中藥通過調(diào)節(jié)microRNA抗癌研究進(jìn)展

許晨曦，劉哲，張繼

（1.遼寧交通高等?？茖W(xué)校，遼寧 沈陽 110122；2.鄭州大學(xué)藥物研究院）

microRNA（miRNA）是真核生物中一類具有調(diào)控功能的非編碼RNA，長度約為22個(gè)核苷酸［1］。非編碼RNA占哺乳動物所轉(zhuǎn)錄RNA總量的98%，在RNA水平上發(fā)揮不同的生理功能［2］。此類RNA長短不一，功能各異，其生理功能是近年來研究的熱點(diǎn)。

初級轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物pri-miRNA經(jīng)過RNA酶Drosha加工成為具有發(fā)卡結(jié)構(gòu)的pre-miRNA，之后再被核輸出蛋白5從細(xì)胞核運(yùn)送到細(xì)胞質(zhì)，在細(xì)胞質(zhì)中被Dicer酶剪切成為雙鏈miRNA；雙鏈miRNA被RNA解旋酶分解成為成熟miRNA和miRNA*；成熟的miRNA被引導(dǎo)進(jìn)入RNA誘導(dǎo)沉默復(fù)合體（RNA-induced silencing complex，RISC），RISC 通過堿基配對和靶基因mRNA互補(bǔ)序列相互結(jié)合，抑制mRNA翻譯或者直接降解mRNA，從而起到對基因表達(dá)的負(fù)調(diào)節(jié)作用［3］。

大量研究發(fā)現(xiàn)，miRNA 與癌癥［4］、冠心?。?］、動脈粥樣硬化［6］、潰瘍性結(jié)腸炎［7］、肝炎［8］等多種人類常見疾病密切相關(guān)。由于癌癥的死亡率高，現(xiàn)有常用治療方法副作用較大，因此抗癌藥物是藥學(xué)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)與重點(diǎn)。而中藥具有副作用相對較小以及患者接受程度高等優(yōu)點(diǎn)，且其對miRNA表達(dá)具有重要的調(diào)控作用。本文就中藥單體化合物、中藥提取物和中藥復(fù)方調(diào)控miRNA發(fā)揮抗癌作用的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1 miRNA與癌癥

miRNA既是原癌基因又是抑癌基因，同時(shí)又可以調(diào)節(jié)原癌基因和抑癌基因的表達(dá)，其與癌癥的發(fā)生、發(fā)展、轉(zhuǎn)移以及腫瘤的特性等密切相關(guān)［9］。相關(guān)研究表明miRNA-340在肝癌細(xì)胞與乳腺癌細(xì)胞中的表達(dá)都明顯下降（P＜0.05），增加miRNA-340的表達(dá)可抑制肝癌細(xì)胞SMMC-7721以及乳腺癌細(xì)胞MAD-MB231的增殖并促進(jìn)其凋亡；而抑制miRNA-340的表達(dá)，則可促進(jìn)上述癌細(xì)胞增殖并抑制其凋亡［10-11］。李為光等［12］研究發(fā)現(xiàn)，與健康人相比，胰腺癌患者的血清中miR-28-5p的表達(dá)明顯下降（P＜0.05），升高 miR-28-5p的表達(dá)可導(dǎo)致人胰腺癌細(xì)胞的增殖與遷移能力顯著下降（P＜0.05），抑制miR-28-5p 的表達(dá)則導(dǎo)致人胰腺癌細(xì)胞的增殖與遷移的能力顯著上升（P＜0.05）。

除誘導(dǎo)癌細(xì)胞凋亡及抑制其增殖和遷移外，miRNA還可以通過抑制腫瘤組織中的血管生成發(fā)揮抗癌作用。Shi等［13］研究發(fā)現(xiàn)，miR-128在人神經(jīng)膠質(zhì)瘤細(xì)胞中的表達(dá)下降，而過表達(dá)的miR-128可以抑制靶基因p70S6K1以及其下游信號分子HIF-1與VEGF的表達(dá)，從而抑制癌細(xì)胞的生長和癌組織中的血管生成。由此可見miRNA與癌癥密切相關(guān)，具有重要的研究價(jià)值，近年來對中藥調(diào)節(jié)miRNA發(fā)揮抗癌作用的研究越來越多，成為研究中藥抗癌機(jī)制的一個(gè)新熱點(diǎn)。

