEA，提示血清外泌体hsy_circ_0002320可能较CEA 更合适作为CRC的早期预测指标。Zhou等［3］发现，在CRC 组织中cimCAMSAP1表达丰富，且是上调最为显著的cimRNA。对20例术前和术后CRC患者和9例健康志愿者的血清样本进行微滴式数字PCR分析后发现,cxcCAMSAP1在术前CRC患者血清中富集，表明cimCAMSAP1可作为CRC早期诊断的生物学标志物。Xie等［4］将TNM I/II期的CRC患者视为早期CRC患者，通过ROC曲线分析评估血清外泌体cimPNN对早期CRC和淋巴结转移的诊断价值。结发外体cnec9PNN诊断期CRC AUC 0.854，但诊断淋巴结转移的效能较差（AUC为0.544），因此外体cnec9PNN合作期CRC诊断生物学
志物。Don等［7］的研究对3种CRC细胞株（仅在KRAS突变状态上有所不同）和外泌体中的cimRNA表达谱进行比较。在细胞RNA中鉴定了数百种高质量的cimRNA候选物，发现其可转移至外泌体中，且在外泌体中趋于丰富。Hou等［6］的研究显示,CRC细胞株和CRC患者血清外泌体中存在cimRNA。此外，与KRAS野生型细胞相比,KRAS突变型细胞中cimRNA富集水平显著下调，且在KRAS突变型CRC细胞株中发现外泌体cdcRNA如circFAT1、cimARHGAP3以及cdcHIPK3等差异表达。另一方面，与健康对照者相比,CRC患者血清外泌体中cimRNA的种类不同，CRC 患者
血清外泌体中部分ciuRNA缺失，且存在新的ciuRNA如ciu_KLDHC12表达。Pan等［0］对135例CRC患者、35例良性肠道疾病患者以及45名健康对照者进行研究，发现hsa_ cWo_000477)表达在CRC组织中显著下调，但CRC患者血清中的外泌体hsa_cwc_000477)显著升高，此差异可能是由ciuRNA随
外泌体分泌至细胞外所致。ROC曲线分析显示, CRC患者循环外泌体hsa_circ_C00477)诊断CRC的AUC为0.52，有助于CRC的鉴别诊断。Ye等［1］的研究对CRC患者与健康对照者的血清外泌体比较后发现，两者存在204个差异表达的ciuRNA，其中26个在CRC患者血浆外泌体中表达下调,178个表达上调。其中CRC术前与术后hsa_circ_ 0082182、hsa_circ_0000374相比差异有统计学意义，而hsa_ ciu_0035445无明显差异。ROC曲线示hsa_circ_0000374的AUC为0.8152,hsa_circ_0082182为0.737),hsa_circ_ 0035445为0.7028，三者联合的AUC为0.8347，且敏感性和特异性较检测单个RNA高，提示多种cwcRNA联合检测可提高CRC的早期筛查率。Zhang等［2］对42例CRC患者和46名健康对照者血清外泌体中的ciuRNA分析后发现, hsa_circ__007534表达存在差异,CRC患者hsa_circ__007534呈高表达，诊断CRC的AUC为0.780，敏感性和特异性分别为0.020和0.522o进一步对CRC患者进行分期，结果显示分期越高,AUC越高，上述结果提示hsa_circ__007534不仅可作为CRC早期筛查的生物学标志物，亦能为CRC的临床分期提供一定参考。L-等［2］的研究对CRC患者血清外泌体中cnecRNA行meia分析，cnecRNA调CRC的有效预测指标,AUC为0.79，加权敏感性为0.77，特异性为0.67，诊断优势比(diagnostic oPUs ratio,DOR)为7.52o综上所述，ciuRNA在外泌体中富集和稳定，可作为CRC期筛查生物学物。
六、小结和展望
近年来,ciuRNA逐渐引起研究者的重视，对ciuRNA在肿瘤中的生物学功能和特性的研究取得了显著进
展，但仍存在诸多问题未阐明。目前已有研究证实ciuRNA在CRC的发生、发展中发挥关键作用。由于ciuRNA含量丰富、稳定性高、具有疾病特异性等生物学特征使其有助于CRC早期诊断。未来还需进一步研究明确外泌体ciuRNA与CRC的关系以及如何筛选对CRC有筛查意义的ciuRNA o虽然ciuRNA对CRC早期筛查的研究处于初始阶段，但随着研究的深入以及高通量测序技术的快速发展，外泌体ciuRNA有望成为早期筛查CRC的生物学指标。
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