CircRNA:iden (hsa_circ_0004001) arvo HCC:n varhaisessa diagnosoinnissa

Hepatosellulaarinen karsinooma (HCC) on yksi yleisimmistä pahanlaatuisista maha-suolikanavan kasvaimista maailmanlaajuisesti, ja sille on ominaista korkea sairastuvuus ja kuolleisuus [1]. HCC on kuudenneksi yleinen syöpä ja toiseksi yleisin syöpäkuolemien syy maailmanlaajuisesti.[2] American Cancer Societyn arvio primaarisen maksasyövän ja maksansisäisen sappitiesyöpäkuolemien määrästä Yhdysvalloissa vuonna 2018 on 30 200.{3} HCC:n ilmaantuvuus Egyptissä on lisääntynyt jyrkästi viimeisen vuosikymmenen aikana{4} hepatiitti B -viruksen (HBV) ja hepatiitti C -viruksen (HCV) esiintyvyyden vuoksi egyptiläisten keskuudessa.{5] Maksasyöpä onkin Egyptissä yleisin syöpä sekä miehillä että naisilla{4}. HCC oli ensimmäinen yleisimmin havaittujen syöpien joukossa Ala- ja Keski-Egyptissä ja toinen Ylä-Egyptin maksakirroosipotilaista, 3–5 %:lle kehittyy HCC vuosittain. Egyptissä HCC edustaa lähes 70 % kaikista maksakasvaimista. (6}

Valitettavasti diagnoosin jälkeen suurin osa potilaista on taudin pitkälle edennyt. Näin ollen varhainen diagnoosi on avainasemassa HCC-hoidon ja ennusteen parantamisessa. Maksasyövän seulonta perustuu tyypillisesti seerumin alfafetoproteiinin havaitsemiseen ja erilaisiin kuvantamismenetelmiin. Lisäksi kuvantamistekniikat ovat kalliita ja potilaiden hoitomyöntyvyys on huono. HCC:lle saatavilla olevien diagnostisten ja hoitostrategioiden ansiosta sitä ei vieläkään voida havaita varhaisessa vaiheessa tehokkaasti. Diagnostiset menetelmät eivät pysty havaitsemaan HCC:tä monilla potilailla.{7} Tämän seurauksena parantavat hoidot eivät ehkä enää ole tehokkaita diagnoosin aikaan johtuen intra- ja ekstrahepaattisista etäpesäkkeistä.{8}. Seerumin alfafetoproteiinin (AFP) ja ultraäänivalvonnan yhdistelmä on laajimmin käytetty menetelmä HCC:n seulomiseen ja havaitsemiseen korkean riskin ryhmissä.{9} Ultraäänivalvontaa rajoittaa kuitenkin havaitsemisen herkkyys, ja se johtaa usein pienten pahanlaatuisten kyhmyjen väärään diagnoosiin, erityisesti kirroosissa.{10} Siksi niiden huonon herkkyyden ja spesifisyyden vuoksi on olemassa suuri tarve parantaa nykyisiä HCC-diagnostisia menetelmiä. Uusien mahdollisten biomarkkereiden etsiminen on ratkaisevan tärkeää varhaisen havaitsemisen lisäämiseksi.