2 中藥單體化合物調(diào)節(jié)miRNA發(fā)揮抗癌作用

中藥單體化合物由于成分單一，作用機(jī)制較容易闡述，因此研究相對較多?，F(xiàn)已發(fā)現(xiàn)青蒿素、千金藤素、飛燕草素、野黃芩苷等多種中藥單體化合物均具有調(diào)節(jié)miRNA發(fā)揮抗癌的作用。

2.1 生物堿類化合物

2.1.1 千金藤素 千金藤素屬于雙芐異喹啉類生物堿，存在于千金藤屬植物千金藤、地不容以及白藥子等植物中，具有活化造血組織與促進(jìn)骨髓增生等生理功能，臨床上一般用于治療癌癥患者化療后的白細(xì)胞減少。郝瑞敏等［14］通過realtime PCR檢測發(fā)現(xiàn)，千金藤素可以通過明顯降低miR-150以及miR-182的表達(dá)來抑制肺癌細(xì)胞A549的生長，其抑制作用與千金藤素的用量呈正相關(guān)；流式細(xì)胞儀檢測結(jié)果顯示千金藤素也能促進(jìn)A549的凋亡；Western blot檢測發(fā)現(xiàn)細(xì)胞中p53與FOXO1兩種蛋白的表達(dá)在轉(zhuǎn)染miR-150及miR-182之后分別顯著降低（P＜0.01），提示miR-150和miR-182可能分別通過調(diào)控抑癌基因p53和FOXO1的表達(dá)而促進(jìn)細(xì)胞的生長，這兩種miRNA在A549細(xì)胞中具有癌基因的作用。

2.1.2 小檗堿 小檗堿為季銨型生物堿，廣泛分布于黃連、黃柏等中藥中，具有抗菌消炎的作用［15］。常金榮等［16］研究發(fā)現(xiàn)，鹽酸小檗堿可靶向miR-17-92，抑制E2F1蛋白的表達(dá)，將人結(jié)腸癌HT29細(xì)胞阻滯于S期，從而抑制HT29細(xì)胞的增殖。

2.2 黃酮類化合物

2.2.1 野黃芩苷 野黃芩苷為黃酮苷類化合物，存在于半枝蓮等唇形科植物中［17］。郭曉菲等［17］使用不同濃度的野黃芩苷來處理人乳腺癌細(xì)胞MCF-7，并檢測野黃芩苷對MCF-7細(xì)胞增殖的抑制作用，利用生物芯片微陣列基因表達(dá)和分析技術(shù)篩選出與野黃芩苷抗癌密切相關(guān)的miRNA，結(jié)果顯示，野黃芩苷在一定濃度范圍內(nèi)能抑制MCF-7細(xì)胞的增殖，在其濃度為80μg/ml時(shí)，抑癌作用最為明顯；野黃芩苷可以明顯上調(diào)miR-15a以及miR-16的表達(dá)。

2.2.2 飛燕草素 飛燕草素為花色素類化合物，具有減少血管內(nèi)皮細(xì)胞氧化損傷的作用［18］。彭曉莉等［19］研究表明，飛燕草素可明顯抑制miR-21的表達(dá)從而降低乳腺癌細(xì)胞MAD-MB-453的活力并誘導(dǎo)癌細(xì)胞凋亡；而將miR-21轉(zhuǎn)染MADMB-453細(xì)胞使得miR-21表達(dá)上調(diào)時(shí)，則會降低飛燕草素對癌細(xì)胞的抑制作用。

2.3 萜類化合物

2.3.1 青蒿素 青蒿素是含有過氧橋的倍半萜類化合物，由于良好截瘧作用而廣為人知，此外，青蒿素還具有一定的抗癌作用［20］。青蒿素通過腫瘤壞死因子、血管內(nèi)皮生長因子等8種靶點(diǎn)物質(zhì)與腫瘤建立關(guān)聯(lián)，其中miRNA是重要的靶點(diǎn)物質(zhì)之一［21］。

