中醫(yī)藥防治原發(fā)性肝癌的表觀遺傳學(xué)研究進展*

盛慶壽 古訓(xùn)東 許峰銘

廣西中醫(yī)藥大學(xué)附屬瑞康醫(yī)院 (廣西 南寧, 530011)

原發(fā)性肝癌，主要為肝細胞肝癌(HCC) ，因其高發(fā)病率、高復(fù)發(fā)率及高死亡率的特點，是全世界范圍內(nèi)最常見的癌癥和癌癥致死原因。據(jù)研究報道[1]，原發(fā)性肝癌發(fā)病率在全球排名男性、女性分別為第五、七位，其死亡率在全球男、女排名分別為第二、六位。我國是原發(fā)性肝癌大國，其發(fā)病率也逐年上升，據(jù)統(tǒng)計，全世界每年新發(fā)肝癌26萬例，其中42.5%發(fā)生在我國[2]，原發(fā)性肝癌已嚴重威脅我國人民的身心健康。雖然近年來出現(xiàn)了局部治療、肝移植、分子靶向藥物治療等新方法，但其生存率并沒有得到明顯提高。隨著分子生物學(xué)的發(fā)展，人們對原發(fā)性肝癌的發(fā)病機制有了新的認識，認為原發(fā)性肝癌的發(fā)生是表觀遺傳學(xué)的改變所導(dǎo)致的，因此，表觀遺傳學(xué)已經(jīng)成為醫(yī)學(xué)研究領(lǐng)域的熱點。目前，中醫(yī)藥在防治原發(fā)性肝癌的表觀遺傳學(xué)作用的研究也日益增多，主要集中在DNA甲基化、非編碼RNA(主要是microRNA調(diào)控作用)、組蛋白修飾方面。

1 表觀遺傳學(xué)與原發(fā)性肝癌

1.1 表觀遺傳學(xué)(epigenetics) 是指不包括DNA序列改變的基因表達的遺傳變化，其內(nèi)容主要包括以基因選擇性轉(zhuǎn)錄表達的調(diào)控(如DNA甲基化、基因印記、組蛋白共價修飾和染色質(zhì)重塑)以及基因轉(zhuǎn)錄后的調(diào)控(如非編碼RNA、miRNA、反義RNA、內(nèi)含子及核糖開關(guān))[3]。因為表觀遺傳學(xué)不涉及DNA序列的改變，故其基因功能是可逆的[4]。這對于原發(fā)性肝癌的防治提供了新的方向。

1.2 原發(fā)性肝癌與表觀遺傳學(xué)的基礎(chǔ)研究

1.2.1 DNA甲基化與原發(fā)性肝癌 DNA甲基化是指在DNA甲基轉(zhuǎn)移酶(DNMT)介導(dǎo)下，以S-腺苷蛋氨酸為甲基供體，將甲基基團轉(zhuǎn)移到DNA某些堿基上的過程。甲基化修飾通常發(fā)生在CpG序列的胞嘧啶第5位碳原子上，生成5甲基胞嘧啶。CpG可分散存在于 DNA中，大部分呈甲基化狀態(tài)，被稱為甲基化的CpG位點；而CpG位點高度聚集則被稱為CpG島[5]。肝細胞在DNA甲基化過程中導(dǎo)致正常低甲基化區(qū)域CpG島出現(xiàn)高甲基化現(xiàn)象，這會導(dǎo)致其相關(guān)的調(diào)控細胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)、細胞周期、DNA 損傷修復(fù)及細胞凋亡的基因沉默，進而誘發(fā)肝細胞癌變[6]。Liu[7]通過甲基化特異PCR和亞硫酸鹽測序方法檢測PAX5基因啟動子的甲基化狀態(tài)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與正常肝組織相比，肝癌細胞株中PAX5甲基化的狀態(tài)明顯較高。Umer M[8]通過肝活檢樣本研究發(fā)現(xiàn)肝細胞在進展為肝癌之前，丙肝病毒感染的肝組織中信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路基因SFRP2和DKK1啟動子區(qū)域高甲基化導(dǎo)致該基因沉默，相應(yīng)蛋白表達缺失，導(dǎo)致肝癌發(fā)生。DNA低甲基化亦可誘發(fā)肝癌的發(fā)生，其機制可能為DNA低甲基化致沉默癌基因異?；罨?、印跡丟失等相關(guān)。Marie Pierre Lambert[9]通過肝癌模型對印記基因研究發(fā)現(xiàn)腫瘤組織的印跡基因較周圍組織顯著低甲基化。Ramzy[10]研究了肝癌、肝纖維化、丙型肝炎患者及正常人血清中LINE-1的甲基化狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)肝癌患者血清中的LINE-1普遍呈低甲基化狀態(tài)，且LINE-1的甲基化水平越低，患者的預(yù)后則越差。

