综述：头颈部鳞状细胞癌中的CricRNA：生物学功能与临床前景

《Frontiers in Oncology》：CricRNA in head and neck squamous cell carcinoma: biological functions and clinical prospects

头颈部鳞状细胞癌（HNSCC）中环RNA（circRNA）通过miRNA海绵、蛋白支架、翻译模板及表观遗传调控等机制驱动肿瘤增殖、转移、化疗耐药和免疫逃逸，并具备作为诊断标志物和治疗靶点的潜力。当前研究在机制解析、样本规模及临床转化方面仍存在挑战。

　　头颈癌（Head and Neck Squamous Cell Carcinoma, HNSCC）是全球范围内常见的恶性肿瘤之一，其预后通常较差，五年生存率低于50%。这种癌症类型涵盖了口腔、喉部、鼻咽等部位的鳞状细胞癌，其发生与多种复杂的分子机制密切相关。近年来，非编码RNA的研究取得了显著进展，其中环状RNA（Circular RNA, circRNA）因其独特的结构和生物学功能而受到广泛关注。circRNA是一种通过反向剪接形成的共价闭环非编码RNA分子，具有组织特异性、高度稳定性和在体液中的持久性，这使得其在疾病诊断和治疗中的应用潜力巨大。

circRNA的生成机制主要依赖于反向剪接过程，这一过程通常发生在前体mRNA（pre-mRNA）或长链非编码RNA（lncRNA）中。根据不同的剪接机制，circRNA可以分为三类：外显子环状RNA（exon circular RNA, ecircRNA）、外显子-内含子环状RNA（exon-intron circular RNA, EIciRNA）和内含子环状RNA（intron circular RNA, ciRNA）。这些不同类型的circRNA在结构和功能上存在差异，从而形成了基于剪接机制的分类系统。此外，一些研究还提出了第四类circRNA——三元环状RNA（tricRNA），进一步丰富了circRNA的分类体系。circRNA的生物合成路径多种多样，包括由lariat驱动、内含子配对驱动以及RNA结合蛋白（RBP）驱动的机制，这些机制共同决定了circRNA的形成和功能特性。

在生物学功能方面，circRNA通过多种方式参与肿瘤的发生发展。其中，最为显著的是其作为miRNA海绵（miRNA sponge）的功能。miRNA海绵的作用机制是通过与miRNA结合，阻止其对靶基因的调控，从而激活促进细胞增殖的基因。例如，circHIPK3能够通过与miR-558结合，抑制其对heparanase的调控，进而影响细胞的增殖和迁移能力。此外，circRNA还可以作为蛋白质支架，通过与特定蛋白质相互作用，影响其稳定性、定位和功能。例如，在小鼠成纤维细胞中，circ-Foxo3能够与p21和Cdk2形成三元复合体，抑制细胞周期的进展。这种支架功能不仅在细胞增殖中发挥作用，还可能在肿瘤的侵袭和转移过程中产生影响。

circRNA还具备直接编码蛋白质的能力，尽管其翻译效率通常较低。一些研究发现，特定的circRNA分子中包含内部核糖体进入位点（IRES）或开放阅读框（ORF），能够通过这些结构启动翻译过程。例如，circ-SHPRH能够编码SHPRH-146aa蛋白，该蛋白作为“诱饵”保护主蛋白SHPRH免受泛素化降解，从而抑制胶质瘤的发展。这种翻译调控功能为circRNA在疾病治疗中的应用提供了新的思路。此外，circRNA在表观遗传调控中也发挥着重要作用。例如，Zhu等人的研究发现，在肺鳞状细胞癌（LSCC）样本中，circSEPT9的过表达会增强miR-10a基因的甲基化水平，从而降低miR-10a的表达，最终导致细胞增殖能力的提升。这一发现表明，circRNA可能通过表观遗传机制影响基因表达，进而影响肿瘤的发展进程。

由于circRNA具有稳定的结构和较长的半衰期，它们在体液中的检测具有较高的可行性，这为非侵入性诊断提供了新的工具。例如，circRNA可以在血浆、血清、唾液、脑脊液和胃液等体液中稳定存在，并且以外泌体包裹的circRNA（exo-circRNA）或游离的circRNA（cf-circRNA）形式出现。这种稳定性使得circRNA成为一种理想的生物标志物，特别是在癌症早期检测和预后评估方面。例如，circMAN1A2在鼻咽癌（NPC）细胞系中高表达，且其在患者血清中的浓度显著高于健康人，这提示其可能作为NPC的早期诊断标志物。同样，唾液中的circ_0000199也被发现与NPC的进展和预后密切相关，表明其在临床中的应用前景广阔。

在HNSCC中，circRNA的表达谱具有高度的组织特异性和动态变化。Wang等人（2018）利用高通量微阵列技术分析了HNSCC组织中的circRNA和mRNA表达情况，发现有12,366个circRNA和35,252个mRNA被检测到，其中287个circRNA和1,053个mRNA表现出显著的差异表达。这一结果表明，circRNA在HNSCC的病理过程中可能扮演重要角色。随后，Wu等人通过单细胞RNA测序技术进一步揭示了circRNA在不同细胞类型中的表达特征，发现某些circRNA的表达在特定的细胞群体中显著升高或降低。这些研究不仅有助于理解circRNA在肿瘤微环境中的作用，还为后续的免疫细胞浸润分析提供了重要的数据支持。