2.3.2 冬凌草甲素 冬凌草甲素是一種貝殼杉烯二萜類化合物，存在于香茶菜、冬凌草以及延命草等植物中。貴志芳等［22］研究表明，冬凌草甲素具有抑制胰腺癌細(xì)胞BxPC-3以及PANC-1細(xì)胞增殖和遷移的作用，并且可下調(diào)miR-200b-3p的表達(dá)。

3 中藥提取物調(diào)節(jié)miRNA發(fā)揮抗癌作用

3.1 漏蘆提取物 漏蘆是一味常用中藥，用于乳癰腫痛、乳汁不通、癰疽發(fā)背等疾病，同時(shí)還具有抗氧化、改善記憶等生理活性［23-24］。王振飛等［25］研究發(fā)現(xiàn)，不同濃度的漏蘆乙醇提取物均能顯著降低胃癌細(xì)胞AGS中miR-191-5p以及miR-125的表達(dá)，并呈現(xiàn)一定的量效關(guān)系，其中高劑量的抑制作用明顯（P＜0.01）；漏蘆乙醇提取物還能夠明顯降低AGS細(xì)胞的錨定非依賴性生長能力（中、高劑量P＜0.01）、遷移能力以及侵襲能力。

3.2 葉下珠提取物 葉下珠又名陰陽草、珍珠草、夜合草，用于痢疾、黃疸以及水腫等疾病，同時(shí)還具有抗肝炎病毒以及保肝等作用［26-27］。何勁松等［28］檢測了葉下珠水提物對人肝癌細(xì)胞Hep-G2中miR-145以及miR-21的影響；HBx基因作為HBV復(fù)制與擴(kuò)散所需的重要基因，其可以促進(jìn)miR-21的表達(dá)同時(shí)抑制miR-145的表達(dá)，從而促進(jìn)癌細(xì)胞的增長；研究結(jié)果顯示，葉下珠水提物可以下調(diào)HBx基因的表達(dá)，從而促進(jìn)miR-145的表達(dá)并抑制miR-21的表達(dá)（P＜0.01），且作用效果呈量效關(guān)系，這可能是葉下珠提取物抗肝癌的作用機(jī)制之一。

3.3 延胡索總堿 張國鐸等［29］檢測了延胡索總堿對人肝癌細(xì)胞Hep-G2的影響，結(jié)果顯示，延胡索總堿對Hep-G2細(xì)胞增殖存在明顯的抑制作用，且呈量效關(guān)系，其IC50值為（26.61±1.17）μg/ml；延胡索總堿對于Hep-G2細(xì)胞中的多種miRNAs均具有調(diào)節(jié)作用，其中miR-let-7a的表達(dá)上調(diào)，而miR-1、miR-7、miR-146a、miR-373、miR-221、miR-222等表達(dá)下調(diào)，這可能是延胡索總堿發(fā)揮抗肝癌作用的重要機(jī)制。

4 中藥復(fù)方調(diào)節(jié)miRNA發(fā)揮抗癌作用

4.1 養(yǎng)正散結(jié)湯 養(yǎng)正散結(jié)湯中包含太子參、百合、佛手、莪術(shù)、膽南星、山慈菇、生甘草等中藥，臨床上用于對胃癌的治療［30］。鄧海霞等［31］檢測了養(yǎng)正散結(jié)湯對人胃癌癌前病變（PLGC）細(xì)胞模型MC細(xì)胞的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與陰性對照組相比，給藥后MC細(xì)胞的OD值明顯下降（P＜0.01），細(xì)胞凋亡率明顯上升（P＜0.01）；MC細(xì)胞中抑癌性miR-let-7a、miR-7的表達(dá)均低于正常細(xì)胞（P＜0.05），而養(yǎng)正散結(jié)湯給藥后miR-let-7a與miR-7的表達(dá)明顯上調(diào)（P＜0.01），表明養(yǎng)正散結(jié)湯可以通過促進(jìn)miR-let-7a與miR-7的表達(dá)來抑制MC細(xì)胞的增殖并促進(jìn)其凋亡。

