环状RNA与肺癌相关性及其筛选验证的研究进展

来源 :中国典型病例大全 | 被引量 : 0次 | 上传用户:oldbuck
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  摘要:过去的十年,肺癌的发病率和死亡率显著增加,严重威胁着人类健康。因缺乏敏感和有效的早期诊断指标以及发生转移和复发、化疗耐药等影响,肺癌患者总体5年生存率并不乐观。现在有研究发现,在肺癌的相关生物样本中能筛选验证出诸多差异表达的环状RNA,并且环状RNA在肺癌的发生发展过程中发挥着重要作用,有望作为肺癌早期诊断及预测治疗预后的一种新型生物标志物。环状RNA的筛选验证技术也在不断地被探索研究。本文结合最新的研究,对环状RNA与肺癌相关性及其筛选验证的研究进展做一综述。
  关键词:环状RNA;肺癌;生物标志物;筛选验证
  【中图分类号】R56;R737.9 【文献标识码】A 【文章编号】1673-9026(2020)10-174-02
  据报道,在过去的十年里肺癌的发病率和死亡率呈显著增加,严重威胁着人类健康。肺癌中,非小细胞肺癌(NSCLC)是肺癌最常见的组织病理学亚型,包括大细胞肺癌(LCC)、肺鳞状细胞癌(LSCC)和肺腺癌(LAD)。如今NSCLC的治疗取得了很大进展,早期NSCLC经手术治疗后患者5年生存率可达70%-90% ,但因缺乏敏感和有效的早期诊断指标以及发生转移和复发、化疗耐药影响,约75%的患者在就诊时已是进展期或晚期,错过了最佳治疗时间,使得非小细胞肺癌患者的总体5年生存率很低,而小细胞肺癌( SCLC)在肺癌中仅占约15%,但是SCLC更具侵袭性,超过90%的患者在诊断时已是晚期,患者5年生存率仅为5% [1]。为此,迫切需要寻找肺癌早期诊断和治疗的生物标志物,以供临床能实施早期并且准确的干预,让肺癌患者的预后得到有效地改善。
  1肺癌中的环状RNA
  1.1肺癌组织细胞的环状RNA
  1.1.1非小细胞肺癌
  差异表达的环状RNA作为一种竞争性内源性核糖核酸(ceRNA)在非小细胞肺癌(NSCLC)的发生和发展中起着重要作用。张韶岩等 [2]对NSCLC癌组织与癌旁组织的表达谱变化进行筛选后,发现差异表达的circRNA共有171种,高表达的circRNA有148种,低表达的有23种,其中高表达差异3倍以上的37种,低表达差异3倍以上的有2种。另外,经筛选验证在非小细胞肺癌的组织细胞中,CCIRC_ZKSKAN1[1],hsa_circ_0014130[3],circ_ABCB10[4],circFOXM1[5],circNT5E[6],circAcAcA[7],Circ_CMPK1[8],circHIPK3[9],Hsa_circ_0003998[10]表达上调,可促进非小细胞肺癌的进展。circ 0072309[11],circ_0078767[12]表达上调,可阻断非小细胞肺癌的进展。circRNA circPIP5K1A[13],Has_circ_0014130[14],has_circ_0079530[14],circ0003645[15]表达上调,与非小细胞肺癌的预后有关 。这些环状RNA都有望成为非小细胞肺癌有前途的生物标志物。
  肺腺癌(LAD)约占所有肺癌亚型的40%,是全世界与癌症相关的死亡的最常见原因。LAD患者的平均生存率很低,为4%至17%[16]。现有研究表明,在肺腺癌组织细胞中,circ_CRIM1[17] 表达上调,会抑制肺腺癌细胞的迁移、侵袭、转移,hsa_circ_0000326[18],Circ_ZNF609[19],CDR1_AS[20],CircCRIM1[21],circ_CAMK2A[22],circ0012673[23],hsa_circ_0014130[24]表达上调,会影响肺腺癌细胞的增殖、迁移和凋亡,预后。这些环状RNA可以成为肺腺癌有前途的生物标志物。
  肺鳞状细胞癌(LSCC)是非小细胞肺癌的主要亚型. 有研究证实,hsa_circ_0077837和hsa_circ_0001821可以作为LAD和LSCC的潜在生物标志物,而hsa_circ_0001495可能是LSCC的诊断生物标志物[25]