1.2.2 非編碼RNA與原發(fā)性肝癌 長鏈非編碼 RNA( lncRNA) 是指長度超過200個核苷酸的非編碼RNA，無編碼蛋白質(zhì)功能，其中miRNA是非編碼RNA 基因表達的主要調(diào)控者。據(jù)相關(guān)研究，miRNA常位于染色體的某些脆性位點或有雜合子缺失的區(qū)域，它們參與細胞的增殖、分化和凋亡，與肝細胞癌及其它腫瘤的發(fā)生發(fā)展有密切關(guān)聯(lián)，但因其機制復(fù)雜，其發(fā)揮作用的具體機制尚不完全清楚[11]。有研究報道，miRNA 的作用主要是負調(diào)控靶基因的表達，miRNA下調(diào)可使相應(yīng)的靶基因表達上調(diào)[12]，從而導(dǎo)致相關(guān)抑癌基因的表達以及相關(guān)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路受影響而誘發(fā)肝細胞癌變。

1.2.3 組蛋白修飾和原發(fā)性肝癌 組蛋白DNA通過其染色質(zhì)結(jié)構(gòu)被包裹在真核細胞核內(nèi)，而組蛋白的修飾是染色質(zhì)重塑的主要機制。目前研究比較多的修飾類型包括組蛋白乙酰化和甲基化。組蛋白乙酰化是由組蛋白乙酰轉(zhuǎn)移酶(HATs) 和組蛋白去乙?；?HDACs)的相互作用來實現(xiàn)的。而組蛋白甲基化則是通過組蛋白甲基轉(zhuǎn)移酶催化影響相關(guān)基因轉(zhuǎn)錄來實現(xiàn)的。目前已有大量研究表明組蛋白去乙酰化與甲基化跟肝癌發(fā)生密切相關(guān)。比如Wang[13]研究發(fā)現(xiàn)肝癌患者肝細胞組蛋白H3乙?；磉_下調(diào)，肝癌轉(zhuǎn)移細胞比肝癌細胞的H3乙?；谋磉_水平下調(diào)更明顯。He[14]研究發(fā)現(xiàn)高水平的三甲基化組蛋白-4賴氨酸(H3K4me3)與降低原發(fā)性肝癌的總生存期(OS)和預(yù)后不良相關(guān)。

2 中醫(yī)藥防治HCC的表觀遺傳學(xué)研究

2.1 HCC的中醫(yī)辨證與表觀遺傳學(xué)的相關(guān)性 中醫(yī)學(xué)的整體觀是中醫(yī)一個主要的特征。《素問·生氣通天論》曰:“陰平陽秘，精神乃治，陰陽離決，精氣乃絕?！敝嗅t(yī)注重整體觀念，講究從整體調(diào)節(jié)機體，使各臟腑陰陽平衡，認為身體局部的病變都與其全身陰陽失衡、內(nèi)臟功能失調(diào)有關(guān)，是全身病變的局部表現(xiàn)。中醫(yī)整體觀包括生理、病理以及治療上的整體性。HCC屬于中醫(yī)的 “積聚”、“黃疸”、“鼓脹”、“脅痛”等病證的范疇，其發(fā)生的病因主要為外感“六淫”與“七情內(nèi)傷”，使臟腑氣血陰陽長期長期失調(diào)而導(dǎo)致的，其病位在肝，但與脾、胃、腎等臟腑密切相關(guān)?！督鹳F要略》曰：“見肝之病，知肝傳脾，當(dāng)先實脾”，肝癌日久，脾胃必會受損；“肝腎同源”，病久及腎，到病變后期，必會出現(xiàn)腎氣虧虛，甚至陰陽兩虛。故中醫(yī)根據(jù)整體觀，通過望、聞、問、切收集患者病情資料后再系統(tǒng)地進行辨證，明確病機，確立治則，故在治療上有疏肝理氣、活血化瘀、補益脾胃及補益肝腎等不同治法，并且在臨床上取得了良好的效果。

