Wartość circRNA (hsa_circ_0004001) we wczesnej diagnostyce HCC

Rak wątrobowokomórkowy (HCC) jest jednym z najczęstszych nowotworów złośliwych przewodu pokarmowego na świecie i charakteryzuje się dużą zachorowalnością i śmiertelnością [1]. HCC jest szóstym najczęstszym nowotworem i drugą najczęstszą przyczyną zgonów z powodu nowotworów na świecie.[2] Szacunki American Cancer Society dotyczące zgonów z powodu pierwotnego raka wątroby i wewnątrzwątrobowego raka dróg żółciowych w Stanach Zjednoczonych w roku 2018 wynoszą 30200.{3} Zapadalność na HCC w Egipcie gwałtownie wzrosła w ciągu ostatniej dekady{4} ze względu na wysoką częstość występowania wśród Egipcjan zakażeń wirusem zapalenia wątroby typu B (HBV) i wirusem zapalenia wątroby typu C (HCV).{5] Rzeczywiście rak wątroby jest najczęstszym nowotworem złośliwym u mężczyzn i kobiet w Egipcie{4}. HCC był pierwszym z najczęściej obserwowanych nowotworów w dolnym i środkowym Egipcie oraz drugim w górnym Egipcie, wśród pacjentów z marskością wątroby, u 3–5% chorych na HCC rocznie. W Egipcie HCC stanowi prawie 70% wszystkich nowotworów wątroby. (6}

Niestety, większość pacjentów w chwili postawienia diagnozy jest w zaawansowanym stadium choroby. Dlatego wczesna diagnoza ma kluczowe znaczenie dla poprawy leczenia HCC i rokowania. Badania przesiewowe w kierunku raka wątroby zazwyczaj opierają się na wykrywaniu alfa-fetoproteiny w surowicy i różnych metodach obrazowania. Co więcej, techniki obrazowania są kosztowne, a przestrzeganie zaleceń przez pacjentów jest słabe. Strategie diagnostyczne i lecznicze dostępne w przypadku HCC nadal nie pozwalają na jego skuteczne wykrycie na wczesnym etapie. Metody diagnostyczne nie pozwalają na wykrycie HCC u wielu pacjentów.{7} W związku z tym leczenie może nie być już skuteczne w momencie postawienia diagnozy z powodu przerzutów do wątroby i do wątroby.{8}. Połączenie alfa-fetoproteiny w surowicy (AFP) i nadzoru ultrasonograficznego to najpowszechniej stosowana metoda badań przesiewowych i wykrywania HCC w grupach wysokiego ryzyka.{9} Jednakże nadzór ultrasonograficzny jest ograniczony czułością wykrywania i często skutkuje błędną diagnozą małych guzków złośliwych, szczególnie w przypadku marskości wątroby.{10} Dlatego też, ze względu na ich słabą czułość i swoistość, istnieje ogromna potrzeba udoskonalenia obecnych metod diagnostyki HCC. Poszukiwanie nowych potencjalnych biomarkerów ma kluczowe znaczenie dla zwiększenia wskaźnika wczesnego wykrywania.

Okrągłe RNA (circRNA) to rodzaj jednoniciowego RNA, który w przeciwieństwie do liniowego RNA tworzy kowalencyjnie zamkniętą ciągłą pętlę. W kolistym RNA końce 3' i 5' normalnie obecne w cząsteczce RNA zostały ze sobą połączone. Ponieważ kolisty RNA nie ma końców 5' ani 3', jest odporny na degradację za pośrednictwem egzonukleazy i prawdopodobnie jest bardziej stabilny niż większość liniowego RNA w komórkach. Są to kowalencyjnie zamknięte pętle powstałe w wyniku tylnego splicingu cząsteczek prekursorowego mRNA (premRNA), które powszechnie występują w komórkach ssaków i charakteryzują się stabilnością, konserwatywną ewolucją oraz specyficznością komórkową lub tkankową.{11} Te cechy zapewniają circRNA wiele funkcji biologicznych, takich jak działanie jako gąbki mikroRNA (miRNA), regulacja transkrypcji genów rodzicielskich, wiązanie białek wiążących RNA (RBP) oraz kodowanie białek i peptydów.{12} CircRNA jest rodzajem niekodującego RNA [13] i typem cząsteczki kwasu nukleinowego występującej w egzosomach, tworzy zamkniętą pętlę z wiązaniami kowalencyjnymi bez 5' czapeczek i 3' ogonów poli(A). Większość circRNA ma następujące cechy: (1) Wysoka liczebność: Obfitość ekspresji circRNA jest bardzo zróżnicowana; w niektórych przypadkach liczebność circRNA jest 10-krotnie większa niż ich liniowych odpowiedników RNA[14]; (2) Stabilność: Stabilność circRNA jest 2,5-5 razy większa niż transkryptów liniowych, ponieważ w unikalnej kowalencyjnie zamkniętej pętli circRNA brakuje końców 3' i 5', co skutkuje brakiem miejsc docelowych wiązania rybonukleazy; dlatego circRNA nie ulegają łatwo degradacji [15]; (3) Ochrona: CircRNA są powszechnie obecne u różnych gatunków i są konserwatywne ewolucyjnie. Niektóre badania sugerują, że większość circRNA u różnych gatunków jest konserwatywna ewolucyjnie, podczas gdy kilka nie jest konserwatywnych [16]; oraz (4) Swoistość: CircRNA charakteryzują się specyficznością tkankową i komórkową, z różną ekspresją na różnych etapach ontogenezy i postępu choroby [17].

Są lepsze od innych niekodujących RNA jako molekularne markery diagnostyczne i cele leczenia farmakologicznego. Pochodzące z egzosomów circRNA w płynach ustrojowych pacjentów z nowotworami mogą modulować proliferację nowotworu, inwazję, przerzuty i oporność na leki. Można je stosować jako skuteczne biomarkery do wczesnej nieinwazyjnej diagnostyki i oceny prognostycznej nowotworów i stanowią idealne cele dla wczesnej precyzyjnej interwencji terapeutycznej. CircRNA wydzielany do ludzkiej krwi krążącej może być stosowany jako biomarker w diagnostyce chorób [18]. Nasza wiedza na temat patogenezy raka wątrobowokomórkowego (HCC) jest niepełna. Skutecznymi metodami leczenia są operacja lub przeszczepienie, ale odsetek nawrotów i przerzutów jest nadal wysoki, a odsetek przeżyć 5-letnich jest niski (19). Wiele circRNA bierze udział w proliferacji, apoptozie, migracji i inwazji komórek HCC. Dlatego circRNA może być ważnym biomarkerem w diagnostyce klinicznej i leczeniu HCC. Ze względu na wpływ na złośliwy fenotyp komórek HCC, circRNA można podzielić na rakotwórcze circRNA i circRNA supresorowe nowotworu. W porównaniu z sąsiednimi tkankami i normalnymi liniami komórkowymi wątroby, ekspresja promujących raka circRNA w tkankach HCC i liniach komórkowych HCC jest zwykle wysoka. Hamowanie ekspresji rakotwórczych circRNA może znacznie zmniejszyć proliferację, migrację i inwazję komórek HCC, promować apoptozę komórek HCC i poprawić rokowanie. Ostatnie badania wykazały, że wiele circRNA ulegało zróżnicowanej ekspresji w tkankach HCC, co jest ściśle powiązane z rozwoju i rokowania HCC i wskazano, że circRNA odgrywa istotną rolę w powstawaniu nowotworów i progresji HCC i może być stosowany jako biomarker diagnostyczny