Circular RNA:t (circRNA:t) ovat yksijuosteisen RNA:n tyyppi, joka toisin kuin lineaarinen RNA muodostaa kovalenttisesti suljetun jatkuvan silmukan. Pyöreässä RNA:ssa normaalisti RNA-molekyylissä olevat 3'- ja 5'-päät on liitetty yhteen. Koska pyöreällä RNA:lla ei ole 5'- tai 3'-päitä, se on resistentti eksonukleaasivälitteiselle hajoamiselle ja on oletettavasti stabiilimpi kuin useimmat solujen lineaariset RNA:t. Ne ovat kovalenttisesti suljettuja silmukoita, jotka syntyvät nisäkässoluissa laajalti esiintyvien prekursori-mRNA-molekyylien (premRNA) takaisinsilmukoinnin seurauksena ja joille on tunnusomaista stabiilisuus, konservatiivinen evoluutio ja solu- tai kudosspesifisyys.{11} Nämä ominaisuudet antavat sircRNA:ille monia biologisia toimintoja, kuten ne toimivat mikroRNA:n (miRNA) sieninä, säätelevät vanhempien geenien transkriptiota, sitovat RNA:ta sitovia proteiineja (RBP) ja koodaavat proteiineja ja peptidejä.{12} CircRNA on eräänlainen ei-koodaava RNA [13] ja eksosomeista löytyvä nukleiinihappomolekyyli, joka muodostaa kovalenttisesti sidotun suljetun silmukan ilman 5'-korkkeja tai 3'-poly(A)-pyrstöjä. Useimmilla sircRNA:illa on seuraavat ominaisuudet: (1) Suuri runsaus: CircRNA-ilmentymisen runsaus vaihtelee suuresti; joissakin tapauksissa circRNA:iden runsaus ylittää 10 kertaa niiden lineaaristen RNA-vastineiden määrä[14]; (2) Stabiilisuus: SircRNA:iden stabiilisuus on 2,5-5 kertaa korkeampi kuin lineaaristen transkriptien, koska circRNA:iden ainutlaatuisesta kovalenttisesti suljetusta silmukasta puuttuu 3'- ja 5'-päät, mikä johtaa ribonukleaasia sitovien kohteiden puuttumiseen; siksi sircRNA:t eivät hajoa helposti[15]; (3) Säilyvyys: CircRNA:ita esiintyy laajalti eri lajeissa ja ne ovat evoluutionaalisesti konservoituneita. Jotkut tutkimukset viittaavat siihen, että useimmat eri lajien sircRNA:t ovat evoluutionaalisesti konservoituneita, kun taas muutamat eivät ole säilyneet [16]; ja (4) Spesifisyys: CircRNA:illa on kudos- ja soluspesifisyyttä, ja niiden ilmentyminen on erilaista ontogenian ja taudin etenemisen eri vaiheissa [17].

Ne ovat parempia kuin muut ei-koodaavat RNA:t molekyylidiagnostisina markkereina ja lääkehoidon kohteina. Eksosomaaliset sircRNA:t kasvainpotilaiden ruumiinnesteissä voivat moduloida kasvaimen proliferaatiota, invaasiota, etäpesäkkeitä ja lääkeresistenssiä. Niitä voidaan käyttää tehokkaina biomarkkereina varhaisessa ei-invasiivisessa diagnoosissa ja kasvainten prognostisessa arvioinnissa, ja ne edustavat ihanteellisia kohteita varhaiselle tarkkuusterapeuttiselle interventiolle. Ihmisen kiertävään vereen erittynyttä sircRNA:ta voidaan käyttää biomarkkerina sairauden diagnosoinnissa [18]. Tietomme hepatosellulaarisen karsinooman (HCC) patogeneesistä on puutteellinen. Tehokkaita hoitomenetelmiä ovat leikkaus tai elinsiirto, mutta uusiutumis- ja etäpesäkkeitä ovat edelleen korkeat ja 5 vuoden eloonjäämisaste on alhainen (19). Monet sircRNA:t osallistuvat HCC-solujen proliferaatioon, apoptoosiin, migraatioon ja invaasioon. Siksi circRNA voi olla tärkeä biomarkkeri HCC:n kliinisessä diagnoosissa ja hoidossa. HCC-solujen pahanlaatuiseen fenotyyppiin kohdistuvan vaikutuksen mukaan circRNA:t voidaan jakaa karsinogeenisiin sircRNA:ihin ja kasvainsuppressoricirRNA:ihin. Verrattuna viereisiin kudoksiin ja normaaleihin maksasolulinjoihin syöpää edistävien sircRNA:iden ilmentyminen HCC-kudoksissa ja HCC-solulinjoissa on yleensä korkea. Karsinogeenisten sircRNA:iden ilmentymisen estäminen voi merkittävästi vähentää HCC-solujen proliferaatiota, migraatiota ja invaasiota, edistää HCC-solujen apoptoosia ja parantaa ennustetta Viimeaikaiset tutkimukset osoittivat, että lukuisia sircRNA:ita ekspressoitui eri tavalla HCC-kudoksissa, mikä liittyy läheisesti HCC:n kehitystä ja ennustetta, ja osoitti, että sircRNA:lla on tärkeä rooli kasvaimen muodostumisessa ja HCC:n etenemisessä, ja sitä voitaisiin käyttää diagnostisena biomarkkerina