  1.1.2小细胞肺癌
  与非小细胞肺癌相比,小细胞肺癌(SCLC)具有恶性度高、容易转移等特点。目前对小细胞肺癌相关环状RNA的研究较少见报道。最近Li 等研究表明,FLI1外显子circRNA(FECR)是SCLC的致癌因素,FECR1(外显子4-2-3)和FECR2(外显子5-2-3-4)在SCLC组织细胞中表达异常上调,并且与淋巴结呈正相关转移,FLI1该基因可能通过编码FLI1癌蛋白并产生FECRs在SCLC的发病过程中起双重作用,可用作追踪SCLC疾病进展的生物标志物[26]
  1.2肺癌血液外泌体的环状RNA
  外泌体是一类纳米级的(30-150 nm)细胞外囊泡,能被大多数类型的细胞脱落并在体液(如血液,尿液,唾液和母乳)中循环,其内容物广泛,有各种生长因子、蛋白质、脂质、核酸、长的非编码RNA和环状RNA(circRNA)组成。外泌体作为细胞间的重要载体,可将蛋白质、核糖核酸和其他成分从细胞传递到细胞外空间,通过在细胞通讯中起重要信使作用,对疾病的病理生理过程起着重要影响。Li等[27]发现,环状RNA在血清外泌体中是稳定存在的,其形态仍然是完整的圆形环状,而且大部分circRNA的半衰期长于mRNA,大多数物种的circRNA半衰期超过了48 小时。也有研究表明,环状RNA在体液(包括血清外体、血浆和唾液)中更加丰富和稳定,在人唾液和外周血中,数百种环状RNA比同源线性mRNA表達更高,更容易检测。肺癌患者的血浆外泌体中也存在环状RNA差异表达,环状RNA有可能是非侵入性检查中较理想的生物标志物。   1.2.1非小细胞肺癌
  经筛选验证发现,有一种由主要位于细胞质中的EML4-ALK融合基因产生的融合环状RNA(F-circEA),明确存在于EML4-ALK阳性非小细胞肺癌患者血浆中,F-circEA可能是非小细胞肺癌的新型液体活检生物标志物[28]。非小细胞肺癌患者血浆circFARSA 的含量也高于健康对照组,circFARSA 可能成为 NSCLC 的潜在生物标志物[29]
  此外,在研究肺腺癌患者血浆外泌体中的差异表达环状RNA(circRNA)时,Chen等[30]共筛选了182种差异表达的外泌体circRNA,与对照组相比,LAD患者血浆中有105个上调和78个下调,包括circ_0001492,circ_0001346,circ_0000690和circ_0001439在内的四个上调的circRNA与qRT-PCR的测序数据相同,揭示了LAD患者血浆样品中外体circRNA表达的改变,并支持了探索其作为生物标志物的潜力和肺癌的病理效应的需求。
  Wang等[31]也提出,hsa_circ_0014235和hsa_circ_0025580可作为(LSCC)的新型诊断生物标志物,经临床研究后他们首次揭示了外泌体circRNA在肺鳞状细胞癌中的表达谱,并显示了circRNA在肺鳞状细胞癌中的重要诊断潜力。
  1.2.2小细胞肺癌
  有研究显示,与对照组相比,小细胞肺癌(SCLC)中的血清外体circRNA(FECR1)异常上调,血清外泌体FECR1表达水平伴随着小细胞肺癌的临床化疗改变,血清外体FECR1可以作为追踪SCLC疾病进展的有前途的生物标记[26]
  2环状 RNA 的筛选验证
  环状 RNA的筛选验证技术一直在被探索研究,但目前对环状RNA的研究仍然还存在困难,如环状 RNA因结构特殊没有游离的 3′和 5′端,无法用传统的分子生物学技术进行筛选验证;标本中环状RNA通常表达量较低,不便于检测。大量RNA测序数据显示,可在测序结果中寻找两个重排外显子之间的结点,来筛选可能存在的环状 RNA。随着科技发展也出现了许多商业化筛选技术,如高通量测序又名二代测序、基因芯片。其中高通量测序成本较高,但可以发现新的环状 RNA,而基因芯片成本相对较低,只能筛选已知的环状 RNA。
