综述:环状RNA在紫杉醇耐药中的双重作用:分子机制与临床意义

《Cell Cycle》:The dual role of circular RNAs in paclitaxel resistance: insights into molecular mechanisms and clinical implications

【字体: 时间:2025年10月18日 来源:Cell Cycle 3.4

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  本综述系统阐述了环状RNA(circRNA)通过调控microRNA(miRNA)海绵作用、转录因子及细胞凋亡等机制,在紫杉醇(Paclitaxel)耐药中扮演促癌或抑癌的双重角色,为逆转肿瘤耐药提供了新型治疗靶点。

  
circRNA的分子特征与稳定性优势
环状RNA(circRNA)是一类具有共价闭合环状结构的非编码RNA分子,其独特的结构使其能够抵抗RNA外切酶(exonuclease)的降解,因此在细胞内表现出比线性RNA更高的稳定性。这一特性使circRNA成为调控基因表达和细胞功能的理想分子。在紫杉醇(Paclitaxel)耐药研究中,circRNA的稳定性使其能够在肿瘤微环境中持久发挥作用,通过多种机制影响化疗药物的敏感性。
紫杉醇耐药的经典机制
紫杉醇是一种广泛应用于乳腺癌、卵巢癌和肺癌等多种癌症治疗的化疗药物。其作用机制主要是通过促进微管蛋白的聚合和稳定,从而抑制肿瘤细胞的有丝分裂,诱导细胞凋亡。然而,长期使用紫杉醇后,肿瘤细胞往往会产生耐药性,导致治疗失败。已知的紫杉醇耐药机制包括药物外排泵(如P-糖蛋白)的过度表达、β-微管蛋白(β-tubulin)的突变、以及抗凋亡信号通路(如PI3K/Akt)的激活等。这些机制共同降低了紫杉醇对肿瘤细胞的杀伤效果。
circRNA在紫杉醇耐药中的双重角色
近年来的研究表明,circRNA在紫杉醇耐药中发挥着双重作用,既可作为癌基因(oncogene)促进耐药,也可作为肿瘤抑制基因(tumor suppressor)增强药物敏感性。具体而言,某些circRNA(如ciRS-7)通过充当microRNA(miRNA)的“海绵”(sponging),竞争性吸附miRNA,从而解除miRNA对其靶基因的抑制。例如,当circRNA海绵吸附了抑癌miRNA(如miR-34a)后,可能上调抗凋亡基因(如Bcl-2)的表达,促进肿瘤细胞的存活和耐药。相反,一些具有抑癌功能的circRNA(如circFOXO3)则可能通过调控细胞周期蛋白或促进凋亡相关蛋白的表达,增强紫杉醇的敏感性。
circRNA调控耐药的具体分子通路
circRNA通过多种分子通路影响紫杉醇耐药。其中,最典型的机制是ceRNA(competing endogenous RNA)网络,即circRNA通过结合特定miRNA,间接调控下游靶基因的表达。例如,circ_0000199被报道通过吸附miR-125b,影响PI3K/Akt信号通路的活性,进而调控卵巢癌细胞的紫杉醇耐药性。此外,部分circRNA还能直接与RNA结合蛋白(RBP)相互作用,或通过编码小肽(peptide)来影响细胞功能。在癌症干细胞(CSC)动态平衡中,circRNA可能通过调控干性相关转录因子(如Oct4、Nanog)的表达,维持肿瘤干细胞的自我更新能力,从而促进耐药的发生。
circRNA的临床意义与治疗潜力
由于circRNA在紫杉醇耐药中的关键作用,它们已成为潜在的诊断生物标志物和治疗靶点。通过检测患者肿瘤组织或血液中的circRNA表达谱,可能预测紫杉醇的疗效和耐药风险。在治疗方面,针对促癌circRNA的抑制剂(如siRNA或ASO)或恢复抑癌circRNA的表达(如通过纳米载体递送)有望逆转紫杉醇耐药。例如,在临床前研究中,敲低circPVT1可显著增强乳腺癌细胞对紫杉醇的敏感性。未来,circRNA靶向疗法与紫杉醇的联合应用可能为克服肿瘤耐药提供新策略。
未来研究方向与挑战
尽管circRNA在紫杉醇耐药中的作用已取得重要进展,但其具体调控网络和体内功能仍需深入探索。未来研究需要利用高通量测序(如RNA-seq)和基因编辑技术(如CRISPR/Cas9)系统鉴定与耐药相关的关键circRNA,并阐明其上下游信号通路。此外,circRNA的体内递送方法和靶向治疗的安全性也是临床转化面临的主要挑战。通过多学科合作,circRNA研究有望为紫杉醇耐药这一临床难题提供突破性解决方案。
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