综述：环状 RNA 在急性髓系白血病中的新兴功能及临床意义

这篇综述聚焦急性髓系白血病（AML），深入探讨环状 RNA（circRNAs）在其中的作用。详细阐述了 circRNAs 的生成、降解、调控机制，分析其在 AML 细胞增殖、凋亡等过程中的功能，还讨论了相关临床应用前景，为 AML 研究提供了全面参考。

　　

环状 RNA 的生成与降解

环状 RNA（circRNAs）是一类特殊的单链 RNA，具有共价闭合环状结构，无 5’帽子和 3’多聚腺苷酸尾巴。它主要通过非经典的可变剪接，即反向剪接产生，由下游 5’剪接位点与上游 3’剪接位点连接形成。circRNAs 根据起源可分为外显子 circRNAs（ecircRNAs）、外显子 - 内含子 circRNAs（EIciRNAs）、内含子 circRNAs（ciRNAs）和基因间 circRNAs 等多种类型 。其中，ecircRNAs 最为常见，主要位于细胞质；EIciRNAs 则保留内含子序列，多存在于细胞核 。
相较于线性 RNA，circRNAs 稳定性更高，这得益于其环状结构可抵抗核酸外切酶的降解。不过，circRNAs 的降解机制目前尚未完全明确，现有研究提出了几种可能的途径，如可被 GW182（P 体和 RNAi 机器的关键成分）、经聚（I:C）处理或病毒感染后的细胞中的 RNase L 降解 ，还可能通过与 miRNA 以 Ago2 依赖的方式相互作用而降解 。此外，m⁶A 修饰的 circRNAs 可通过 YTHDF2（m⁶A 读取蛋白）-HRSP12（衔接蛋白）-RNase P/MRP（内切核糖核酸酶）途径进行内切核糖核酸裂解 ，高度结构化的 circRNAs 能被 G3BP1 及其相关蛋白 UPF1 降解 。

环状 RNA 的潜在调控机制

1. 作为 miRNA 海绵：circRNAs 可作为 miRNA 海绵，结合 miRNA，阻止其对靶基因的沉默作用，进而调控基因表达。不过，circRNA 作为 miRNA 海绵的生物学功能需谨慎验证，其发挥作用的关键参数包括每个 circRNA 分子上 miRNA 反应元件（MREs）的数量、circRNAs 与 miRNAs 的化学计量比以及 miRNA 靶向基因的表达水平，且海绵活性依赖于 circRNAs 与靶 miRNAs 在细胞质中的共定位。
2. 与 DNA 相互作用：circRNAs 能与 DNA 形成 circRNA:DNA 杂交体（circR 环），影响恶性肿瘤表型。例如，circMLL (9,10) 在急性髓系白血病（AML）中可诱导蛋白酶体抑制、引发 DNA 断裂和促进染色体易位，驱动 AML 的发生发展 ；circSMARCA5 在乳腺癌中可形成 circR 环，影响基因转录和 DNA 损伤修复能力。
3. 与蛋白质相互作用
   • 调节 RNA 结合蛋白（RBP）的功能：circRNAs 可与 RBP 相互作用，调节基因表达。如 circMYBL2 能促进 PTBP1 与 FLT3 mRNA 结合，增强 FLT3 激酶的翻译效率，促进 FLT3-ITD 阳性 AML 细胞的增殖并抑制其分化 。
   • 招募转录激活因子：circRNAs 可招募特定的激活复合物到靶基因启动子区域，调控下游致癌通路。如在肝癌中，circRNA cia-MAF 可招募组蛋白乙酰转移酶复合物（TIP60）到 MAFF 启动子，维持肝肿瘤起始细胞的自我更新 。
   • 作为蛋白质支架：circRNAs 可作为分子支架，促进蛋白质复合物的组装，发挥调节酶活性、稳定蛋白质复合物和协调蛋白质 - 蛋白质相互作用的功能。如 circACC1 可与 AMPK 的 β/γ 亚基形成三元复合物，增强 AMPK 全酶的稳定性和催化活性 。
   • 与特定蛋白质相互作用：circRNAs 与特定蛋白质结合后，可改变蛋白质的常规生物学功能或影响下游生物学过程。如核 circPDIA4 可与 RNA 解旋酶 DHX9 竞争性结合，加速胃癌进展 。
   
   
4. 翻译蛋白质或多肽：部分 circRNAs 具有蛋白质编码潜力，存在 m⁶A 依赖和 IRES 介导的两种翻译机制。如 circZKSCAN1 可编码一个 206 个氨基酸的多肽，抑制肝癌中的 PI3K/AKT/mTOR 通路 。

