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综述:外泌体和无细胞环状RNA对癌症耐药的影响
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年01月08日 来源:AAAS
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作者综述了细胞外环状rna在癌症中的调控网络及其对癌症耐药的影响。为了传播恶性肿瘤,环状rna作为无细胞分子或外泌体(小囊泡)在血液循环中穿梭,在那里它们被运送到各种细胞。发表在《ExRNA》杂志上的circRNAs网络有潜力被用作癌症治疗策略的治疗靶点或诊断和预后生物标志物。
作者综述了细胞外环状rna在癌症中的调控网络及其对癌症耐药的影响。为了传播恶性肿瘤,环状rna作为无细胞分子或外泌体(小囊泡)在血液循环中穿梭,在那里它们被运送到各种细胞。发表在《ExRNA》杂志上的circRNAs网络有潜力被用作癌症治疗策略的治疗靶点或诊断和预后生物标志物。
癌症是一种恶性疾病,是由细胞不受控制的增殖引起的,这些细胞获得了异常的、恶性的特征。它们在周围微环境中浸润后,通过血液和淋巴循环扩散并转移到身体的不同器官。在过去的几年里,局部局限肿瘤的检测和辅助治疗的改进延长了肿瘤患者的5年生存期。然而,广泛的治疗也伴随着增强的免疫抑制机制和耐药性,导致复发率增加。因此,必须开发新的治疗方法,通过靶向癌症相关细胞成分和信号通路来克服耐药性,以对抗癌细胞的生存。这种治疗策略可以通过环状rna (circRNAs)来执行。
环状rna是单链环状非编码rna (ncrna),并调节多种细胞事件,包括细胞分裂、凋亡和细胞移动。它们调节信号通路,这些致癌信号激活下游成分,促进肿瘤进展,降低药物疗效,导致耐药性。CircRNAs通过结合DNA聚合酶II激活基因转录,或者相反,抑制mRNA翻译。然而,大多数人
环状rna与另一种ncRNA结合,即microrna (mirna)。MiRNAs能够结合并因此抑制mrna的翻译。环状RNA与miRNA的相互作用干扰了miRNA与其靶RNA的结合,导致mRNA的重新翻译。因此,circRNAs可以消除miRNAs的致癌或抑瘤行为
血液中circrna的差异表达和异常的癌症相关水平可能与癌症患者的临床参数和耐药性有关。动态监测它们的表达水平可以帮助评估癌症患者对治疗是否有反应,从而作为耐药的生物标志物。环状rna作为稳定的无细胞分子或嵌入外泌体通过血液和淋巴系统循环。此外,作为细胞间通讯体的外泌体允许环状rna在细胞间传播化学耐药、肿瘤进展和转移。为了避免癌症相关特征的扩散,针对含有致癌环状rna或环状rna的外泌体的新型治疗方法是必要的。迄今为止,有许多检测方法可以靶向和降解致癌环状rna。这些技术包括小干扰RNA (siRNA)、短发夹RNA (shRNAs)、反义寡核苷酸和CRISPR/cas13a。此外,由细胞特异性表面标记操纵的递送系统将这些反义rna带到癌症靶细胞。它们包括腺病毒、慢病毒载体和纳米颗粒,以及具有高生物相容性和低免疫原性的外泌体。
环状rna介导细胞中的广谱调节。它们参与了一个复杂的调节网络,并调节了许多信号通路。在这个网络中,其他的ncrna也参与其中,例如mirna,这些功能被circrna所废除。此外,多种信号通路的许多组分可能被circRNA调节。同样,一个信号通路可以被几个环状rna干扰,这些通路甚至可以相互串扰。这使得当某种circRNA被抑制并因此作为治疗靶点时,精确定义调控网络变化的后果变得尤为困难。因此,在使用环状rna作为治疗靶点的治疗过程中,存在患者遭受严重不良反应的潜在风险。因此,必须设计circRNAs与其他因子相互作用的生物网络模型,以创建特定的癌症相关特征,揭示circRNAs对级联其他组件的下游组件的作用程度。澄清circrna在时间和细胞位置上的浓度可能有助于建立这些检测方法。
最后,环状rna可能特别适合作为非侵入性诊断和预后生物标志物。它们在血液中稳定循环,其浓度可能与癌症患者的临床参数有关。在治疗过程中对其浓度变化的监测可能为治疗反应提供证据。然而,每种癌症类型都有各种各样的环状rna,在环状rna中注册的环状rna总数超过3000个(http://circatlas.biol.ac.cn),要找到一个比特定癌症类型的既定标记更好的生物标志物是一项具有挑战性的任务。
然而,考虑到环状rna作为诊断和预后生物标志物以及治疗靶点的潜在价值,美国国立卫生研究院(NIH)的美国国家医学图书馆(NLM)已经注册了几项临床试验(https://clinicaltrials.gov/)。不幸的是,这些研究的结果仍然无法得知circRNAs是否适用于癌症患者的诊断、预后或治疗,以及它们是否可以替代或补充常规生物标志物。
总之,这篇关于circrna的简短综述代表了其临床应用的潜在优点和缺点。了解它们在未来的临床价值将是令人兴奋的。
Heidi Schwarzenbach的论文“Impact of exosomal and cell-free circRNAs on cancer drug resistant”发表在ExRNA杂志上,综述了多种靶向多种mirna的circRNAs在耐药中的作用。
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