4.2 消癌解毒方 消癌解毒方是經(jīng)過臨床長期療效驗(yàn)證的抗癌驗(yàn)方［32］，由白花蛇舌草、太子參、僵蠶、山慈菇、蜈蚣、八月札、麥冬等中藥組成［33］。邱雯莉等［33］以 H22 荷瘤小鼠為研究對象，對消癌解毒方的抗癌機(jī)制進(jìn)行了探究，結(jié)果顯示，給藥后荷瘤小鼠的病理性核分裂像減少，癌細(xì)胞減小，且用藥劑量越大效果越好；消癌解毒方能夠明顯上調(diào)miR-1298-5p、miR-847-3p、miR-721、miR-298-5p、miR-551b-5p、miR-346-5p以及miR-105等的表達(dá)，還能夠明顯下調(diào) miR-24-3p、miR-3963、miR-127-3p、miR-434-5p、miR-1187、miR-468-3p、miR-221-5p以及miR-6695-5p的表達(dá)，由此可見，調(diào)節(jié)多種miRNAs的表達(dá)是消癌解毒方發(fā)揮抗癌作用的重要機(jī)制。

4.3 加味黃芪建中湯 加味黃芪建中湯具有改善胃黏膜血流、修復(fù)損傷組織等作用，常用于治療消化道潰瘍［34］，由黃芪、白芍、桂枝、甘草、生姜、大棗、飴糖、浙貝母、白花蛇舌草、仙鶴草等中藥組成［35］。魏自太等［35］以脾氣虛證 Lewis肺癌小鼠為研究對象，通過miRNA基因芯片探究了加味黃芪建中湯對腫瘤組織相關(guān)巨噬細(xì)胞miRNA的影響，結(jié)果顯示，與腫瘤脾虛組和腫瘤組中多種上調(diào)或下調(diào)表達(dá)的miRNAs相比，給藥后肺癌小鼠的miR-3102-5p、miR-705以及miR-669n等多種miRNAs的表達(dá)水平與正常組接近，說明加味黃芪建中湯可以雙向調(diào)節(jié)腫瘤組織相關(guān)巨噬細(xì)胞部分miRNA的表達(dá)水平，促進(jìn)極化的M2型腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞轉(zhuǎn)變?yōu)檎５挠幸种颇[瘤作用的巨噬細(xì)胞。

4.4 芪玉三龍湯 芪玉三龍湯是根據(jù)“整體正虛、局部積聚”的中醫(yī)學(xué)理論所創(chuàng)制的，此方現(xiàn)已用于臨床20余年，治療肺癌效果良好，為名老中醫(yī)的驗(yàn)方，由黃芪、玉竹、蜈蚣、地龍、龍葵、白花蛇舌草、薏苡仁、澤漆、莪術(shù)、川貝母等中藥組成［36］。童佳兵等［37］探究了芪玉三龍湯對肺癌荷瘤小鼠的影響，結(jié)果顯示，芪玉三龍湯具有一定的抗癌作用，電鏡下高、中、低三個(gè)劑量組的肺癌細(xì)胞均能出現(xiàn)凋亡，但其量效關(guān)系并不明顯；芪玉三龍湯可以明顯抑制miR-21的表達(dá)，并上調(diào)PTEN蛋白的表達(dá)，表明芪玉三龍湯可通過抑制miR-21，并促進(jìn)抑癌基因PTEN的表達(dá)來抑制肺癌細(xì)胞。

綜上所述，miRNA通過調(diào)節(jié)原癌基因和抑癌基因的表達(dá)，誘導(dǎo)癌細(xì)胞凋亡及抑制其增殖和遷移，抑制腫瘤組織中的血管生成等途徑起到抗腫瘤的作用。而多種中藥單體化合物、提取物以及復(fù)方均有通過調(diào)節(jié)miRNA來達(dá)到抗癌的作用，見表1。其中消癌解毒方、芪玉三龍湯等均為臨床驗(yàn)方，抗癌效果良好。通過與miRNA的結(jié)合研究，更好地闡釋了驗(yàn)方的作用機(jī)制，現(xiàn)臨床抗癌驗(yàn)方較多，但與miRNA結(jié)合研究的文獻(xiàn)較少，因此有必要對更多臨床驗(yàn)方進(jìn)行研究，以便為更好地開發(fā)推廣臨床驗(yàn)方提供理論基礎(chǔ)。

表1 中藥單體及復(fù)方發(fā)揮抗癌作用的相關(guān)miRNAs