引言
环状RNA（circRNAs）是一类共价闭合环状非编码RNA，作为多种生物过程中的关键调节因子而崭露头角，尤其是在癌症和免疫调节中。由于其独特的稳定结构以及与微小RNA（miRNAs）、RNA结合蛋白（RBPs）和翻译机制的复杂相互作用，circRNAs影响肿瘤进展和肿瘤微环境（TME）。它们作为生物标志物和治疗靶点的前景，特别是在癌症免疫治疗中的应用，需要对其生物发生、功能和转化潜力进行全面理解。
circRNAs的生物发生及其功能机制
circRNAs主要通过前体信使RNA（pre-mRNA）的反向剪接机制生成，其中下游剪接受体位点与上游剪供体位点连接形成闭合的环状RNA。它们的生成受转录延伸速率的动态调控，并由内含子互补序列和包括Quaking（QKI）和HuR在内的反式作用因子调节。circRNAs的核输出依赖于其长度和与RNA解旋酶（DDX39A/B）的相互作用，随后通过NXT1-NXF1异二聚体介导的核孔复合体转运。
功能上，circRNAs通过多种已验证和假设的机制发挥作用：
1. miRNA海绵： circRNAs含有多个特定miRNA的结合位点，能够捕获miRNA并解除其对目标mRNA的抑制。例如，CDR1as通过捕获miR-7来调节癌基因表达，如EGFR。
2. RBP相互作用： circRNAs与RBPs结合，影响自身的稳定性、核保留和生物发生，以及间接调节基因表达。circPABPN1与HuR的相互作用就是这一机制的典型例子。
3. 蛋白质支架： 某些circRNAs作为平台组装多个蛋白质，影响细胞周期进展和凋亡——例如，circFoxo3与p21和CDK2形成复合体。
4. 翻译模板： 新兴证据表明，circRNAs可以通过内部核糖体进入位点（IRES）翻译成功能性肽，为基因调控增添新的层次，尽管这一领域仍需进一步验证。
circRNAs在免疫调节和肿瘤微环境中的作用
circRNAs通过影响各种免疫细胞和检查点，在肿瘤微环境（TME）中精细调节免疫反应：
– T细胞： 由circRNA衍生的隐秘肽被MHC I类分子处理并呈现在肿瘤细胞上，引发CD8+细胞毒性T细胞反应和细胞因子分泌（IFN-γ、TNF-α），增强抗肿瘤免疫。
– 自然杀伤（NK）细胞： circPHLPP2通过调节IL36γ转录抑制NK细胞浸润和细胞毒功能，在结直肠癌中促进免疫逃逸。
– 巨噬细胞极化： 通过外泌体传递的circZNF451使巨噬细胞偏向免疫抑制的M2表型，阻碍抗肿瘤免疫。
– 免疫检查点： circRNAs通过海绵化针对这些免疫检查点mRNA的miRNA来调节PD-L1和CTLA-4的表达，从而促进肿瘤免疫逃逸。
circRNAs在特定癌症中的作用
广泛的临床前研究已经表征了多种恶性肿瘤中的circRNAs：
– 肺癌： circ6834和circHIPK3分别调节肿瘤进展和巨噬细胞浸润，影响免疫微环境。
– 肝细胞癌： circARNT2通过miRNA海绵化降低顺铂敏感性，而circMAP3K4编码一个肽防止凋亡。
– 胰腺导管腺癌： circZNF91通过RBP介导的机制促进化疗耐药；circ_0000284通过miRNA相互作用促进肿瘤生长。
– 结直肠癌： circLPAR1和circPPP1R12A通过miRNA海绵化和编码致癌肽促进增殖和转移。
– 乳腺癌和胃癌： 多种circRNAs通过多种机制参与肿瘤进展和免疫逃逸，包括RBP结合和miRNA海绵活性。
其他癌症，包括鼻咽癌、食管癌和膀胱尿路上皮癌，也显示出circRNA在肿瘤生物学和免疫调节中的作用，主要处于临床前阶段。
新兴治疗应用
– CAR-T细胞疗法： 利用circRNA的高稳定性，将工程化的circRNAs整合到CAR-T细胞中，旨在提高其持久性、特异性和疗效，特别是对抗实体瘤。尽管临床前数据令人鼓舞，但仍存在肿瘤穿透和T细胞耗竭等挑战。
– 基于circRNA的疫苗： 与线性mRNA疫苗相比，circRNA疫苗表现出更高的稳定性和更长时间的抗原呈递，诱导动物癌症模型中的强效树突状细胞和CD8+ T细胞反应。由circRNA翻译产生的新型癌症新抗原扩展了疫苗靶点。
– circRNA数据库： 如MiOncoCirc和TCCIA等资源集成了circRNA谱型与免疫治疗反应，有助于生物标志物发现和治疗靶点识别。技术和验证挑战仍然存在。
挑战与未来方向
将circRNA生物学转化为临床应用面临重大障碍。这些障碍包括对circRNA生物发生和降解的不完全理解、递送系统效率低下、潜在的免疫原性和脱靶效应。扩大制造规模、严格的临床前安全性评估和广泛的临床试验是必要的。将circRNA疫苗与CAR-T疗法结合可能协同增强抗肿瘤免疫。标准化检测方法和多组学整合将加速发现和转化。
结论
circRNAs代表了一类多功能的调节RNA，具有重要的癌症进展和免疫治疗意义。通过多种机制，包括miRNA海绵、蛋白质相互作用和新抗原生成，circRNAs调节肿瘤免疫和TME。虽然作为生物标志物和治疗剂前景广阔，但临床转化需要克服技术和生物学挑战。未来的研究优化递送方式、阐明机制途径并将基于circRNA的方法整合起来，有望推进癌症免疫治疗的发展。
参考文献
Hansen TB, Jensen TI, Clausen BH, Bramsen JB, Finsen B, Damgaard CK, et al. 自然RNA环作为高效的微小RNA海绵。Nature. 2013;495(7441):384–8.
Yan Wang et al., 环状RNA：功能和在癌症及免疫治疗中的新兴作用。Mol Cancer. 2025;