  目前在实验室中主要有以下几种环状 RNA验证方法:(1) RT-PCR 定量法:针对环状 RNA 的反向剪接位点设计一对发散引物,使环状RNA按预期扩增,然后对扩增产物进行 Sanger 测序确认环状RNA。(2)探针杂交法:RNase H 是一个可以降解 RNA-DNA中RNA分子的核酸内切酶。当两个短的 DNA 探针杂交至目的RNA分子时,若该RNA分子为线性,则在 RNase H 消化后电泳出现三条带;若该RNA分子为环状,则为两条带,根据电泳条带即可验证环状RNA。(3)二维变性聚丙烯酰胺凝胶(2D-PAGE)电泳:根据环状RNA的迁移率比线性 RNA 分子要慢,在2D-PAGE中线性RNA沿对角线迁移而环状 RNA 则弧向迁移来鉴别验证。在实际研究中往往需结合以上多种方法来验证环状RNA。
  另外,近年来发展起来的一些RNA检测技术也可以为环状RNA筛选验证的研究和未来发展提供新思路。如依赖核酸序列的扩增(NASBA)技术和CRISPR基因编辑技术。NASBA技术,是检测RNA的一种新型等温扩增技术,适用于很多RNA样品的分析。而基于CRISPR的联合检测工具可以整合常见分子诊断技术的优势,既有qPCR、数字PCR等其它分子诊断技术的卓越性能,也比其他等温扩增技术具有更好的灵敏度和特异性。
  3 讨论与展望
  近些年环状 RNA的研究掀起了肺癌研究领域的热点,已有研究证实,环状 RNA在肺癌中稳定异常表达,具有良好的灵敏度与特异性,与肺癌不良预后相关,为肺癌的早期诊断与预后标记物的开发提供了新希望。
  但目前环状 RNA与肺癌相关性的研究还处于基础阶段,仍存在一些局限性:(1)大多数研究仅限于NSCLC,circRNA在SCLC患者中的价值研究较少。(2)大多数研究集中于肿瘤组织与正常邻近组织之间的差异表达比较,其他生物样本,如血清、血浆或痰液中circRNA的表达与诊断价值研究较少。(3)研究多数仅基于单中心、小样本的单个circRNA研究。需要针对多个circRNA构建肺癌相关的circRNA组(circRNA panel)进行研究才更具临床价值。不过随着生物学技术发展,相信circRNA的研究会出现广阔的应用前景,很有可能成为肺癌潜在的早期诊断、预测预后及治疗的标志物。同时随着环状RNA筛选验证技术的研究发展,环状RNA将为肺癌的精准治疗提供新策略。
  参考文献
  [1] Wang Y,Xu R,Zhang D,et al. Circ-ZKSCAN1 regulates FAM83A expression and inactivates MAPK signaling by targeting miR-330-5p to promote non-small cell lung cancer progression[J]. Translational Lung Cancer Research,2019,8(6):862-75.
  [2] 張韶岩,曾小莉,郭琳,等.非小细胞肺癌环状RNA表达谱的差异分析[J].中华肺部疾病杂志(电子版),2018,11(2):144-149.
  [3] Geng Y,Bao Y,Zhang W,et al. Circular RNA hsa_circ_0014130 Inhibits Apoptosis in Non-Small Cell Lung Cancer by Sponging miR-136-5p and Upregulating BCL2[J]. Mol Cancer Res. 2020,18(5):748‐756.   [4] Zheng J P,Dai Y M,Chen Z,et al. Circular RNA circ-ABCB10 promotes non-small cell lung cancer proliferation and inhibits cell apoptosis through repressing KISS1[J]. Eur Rev Med Pharmacol Sci. 2020,24(5):2518‐2524.
  [5] Yu C,Cheng Z,Cui S,et al. circFOXM1 promotes proliferation of non-small cell lung carcinoma cells by acting as a ceRNA to upregulate FAM83D[J]. J Exp Clin Cancer Res. 2020,39(1):55.
