1、癌症进展2023 年 2 月第 21 卷第 3 期ONCOLOGY PROGRESS,Feb 2023 V ol.21,No.3*综述*外泌体环状外泌体环状RNARNA在肿瘤微环境中的潜在应用研究进展在肿瘤微环境中的潜在应用研究进展赵敏1，吕冠平2，王平义3#1丽江文化旅游学院医学院，云南 丽江 6741002洱源县人民医院内四科，云南 大理 6712003西藏民族大学医学部，陕西 咸阳 7120820摘要摘要：外泌体是细胞间通信的多功能调节剂，通过携带各种信息在肿瘤患者的生理和病理状态下起作用。越来越多的研究已经确定了环状 RNA（circRNA）在多种细胞中具有关键的调节作用，来自供体细胞
2、的外泌体circRNA可以局部或远程调节受体细胞，以促进肿瘤的发展和传播，并在肿瘤微环境（TME）中发挥关键作用，从而显著增强肿瘤免疫、代谢、血管生成、耐药性、上皮-间充质转化（EMT）、侵袭和转移。本文主要综述了外泌体circRNA在TME中的潜在作用，强调了外泌体circRNA是肿瘤的生物标志物和潜在治疗靶点，为今后肿瘤的诊断和治疗提供帮助。关键词关键词：外泌体；肿瘤；环状RNA；肿瘤微环境中图分类号中图分类号：R R730730文献标志码文献标志码：AdoiAdoi：10.11877/j.issn.1672-1535.2023.21.03.02国家癌症中心发布的2022年全国癌症统计数据
3、显示，中国恶性肿瘤发病例数、死亡例数持续上升，每年恶性肿瘤所致的医疗花费超过 2200 亿元。肿瘤细胞间的细胞通信与外泌体密不可分1，这也是近几年来研究的一个新兴领域。外泌体环状 RNA（circular RNA，circRNA）主要来自已知的蛋白质编码基因，通过一种称为反向剪接的非规范剪接机制2，并且是共价闭合环，没有加帽或聚腺苷酸化poly（A）尾。这种构象赋予它们很强的稳定性和对核酸外切酶具有一定的抵抗力3。随着高通量RNA测序和RNA分析方法的发展，外泌体 circRNA 在肿瘤中作用的研究也在兴起4-7。circRNA 在外泌体中含量丰富且更加稳定，可以转移到邻近或远处的细胞并发挥作
4、用。来源于肿瘤细胞的外泌体 circRNA 可以被运送到受体细胞，在肿瘤细胞的发生、发展、增殖、侵袭、转移以及耐药中发挥重要作用8。外泌体 circRNA 的相对稳定性和保守性使其成为包括肿瘤在内的多种疾病的潜在生物标志物9-10。近年来，人们对肿瘤治疗的关注已经从靶向恶性肿瘤细胞转向了介导肿瘤微环境（tumor microenvironment，TME），从而干扰其复杂的相互作用。因此，TME 被认为是一个很有前途的肿瘤治疗靶点11。TME通过各种信号网络协调细胞-细胞相互作用12。研究发现，外泌体由 TME 中常见的旁分泌细胞分泌13-14，并转移包括 circRNA 在内的多种生物分子，
5、当它们被释放并递送到受体细胞中时，参与细胞间相互作用15。本文综述了外泌体 circRNA 在 TME中的潜在作用，为今后肿瘤的诊断和治疗提供帮助。1 1外泌体外泌体circRNAcircRNA调节肿瘤免疫调节肿瘤免疫免疫细胞作为 TME 中最丰富的细胞成分，被报道是抗肿瘤有希望的靶点16。研究发现，免疫细胞、肿瘤细胞和与胞外小体相关的细胞间通信之间的相互作用在肿瘤免疫调节中至关重要，可以创造免疫抑制环境，促进肿瘤的发生和进展17-18。有研究者在不同的肿瘤类型中观察到TME中许多外泌体 circRNA 的显著失调8。此外，一些外泌体circRNA调节免疫细胞，包括淋巴细胞、巨噬细胞、自然杀伤
6、（natural killer，NK）细胞和树突状细胞（dendritic cell，DC），从而为外泌体 circRNA 在免疫调节中的作用提供了证据。研究发现，T细胞作为适应性免疫的主要组成部分，当在 TME 中衰竭时，会诱导肿瘤细胞免疫逃逸19。研究表明，血浆外泌体 circRNA-002178通过在肺腺癌（lung adenocarcinoma，LUAD）中充当微小 RNA（microRNA，miRNA）-34 海绵促进程序性死亡受体配体 1（programmed cell death 1 ligand 1，PDCD1LG1，也 称PD-L1）表达，从而诱导T细胞衰竭20。巨噬细胞是