急性髓系白血病中的环状 RNA 表达谱

通过 RNA 测序和微阵列技术，研究发现 AML 患者中 circRNAs 广泛失调。差异表达的 circRNAs 参与细胞增殖、迁移、对药物的反应等生物学过程，主要涉及 ErbB 信号通路、EGFR 酪氨酸激酶抑制剂耐药和 mTOR 信号通路等 。AML 相关 circRNAs 主要来源于外显子，在染色体 1、2、6 和 16 上高频分布，在染色体 13 和 21 及线粒体 DNA 上分布较少 。基因变异会影响 circRNA 的表达谱，如 NPM1 突变和剪接因子突变的 AML 患者中，存在特定的差异表达 circRNAs 。此外，m⁶A 修饰的 circRNAs 在 AML 中也有差异表达，参与 AML 的肿瘤发生 。

环状 RNA 研究的在线数据库和工具

为助力 circRNA 研究，开发了多种专门的数据库和分析工具。如 GEO、circRNADisease v2.0 等数据库，可帮助用户浏览、搜索和下载 circRNA 相关信息 。CIRI、CIRCexplorer2 等工具用于在大规模 RNA 测序数据中识别 circRNAs 。还有一些数据库可预测 circRNAs 的蛋白质编码潜力、与 miRNA 或 RBP 的相互作用等。不过，数据库预测结果需实验验证，且目前 circRNAs 缺乏标准化命名，临床数据库也有待完善。

环状 RNA 在急性髓系白血病中的作用

1. 影响 AML 细胞增殖和凋亡：部分 circRNAs 如 hsa_circ_0079480、f-circPR 等促进 AML 细胞增殖并抑制凋亡；而 hsa_circ_0121582、hsa_circ_0001947 等则发挥相反作用。其作用机制主要通过 circRNA - miRNA - mRNA 网络，少数通过与蛋白质结合实现。
2. 调控细胞周期：circRNAs 参与调节 AML 细胞的细胞周期，可导致细胞周期加速或阻滞。如 circ_POLA2 沉默可使 CDK4 和 CDK6 下调，导致 AML 细胞 G1/G0 期阻滞 。
3. 调节细胞分化：circRNAs 参与 AML 细胞的分化调节，如 circMYBL2、circSPI1 等抑制分化，而 circ_0001187 和 circ-HIPK2 则促进分化。
4. 调控侵袭、迁移和髓外浸润：circRNAs 在 AML 细胞的侵袭、迁移和髓外浸润中起关键调节作用，多数通过海绵吸附 miRNA 干扰相关调节因子发挥作用。
5. 调节铁死亡：在 AML 中，circZBTB46 可保护细胞免受铁死亡，促进细胞增殖；circKDM4C 则促进铁死亡，但相关研究较少。
6. 调节自噬：自噬在肿瘤中具有双重作用，circPAN3 可通过激活自噬和 AMPK/mTOR 信号通路，促进 AML 对阿霉素的耐药性；hsa_circ_0035381 则可调节自噬水平影响 AML 细胞增殖 。
7. 影响白血病干细胞干性：hsa_circ_0003420 在非 M3 AML 干细胞中表达较低，过表达可损害白血病干细胞干性，但相关研究尚少。
8. 调节耐药性：circRNAs 参与 AML 的耐药调节，如 circPAN3、circNPM1 等通过不同机制影响 AML 细胞对药物的敏感性。
9. 外泌体 circRNAs 和 AML 微环境：外泌体 circRNAs 在 AML 细胞与微环境的相互作用中起重要作用，如外泌体 circ_001264 可激活 p38-STAT3 信号，诱导 M2 巨噬细胞极化，上调 PD-L1 表达，但部分外泌体 circRNAs 的功能仍待探索。

环状 RNA 在急性髓系白血病中的临床应用

1. 与临床病理特征的相关性：circRNA 表达水平与 AML 患者的年龄、性别、FAB 分型、骨髓或外周血中原始细胞百分比、基因突变等临床病理特征密切相关。
2. 作为诊断生物标志物：多种 circRNAs 在 AML 诊断中具有价值，如 circPLXNB2、hsa_circ_0004277 等，可通过骨髓、外周血或血清外泌体检测，但外泌体 circRNAs 在 AML 诊断中的研究相对较少。
3. 作为预后生物标志物：circ-ANXA2、circ_0012152 等 circRNAs 可用于评估 AML 患者的预后，对判断患者生存情况和复发风险有重要意义。
4. 作为治疗靶点或药物：由于 circRNAs 在 AML 中的重要作用，干扰其表达可能是治疗 AML 的有效策略。对于上调的 circRNAs，可采用 RNA 干扰（RNAi）、反义寡核苷酸（ASO）、CRISPR/Cas 等技术进行敲低；对于下调的 circRNAs，可通过克隆到病毒载体实现过表达 。此外，circRNA 疫苗也展现出治疗 AML 的潜力。

总结与展望

AML 是一种复杂的血液系统恶性肿瘤，目前治疗效果不佳。circRNAs 作为新兴的分子调节剂，在 AML 的发生发展中起重要作用，具有作为诊断、预后生物标志物和治疗靶点的潜力。然而，circRNA 研究仍面临诸多挑战，如命名不统一、检测方法有待改进、作用机制尚未完全明确、临床转化困难等。未来需要进一步深入研究，以推动 circRNA 在 AML 临床治疗中的应用。