  [6] Dong L,Zheng J,Gao Y,et al.  The circular RNA NT5E promotes non-small cell lung cancer cell growth via sponging microRNA-134[J]. Aging (Albany NY). 2020,12(4):3936‐3949.
  [7] Wu W,Xi W,Li H,et al.  Circular RNA circACACA regulates proliferation,migration and glycolysis in nonsmallcell lung carcinoma via miR1183 and PI3K/PKB pathway[J]. International journal of molecular medicine. 2020,45(6):1814-24.
  [8] Cui D,Qian R,Li Y. Circular RNA circ-CMPK1 contributes to cell proliferation of non-small cell lung cancer by elevating cyclin D1 via sponging miR-302e[J]. Mol Genet Genomic Med. 2020,8(2):e999.
  [9] Tian F,Wang Y,Xiao Z,et al. [Circular RNA CircHIPK3 Promotes NCI-H1299 and NCI-H2170 Cell Proliferation Through miR-379 and Its Target IGF1] [J]. Zhongguo fei ai za zhi = Chinese journal of lung cancer. 2017,20(7):459-467.
  [10] Li Y,Hu J,Li L,et al. Upregulated circular RNA circ_0016760 indicates unfavorable prognosis in NSCLC and promotes cell progression through miR-1287/GAGE1 axis[J]. Biochem Biophys Res Commun. 2018,503(3):2089‐2094.
  [11] Pang W,Huang F,Zhang X,et al. Circular RNA hsa_circ_0072309 inhibits non-small cell lung cancer progression by sponging miR-580-3p[J]. Biosci Rep. 2020,40(5):BSR20194237.
  [12] Chen T,Yang Z,Liu C,et al. Circ_0078767 suppresses non-small-cell lung cancer by protecting RASSF1A expression via sponging miR-330-3p[J]. Cell Prolif. 2019,52(2):e12548.
  [13] Chi Y,Luo Q,Song Y,et al. Circular RNA circPIP5K1A promotes non-small cell lung cancer proliferation and metastasis through miR-600/HIF-1α regulation[J]. J Cell Biochem. 2019;120(11):19019‐19030.
  [14] Zhang S,Zeng X,Ding T,et al. Microarray profile of circular RNAs identifies hsa_circ_0014130 as a new circular RNA biomarker in non-small cell lung cancer[J]. Sci Rep. 2018;8(1):2878.
  [15] An J,Shi H,Zhang N,et al. Elevation of circular RNA circ_0003645 forecasts unfavorable prognosis and facilitates cell progression via miR-1179/TMEM14A pathway in non-small cell lung cancer[J]. Biochem Biophys Res Commun. 2019,511(4):921‐925.