7、TME 中最普遍的免疫细胞，是阻碍肿瘤进展和影响抗肿瘤免疫反应的一个重要因子21。外泌体可以作为连接肿瘤细胞和巨噬细胞的通信器22。研究发现，外泌体hsa-circ-0048117在食管鳞状细胞癌（esophageal squamous cell carcinoma，ESCC）中显著上调。外源性 hsa-circ-0048117可以被输送到巨噬细胞以诱导 M2 型巨噬细胞极化，从而重塑TME并调节ESCC进展23。NK 细胞是宿主免疫监测的第一道防线，因此在抗肿瘤免疫治疗中发挥着关键作用。当NK 细胞衰竭时，可以促进肿瘤免疫逃逸。肝细基金项目：西藏自治区自然科学基金（XZ202001ZR005
8、3G）#通信作者（corresponding author），邮箱：238ONCOLOGY PROGRESS,Feb 2023 V ol.21 No.3胞癌（hepatocellular carcinoma，HCC）衍生的外泌体circUHRF1 被转移到NK细胞，分泌miRNA-449c-5p上调一种跨膜蛋白 T 细胞免疫球蛋白黏蛋白分子3（T cell immunoglobulin and mucin domain-containing protein 3，TIM3）表达，进而诱导 NK细胞衰竭，从而有利于HCC的免疫抑制24。TME 中肿瘤浸润淋巴细胞（tumor infiltratin
9、glymphocyte，TIL）和中性粒细胞的失调与总生存率相关25-26。胰腺导管腺癌（pancreatic ductal adenocarcinoma，PDAC）细胞来源的外泌体 circ-PDE8A通过海绵化 miRNA-338 激活结肠癌转移（metastasis-associated in colon cancer，MACC）/间充质-上皮转化（mesenchymal-epithelial transition，MET）/细胞外信号调节激酶（extracellular signal-regulated kinase，ERK）/蛋白激酶B（protein kinase B，PKB，又称
10、AKT）通路，进而促进淋巴结转移和肿瘤进展27。此外，circPACRGL 海绵化 miRNA-142-3p/miRNA-506-3p 可 促 进 转 化 生 长 因 子-1（transforminggrowth factor-1，TGF-1）的表达，以及中性粒细胞由 N1 型向 N2 型转化，从而促进结直肠癌细胞增殖、迁移和侵袭28。目前，关于外泌体 circRNA 调节免疫细胞的精确机制的研究仍处于起步阶段，需要进一步研究以发现新的治疗靶点。2 2外泌体外泌体circRNAcircRNA介导肿瘤新生血管生成介导肿瘤新生血管生成血管生成对于大多数实体瘤的肿瘤生长和血行转移是必不可少的。来源于
11、肿瘤细胞的外泌体将促血管生成信号传递给血管内皮细胞，促进新生血管的生成，从而导致肿瘤转移和侵袭。多种血管生成因子的过度表达以及肿瘤细胞在TME中的快速生长，有助于血管网络的发展，从而导致不同的结构和功能异常29-30。血管内皮生长因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）是一种有效的血管生成因子，在生理和病理血管生成中发挥着重要作用31。同时，肿瘤相关内皮细胞是TME 中肿瘤基质的重要组成部分，支持肿瘤新生血管生成32。研究表明，PDAC细胞衍生的外泌体释放 circ-IARS 促进了内皮细胞通透性和转移性。在被脐静脉内皮细胞（human umbil
