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环状 RNA 在结直肠癌耐药中的作用机制


化疗是结直肠癌重要治疗手段,获得性耐药导致治疗失败。环状 RNA 稳定性高,在结直肠癌组织中表达改变,吸附微小 RNA,调控耐药相关基因表达,介导肿瘤化疗抵抗。

结直肠癌是消化道高发恶性肿瘤,早期可依靠手术切除,而中晚期患者需要接受化疗。但很多患者经过一段时间化疗后,肿瘤细胞产生耐药性,药物杀伤效果下降,肿瘤出现复发和远处转移。化疗耐药机制复杂,涉及药物外排、DNA 损伤修复、细胞凋亡抑制等多个层面,非编码 RNA 在这个过程中扮演重要角色。

环状 RNA 和线性 RNA 结构不一样,没有 5’帽端和 3’polyA 尾,呈闭合环状结构,不容易被核酸外切酶降解,稳定性远高于普通 mRNA 和 miRNA。环状 RNA 大多定位在细胞质,最经典作用模式是 ceRNA 机制:环状 RNA 可以作为内源 miRNA 海绵,竞争性结合微小 RNA,解除微小 RNA 对下游靶 mRNA 的抑制作用,上调靶基因表达。

大量研究发现,耐药结直肠癌细胞中多条环状 RNA 表达显著上调。这类环状 RNA 吸附抑癌 miRNA,上调多药耐药蛋白、抗凋亡蛋白,让肿瘤细胞能够将化疗药物泵出胞外,同时抵抗药物诱导的细胞凋亡。部分环状 RNA 还能够激活 Wnt、PI3K/Akt 等促生存信号通路,进一步增强肿瘤细胞在药物压力下存活能力。与之相反,还有一部分环状 RNA 表达下调,它们本身具备增敏化疗效果的能力。

环状 RNA 介导结直肠癌化疗耐药,医学动漫插画

基于环状 RNA 的稳定性,它具备成为结直肠癌耐药诊断标志物的潜力。可以检测肿瘤组织或者外周体液中环状 RNA 表达水平,预判患者对化疗药物敏感性,辅助制定个体化化疗方案。也可以把促耐药环状 RNA 作为靶点,通过 siRNA、反义寡核苷酸等技术沉默环状 RNA,逆转肿瘤耐药,恢复化疗药物敏感性。

环状 RNA 研究距离临床转化还有很长距离。环状 RNA 存在组织和细胞特异性,部分环状 RNA 同时具备多个 miRNA 结合位点,调控网络复杂;体内递送靶向核酸药物难度较高,脱靶风险需要控制。

总而言之,环状 RNA 参与调控结直肠癌化疗耐药进程,深入解析环状 RNA 介导耐药的分子机制,有助于寻找耐药预测标志物,开发逆转化疗耐药的新策略。