其他文献
关键词:骨软骨瘤,跟骨,DR,诊断  【中图分类号】R816.8 【文献标识码】A 【文章编号】1673-9026(2020)10-207-01  1 病例摘要:  患者,男,19岁,部队战士,因左侧跟部外侧实性包块入院。入院后行DR检查示:左侧跟骨外侧近跟骨结节处见一长约0.8cm骨性突起,以宽基底与母骨相连,边缘清楚,密度均匀,相邻骨未见骨质破坏及骨膜反应。DR诊断:骨软骨瘤(宽基底型)。后经
期刊
摘要:以目前来看,完全腔镜甲状腺手术已经开始逐渐走向成熟,其自身安全性和可行性相对较好,而且最终美容效果可观,但在这样的情况下,如何有效的预防少见并发症,成为其相对关键的重点。一些并发症的产生,主要是由于手术操作空间小、具备血流丰富所导致的,很容易对周围组织产生伤害。基于此,还需要充分认识其具体特点,提出针对性的预防策略,规避常见的风险和问题以及不足,为手术安全的进行、顺利的开展提供一定程度理论支
期刊
摘要:脾作为腹腔内最易受损的器官之一,脾外伤在法医学鉴定中已经屡见不鲜。《人体损伤致残程度分级》中,对脾切除术后、脾部分切除术后以及脾修补术后等情况均有具体伤残评定条款,并在标准适用指南中对各条款做了相关解释,而脾栓塞术作为新兴的保脾手术应用于临床,暂未被标准纳入到伤残评定条款中,本文通过案例对选择性脾栓塞术治疗外伤性脾破裂的法医学鉴定发表拙见,供同行参考。  关键词:脾破裂;脾切除;脾栓塞;选择
期刊
摘要:社会发展,科技水平越来越发达,物质条件越来越好,人类生理年龄逐渐增长,但是慢性心血管的病人也日趋增长。由于慢性心血管疾病,心脏功能日益減退,慢性心力衰竭是心血管疾病病人死亡的主要的原因。对于心血管疾病的医学治疗人们大多会选择西医治疗,但是随着中华民族传统文化的伟大复兴,越来越多的人们会接受中西治疗。  关键词:心力衰竭;中医和西医结合治疗;中医治疗;西医治疗  【中图分类号】R541.6 【
期刊
摘要:目的:探究应对新型冠状病毒肺炎疫情防控的院感管理与策略。方法:以2020年1月-2020年3月我院门诊患者为对象,分析新型冠状病毒肺炎的防控工作管理,总结经验。主要方法包括:成立医疗救治专家组、救治小组、消杀小组、转运小组等建立健全防控预案、开展全员培训,启动预检分诊工作,并设立发热门诊,加强院内感染控制,张贴就诊流程与宣传材料,准备防护物资等。结果:我院门诊共接诊15951例患者,发热者共
期刊
摘要:随着中医药现代和产业化进一步发展,中医药对外交流逐渐增多,当前的人才难以满足其特定需求。通过浏览关于中医药人才培养方面的官方网站,检索中医药国际人才培养和中国知网(CNKI)数据库文献,得出对其内涵理解的差异,当前的中医药国际人才培养模式依旧是探索化的阶段,培养目标尚且不明确。本文主要致力于探究中医药国际化环境下中医国际化人才培养模式建构情况,首先指明中医药国际人才的内涵,以及主要制约中医药
期刊
摘要:《儿科学》是临床医学专业的一门专业课程,是研究自胎儿至青少年这一时期小儿生长发育、提高小儿身心健康水平和疾病防治质量的临床医学学科。新冠疫情大环境下,全国掀起网络教学的热潮,本文以《儿科学》为例,阐述疫情期间该课程的教学过程,为线上教学水平的提高提供参考。  【中图分类号】R-2 【文献标识码】A 【文章编号】1673-9026(2020)10-210-01  引言  2019年12月底,新
期刊
肾移植手术之后容易出现排斥反应,需要通过免疫抑制剂,使机体可处于免疫抑制状态,患者在接受手术后会出现抵抗力下降的情况,导致感染性疾病的发生。感染性疾病中带状疱疹的发生率最高,带状疱疹主要是水痘带状疱疹病毒感染导致的病毒性皮肤病,该病毒感染后会在脊神经后根神经元内长期潜伏,当人体免疫力过低时病毒就会恢复活性。本文针对2019年11月在我科开展肾移植手术的一例患者出现术后肺部感染并发带状疱疹症状的护理
期刊
摘要:发热、肝肾损伤是临床常见现象,但其幕后病因可能错综复杂,尤其是病程较长,无特殊主诉,且同时患有多种疾病时,更是需要临床医生细心询问病史、耐心细致查体、结合实验室检查、大量查阅文献,综合分析,最终才有可能解开谜底。本研究通过多次多种检测手段包括宏基因组学的二代测序技术(netagenomic next-generation sequencing ,mNGS ),诊断1例同时感染恙虫病、流行性出
期刊
摘要:目的:观察一例染色体16q24微重复患儿言语认知方面存在的主要问题,记录对患儿进行言语认知干预的方法及效果。方法:对患儿进行言语认知发育状况的评估,分析问题,主要特征,制定治疗方案,评估治疗效果,了解患儿认知言语进展情况,记录有效干预方法。结果:在听觉理解和视觉理解上得到了很大提高,但局限于形象具体事物,对抽象事物理解困难;模仿复杂连续的动作欠佳,不能口型模仿;口腔问题为限制发音的主要问题。
期刊