12、ical vein endothelial cell，HUVEC）摄取后，circ-IARS海绵化miRNA-122，解除抑制下游的 RhoA 表达和活性，从而提高了 PDAC 的转移能力6。另外，在胃癌组织中发现 circ-RanGAP1 高表达与 TNM 分期晚、淋巴结转移和不良生存密切相关。可能是因为 circ-RanGAP1促进miRNA-877-3p上调VEGFA的表达。并且 circ-RanGAP1在胃癌术前患者的血浆外泌体中被上调，这些患者的血浆外泌体增强了胃癌细胞的迁移和侵袭能力33。Xie等34在胃癌组织和血清中发现circSHKBP1的过表达在体内外促进了胃癌细胞的增殖、迁
13、移、侵袭和血管生成。在机制上，可能是外泌体 circSHKBP1 调节 miRNA-582-3p/人抗原 R（human antigen R，HUR）/VEGF 途径，抑制热休克蛋白90（heat shock protein 90，HSP90）降解，促进胃癌进展。同样，外泌体 circ_0044366在胃癌中显著表达，通过细胞间通信显著抑制HUVEC的增殖、迁移和血管生成。circ_0044366通过海绵化miRNA-29a，调节 VEGF 途径，促进胃癌的发生和发展4。另外，Xu 等35在胆管癌（cholangiocarcinoma，CCA）细胞中发现外泌体circ-CCAC1被转移到内皮单
14、层细胞，破坏内皮屏障完整性并诱导血管生成，从而加速了 CCA 的发生和转移。进一步的分析发现，在机制上，circ-CCAC1通过将一种位于7 号染色体上的 zeste 增强子同源物 2（enhancer ofzeste homologue 2，EZH2）隔离在细胞质中来上调细胞渗漏，增加 SH3 结构域 GRB2 样 2（SH3-domain GRB2-like 2，SH3GL2）的表达，从而降低细胞间连接蛋白的表达。但是另一项研究表明，富含circFNDC3B的外泌体可以通过miRNA-97-5p/组织金属蛋白酶抑制因子 3（tissue metalloproteinase inhibito
15、r 3，TIMP3）轴抑制大肠癌的血管生成和肝转移36。此外，某些抑制剂（如贝伐珠单抗）可以显著降低血管生成因子的表达，从而抑制血管生成37。因此，加深对肿瘤新生血管生成相关的细胞和分子机制的理解将有助于开发新型抗血管生成疗法。3 3外泌体外泌体circRNAcircRNA介导肿瘤耐药性介导肿瘤耐药性外泌体作为细胞间通信的关键介质，与耐药性有关。TME 中的肿瘤和间质细胞可以分泌不同的生物大分子。作为近年来的研究热点，外泌体 circRNA 在原发肿瘤细胞向受体细胞转移耐药相关分子中发挥着多功能作用38。证据表明，外泌体circRNA通过内在和外在因素影响肿瘤细胞对放化疗的耐药性39。TME中
16、的外泌体circRNA可促进化疗放疗抵抗和肿瘤复发，可 能 与 其 调 节 细 胞 外 基 质（extracellular matrix，ECM）、低氧诱导因子-（hypoxia-inducible factor-，HIF-）和VEGF的表达有关40-41。此外，外泌体circRNA可能作为细胞间信号分子发挥作用，将耐药特性从耐药结直肠癌细胞转移到敏感细胞。一项研究发现，ciRS-122与结直肠癌的化疗耐药性呈正相关，外泌体ciRS-122从化学耐药细胞传递到受体细胞，并且 ciRS-122可以作为 miRNA-122的海绵，提高 M2 型丙酮酸激酶 2（M2 pyruvate kinase 2，PKM2）的表达，从而加速糖酵解，增强结直肠癌细胞对奥沙利铂的耐药性42。在食管癌中，外泌体circ_0000337 通过调节 miRNA-377-3p/Janus 激酶 2（Janus kinase 2，JAK2）轴从而促进食管癌细胞对铂类的耐药性，加速肿瘤细胞侵袭和转移43。研究239癌症进展2023年2月第21卷第3期人员在行经导管动脉栓塞化疗（transcatheter arteria