在HNSCC的恶性表型调控中，circRNA的作用机制多种多样。例如，circPVT1的过表达与TP53突变密切相关，其通过抑制miR-497-5p的活性，促进细胞增殖和肿瘤发生。此外，circPARD3的高表达与肿瘤的T分期、N分期以及临床分期显著相关，其通过海绵作用抑制miR-145-5p，进而激活PRKCI-Akt-mTOR信号通路，导致细胞增殖、迁移和侵袭能力的增强，同时降低细胞的凋亡水平。这表明，circRNA在调控细胞周期和凋亡过程中具有重要作用。在肿瘤的侵袭和转移方面，circSHKBP1的表达水平与LSCC患者的不良预后密切相关，其通过与miR-766-5p结合，抑制其对HMGA2的调控，从而促进肿瘤的侵袭和转移能力。而circBFAR的高表达则与LSCC的进展和总体生存率降低有关，其通过调控miR-31-5p和COL5A1的表达，影响肿瘤细胞的增殖和血管生成。

在免疫逃逸方面，circRNA同样发挥着关键作用。Ge等人（2024）的研究发现，由人乳头瘤病毒（HPV）编码的circE7与HNSCC中CD8+ T细胞的浸润呈显著负相关。circE7通过与乙酰辅酶A羧化酶1（ACC1）结合，诱导其去磷酸化和激活，进而减少H3K27乙酰化水平，导致LGALS9基因的表达下降。LGALS9编码的Galectin-9蛋白在T细胞的功能调节中具有重要作用，其表达降低可能削弱T细胞的杀伤能力，促进免疫逃逸。这一发现为HNSCC的免疫治疗提供了新的思路，即通过抑制circE7或增强Galectin-9的表达，可能提高免疫检查点抑制剂的疗效。

此外，circRNA在肿瘤代谢重编程中的作用也逐渐被揭示。Long等人（2022）的研究表明，circ_0008068在口腔鳞状细胞癌（OSCC）组织中高表达，并通过与miR-153-3p的相互作用调控AGK的表达，进而促进糖酵解活性的增加。这种代谢调控功能可能为肿瘤细胞提供更多的能量支持，从而增强其生存能力和耐药性。circRNA还可能通过与RNA结合蛋白（RBP）的相互作用，影响基因表达和蛋白质功能，进一步促进肿瘤的发展。

在化疗耐药性方面，circRNA的作用机制同样复杂。一些研究发现，特定的circRNA（如circRNA_100284）能够通过海绵作用抑制miR-10a的活性，从而激活与细胞存活和DNA修复相关的通路，导致肿瘤细胞对化疗药物的耐受性增强。此外，circRNA还可能通过编码功能性肽或与RBPs的相互作用，促进药物外排和细胞存活，从而提高耐药性。这些发现表明，circRNA在调控肿瘤细胞的耐药性方面具有重要作用，可能成为未来抗肿瘤治疗中的重要靶点。

circRNA作为诊断和预后标志物的潜力也在不断被验证。例如，hsa_circ_0036722在区分喉鳞状细胞癌（LSCC）与相邻正常组织方面表现出较高的敏感性和特异性，其ROC曲线下的面积（AUC）达到0.838，提示其可能作为LSCC的诊断标志物。同样，唾液中的circ_0000199在区分OSCC与健康个体方面也显示出良好的诊断性能，其AUC为0.825，敏感性为80.0%，特异性为78.6%。这些数据表明，circRNA在非侵入性诊断中具有重要价值，特别是在早期检测和疾病进展评估方面。

然而，circRNA的研究仍面临诸多挑战。首先，目前的研究主要集中在circRNA作为miRNA海绵的功能，而其在转录、剪接、蛋白质相互作用以及编码蛋白质或肽等方面的作用尚未被充分揭示。其次，大多数关于circRNA作为生物标志物的研究基于小样本量，需要在更大规模的临床样本中进行验证，以确认其在疾病诊断和预后评估中的实际应用价值。此外，circRNA的临床转化仍处于初步阶段，如何高效地将circRNA递送至目标细胞，并确保其在体内的稳定性和安全性，是当前研究的重要方向。

为了推动circRNA在HNSCC中的应用，未来的研究需要结合多组学数据，如转录组学、蛋白质组学和代谢组学，以全面解析circRNA在肿瘤发生发展中的作用机制。同时，开发高效的circRNA递送系统，如纳米脂质体和外泌体，将有助于提高其在体内的稳定性和靶向性。此外，建立多中心、国际化的HNSCC-circRNA数据库，将有助于标准化circRNA的检测方法，并推动其在临床中的应用。人工智能和机器学习技术的引入，也将为circRNA的研究提供新的工具，帮助预测其在肿瘤中的潜在作用，并构建全面的circRNA调控网络。

综上所述，circRNA在HNSCC中的研究不仅揭示了其在肿瘤发生、发展和治疗中的多重作用，还为疾病的早期诊断和精准治疗提供了新的思路。尽管目前的研究仍存在诸多挑战，但随着技术的进步和多学科的融合，circRNA在HNSCC中的应用前景十分广阔。未来的研究应更加注重机制的深入解析和临床转化的可行性，以期实现circRNA在HNSCC治疗中的突破性进展。