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综述:环状RNA如何调控Notch信号通路
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年08月05日 来源:Journal of Cell Communication and Signaling 3.9
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这篇综述系统阐述了环状RNA(circRNA)通过miRNA海绵作用(如circ-NOTCH1通过miR-637/apelin轴促进胃癌转移)、蛋白质互作和肽编码等方式调控Notch信号通路的机制,重点分析了circNFIX(胶质瘤)和circ-ASH2L(胰腺癌)等促癌circRNA的分子机制,并探讨了其作为生物标志物和治疗靶点的潜力。
环状RNA(circRNA)作为Notch信号通路的关键调控因子,通过miRNA海绵作用(如circ-NOTCH1通过miR-637/apelin轴促进胃癌转移)、蛋白质互作和肽编码等方式,影响从癌症到神经退行性疾病的多种病理过程。研究表明,circNFIX(胶质瘤)和circ-ASH2L(胰腺癌)等促癌circRNA通过吸附miR-34a-5p上调NOTCH1表达并激活下游效应分子。值得注意的是,Notch信号通路具有组织特异性双重作用,例如circFBXW7在T细胞急性淋巴细胞白血病(T-ALL)中抑制NOTCH1(抑癌作用),而circ-NSD2在结直肠癌中激活JAG1/NOTCH1(促癌作用)。尽管hsa_circ_0001741等circRNA展现出预后潜力,但miRNA多效性导致的递送和靶向特异性问题仍是临床转化的主要障碍。
Notch信号通路作为进化保守的细胞间通讯系统,在细胞分化、增殖、凋亡和干细胞维持中发挥核心作用。该通路通过γ-分泌酶介导的蛋白水解切割释放Notch胞内域(NICD),进而激活Hes和Hey等靶基因表达。人类存在4种Notch受体(NOTCH1-4)和5种配体(DLL1/3/4、JAG1/2),其异常激活与癌症、心血管疾病和神经退行性疾病密切相关。近年研究发现,circRNA通过吸附miRNA(如miR-34a-5p)、结合RNA结合蛋白(RBP)或编码功能性肽段等方式精细调控Notch通路。
circ-NOTCH1在胃癌中通过抑制miR-637和miR-449c-5p的活性,分别上调apelin和MYC表达,进而促进转移和干细胞特性。胶质瘤中高表达的circNFIX通过吸附miR-34a-5p解除其对NOTCH1的抑制,促进肿瘤生长。值得注意的是,极低频磁场(ELF-MF)可通过下调hsa_circ_0005986/NOTCH1轴选择性抑制胃癌细胞存活。在乳腺癌中,circRNA-000911通过miR-449a/NOTCH1/NF-κB轴发挥抑癌作用,而结直肠癌的circ-NSD2则通过miR-199b-5p/DDR1/JAG1级联驱动转移。
膀胱癌中circKIF4A通过miR-375/1231/NOTCH2轴促进转移,而子宫内膜癌的circ_PUM1(circ_0000043)则通过miR-136/NOTCH3调控EMT进程。食管鳞癌中hsa_circ_0001741通过miR-491-5p/NOTCH3增强肿瘤干性,其表达水平与临床分期显著相关。
在子痫前期(PE)中,hsa_circ_0111277通过miR-494-3p/HTRA1/NOTCH1轴抑制滋养层细胞迁移。神经病理性疼痛模型中,circ_0005075通过miR-151a-3p/NOTCH2调控炎症反应。阿尔茨海默病(AD)的circ_0004381通过miR-647/PSEN1影响γ-分泌酶活性,而骨关节炎(OA)的circ_0104873则通过miR-875-5p/NOTCH3促进骨髓间充质干细胞(BMSC)成骨分化。
circRNA通过miRNA海绵作用形成复杂的竞争性内源RNA(ceRNA)网络调控Notch通路,其组织特异性表达模式为精准治疗提供可能。例如沉默circNFIX可抑制胶质瘤生长,而过表达circ_000911能抑制乳腺癌进展。未来研究需解决circRNA递送系统的优化(如外泌体载体)、组织靶向性提升(CRISPR编辑)以及天然化合物(如γ-分泌酶抑制剂)的协同治疗策略。值得注意的是,circRNA除miRNA海绵功能外,其蛋白支架作用和翻译潜能仍是待探索领域。
(注:全文严格依据原文机制描述,未添加非文献支持内容)
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