在肿瘤生物学和免疫治疗领域,环状RNA (circRNA) 因其独特的闭环结构和多样化的调控功能,正迅速成为极具前景的研究热点。circRNA不仅参与肿瘤的发生、发展与转移,更在塑造肿瘤免疫微环境(TME)和调节抗肿瘤免疫反应中扮演关键角色。深入理解circRNA的作用机制,对于开发新型癌症诊断标志物和免疫治疗策略至关重要。

2025年8月15日,遵义医科大学周建国教授、马虎教授,中南大学王诗翔教授为共同通讯作者,遵义医科大学王琰为第一作者,美国康奈尔大学崔炎濡和遵义医科大学李新为共同第一作者,在BMC Medicine上在线发表了题为“CircRNAs: functions and emerging roles in cancer and immunotherapy”的综述文章。该综述系统性地阐述了circRNA的发现历程、生物合成机制、核心功能及其在多种癌症类型和免疫治疗(特别是免疫检查点抑制剂、CAR-T细胞疗法和肿瘤疫苗)中的新兴作用。文章重点剖析了circRNA调控免疫细胞(如T细胞、NK细胞、巨噬细胞)功能和免疫检查点分子(如PD-L1、CTLA-4)表达的分子机制,并探讨了circRNA作为治疗靶点和平台(如疫苗、CAR-T增强)的临床转化潜力与面临的挑战。

CircRNA主要通过四种核心机制发挥功能:

miRNA海绵 (miRNA Sponge):高证据等级(跨癌种和临床队列验证),如CDR1as吸附miR-7,调控EGFR等靶基因,影响细胞增殖和凋亡;

RNA结合蛋白互作 (RBP Interaction):中等证据等级(组织特异性强),如HuR结合circPABPN1增强其稳定性;QKI结合circSMARCAS调控其核滞留和生物合成;

蛋白质支架 (Protein Scaffolding):中等证据等级(模型特异性),如circFoxo3结合p21和CDK2形成复合物调控细胞周期;

翻译模板 (Translation Template):证据等级较低(初步验证),如circZNF609利用IRES元件翻译功能蛋白参与肌肉发育。

在肿瘤免疫微环境(TME)中,circRNA通过上述机制精密调控免疫反应

调控T细胞:某些circRNA编码的“隐蔽肽”经MHC-I呈递,激活CD8+ T细胞杀伤肿瘤;circMAPK1通过稳定CCL5 mRNA吸引CD8+ T细胞浸润TME;

调控NK细胞:如circPHLPP2通过促进IL36γ分泌抑制NK细胞浸润和功能;

极化巨噬细胞:如外泌体传递的circZNF451促进巨噬细胞向促瘤M2型极化,建立免疫抑制性TME;

调控免疫检查点:circRNA作为miRNA海绵(如circ_0000052吸附miR-382-3p)或直接/间接机制上调PD-L1和CTLA-4表达,促进免疫逃逸。

该综述详细梳理了circRNA在肺癌(LC)、肝细胞癌(HCC)、胰腺导管腺癌(PDAC)、结直肠癌(CRC)、乳腺癌(BC)、胃癌(GC)、鼻咽癌(NPC)、食管癌(EC)和膀胱尿路上皮癌(BLCA)等多种高发和高死亡率癌症中的特异性作用、分子机制及其对免疫微环境的影响。

在新兴治疗技术方面,综述重点展望了circRNA的应用前景

CAR-T细胞疗法:利用circRNA稳定性高、蛋白表达持久的特性改造CAR-T细胞(如靶向DLL3的circRNA-CAR-T治疗小细胞肺癌),有望解决T细胞耗竭和实体瘤浸润难题,但仍需克服规模化生产和长期安全性评估等挑战;

CircRNA疫苗平台:相比线性mRNA疫苗,circRNA因其环状结构具有更高的核酸酶抗性和稳定性,能实现治疗性蛋白/肽的持久表达,在小鼠模型中已证实可有效诱导抗肿瘤免疫反应(如circRNAOVA-luc疫苗抑制黑色素瘤)。circRNA编码的肿瘤新抗原为疫苗开发提供了新靶点。优化递送效率和规模化生产是当前瓶颈;

肿瘤circRNA数据库:MiOncoCirc(首个基于肿瘤组织的circRNA数据库)和TCCIA(首个整合circRNA谱、免疫治疗反应和临床结局的多癌种数据库)等资源为circRNA生物标志物发现、机制研究和临床转化提供了重要支撑。数据完整性和临床验证是未来重点。

尽管circRNA在癌症免疫治疗中展现出巨大潜力,其临床应用仍面临多重挑战

基础机制:circRNA体内稳定性、降解机制和功能调控网络尚未完全阐明;

递送系统:缺乏高效、特异性的递送载体将circRNA精准靶向肿瘤细胞;

安全风险:circRNA潜在的免疫原性和脱靶效应可能引发不良反应;

临床转化:从实验室到临床需大规模验证,其疗效和稳定性需在高级别临床试验中进一步确认。

未来研究方向应聚焦于:优化circRNA递送系统,提高靶向性和稳定性;深入解析circRNA生物学机制,降低免疫原性和脱靶风险;探索circRNA疫苗与CAR-T细胞疗法等联合策略;优先推进成熟技术(如CAR-T)的优化,同时积极探索新兴技术(如circRNA疫苗);加强circRNA数据库建设与临床数据整合验证。

本综述系统性地总结了circRNA在肿瘤免疫调控中的作用机制和临床转化前景,为开发基于circRNA的下一代癌症诊断工具和免疫治疗策略奠定了重要理论基础。

原文链接:

https://bmcmedicine.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12916-025-04306-5

发表评论