中醫(yī)學(xué)的整體觀念強調(diào)人體內(nèi)部、人體與自然和社會環(huán)境的統(tǒng)一性，人體的生理和病理變化均會受到外界環(huán)境因素的影響。這與表觀遺傳學(xué)所強調(diào)的外界環(huán)境影響人體內(nèi)在生理、病理的思想相一致，因此從表觀遺傳學(xué)角度探索中醫(yī)學(xué)的發(fā)病規(guī)律有其本質(zhì)的統(tǒng)一性[15]。辛衛(wèi)云[16]認為中醫(yī)藥對疾病或者證候的治療作用是通過調(diào)節(jié)各臟腑的功能實現(xiàn)的，從微觀角度看，可能是調(diào)控基因的轉(zhuǎn)錄及其表達，并使之重新平衡，最終達到治療目的。近年來，中醫(yī)藥防治HCC的表觀遺傳作用日益受到重視，其有效成分可作用于表觀遺傳的多個環(huán)節(jié)，從而調(diào)控基因轉(zhuǎn)錄及其表達。

2.2 中醫(yī)藥對HCC患者DNA甲基化的作用 呂鋒[17]在觀察愈肝顆粒(茵陳、梔子、黨參、黃芪、白術(shù)、青皮、丹參、澤蘭、茜草等組成)對大鼠肝癌模型的防治作用研究中，發(fā)現(xiàn)愈肝顆粒可對大鼠肝癌的發(fā)生有防治作用，其機制與調(diào)節(jié)DNMTs表達水平及調(diào)整p16抑癌基因基因啟動子甲基化水平有關(guān)。田雪飛[18]通過研究發(fā)現(xiàn)丹參酮ⅡA可顯著降低DNMT1基因表達，對肝癌HepG2細胞具有抑制作用。張曄[19]經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)在丹參酮IIA還可以逆轉(zhuǎn)肝癌SMMC 721細胞部分抑癌基因的甲基化狀態(tài)，恢復(fù)基因表達,其可能通過下調(diào)DNA甲基轉(zhuǎn)移酶I的表達而影響細胞DNA的甲基化過程。據(jù)研究報道，中藥湯劑益腎健脾方可以通過改變DNA甲基轉(zhuǎn)移酶空間構(gòu)象,提高生理性腎虛小鼠肝細胞甲基轉(zhuǎn)移酶的活性[20]。

2.3 中醫(yī)藥對HCC非編碼RNA( miRNA)的調(diào)控作用 孫海榕[21]在白藜蘆醇苷調(diào)控肝癌細胞系SMMC 7721 和 HepG2肝癌細胞系增殖能力的分子生物學(xué)機制中，發(fā)現(xiàn)模型組動物肝癌細胞組織中長鏈非編碼RNA HULC 的表達較正常組明顯升高，并且發(fā)現(xiàn)白藜蘆醇苷能夠通過調(diào)控HULC的表達抑制肝癌細胞的增殖和侵襲。趙軍艷[22]研究發(fā)現(xiàn)苦參堿和氧化苦參堿也能顯著抑制肝癌細胞SMMC 7721增殖，促進其凋亡的機制可能與下調(diào)stat3、stat5的基因表達和抑制細胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路有關(guān)。徐成坤[23]等在白楊素(由木蝴蝶中提取)誘導(dǎo)肝癌Hep 3B細胞凋亡機制研究中，發(fā)現(xiàn)白楊素可能通過刺激ROS的生成激活A(yù)SK1，導(dǎo)致JNK活化，進而上調(diào) Bim表達，并最終促進Hep3B細胞凋亡。單長民[24]在探討紫杉醇誘導(dǎo)肝癌HepG2細胞凋亡時miRNA的作用研究中發(fā)現(xiàn)紫杉醇誘導(dǎo)HepG2細胞凋亡時，miR-224表達上調(diào)，上調(diào)的miR-224可能作用其靶基因從而影響肝癌細胞的凋亡途徑。劉偉峰[25]探討了冬凌草甲素通過調(diào)控miR-125a誘導(dǎo)肝癌細胞Hep G2凋亡以及相關(guān)機制，發(fā)現(xiàn)冬凌草甲素能濃度依賴性地抑制 Hep G2細胞的增殖，冬凌草甲素可通過上調(diào)miR-125a，使VEGF表達減少，而誘導(dǎo)肝癌細胞Hep G2凋亡。張國鐸[26]研究發(fā)現(xiàn)延胡索總生物堿可以通過上調(diào)let-7a及下調(diào)miR-221、miR-222的表達，對肝癌細胞增殖具有明顯的抑制作用。張斌[27]研究發(fā)現(xiàn)健脾解毒方中對二乙基亞硝胺可減少大鼠肝癌動物模型腹水形成、降低肝脾指數(shù)和死亡率，其作用機制可能與下調(diào)miR-199a的表達有關(guān)。

2.4 中醫(yī)藥對HCC組蛋白修飾的作用 在現(xiàn)有的研究中，中醫(yī)藥防治惡性腫瘤的組蛋白修飾作用研究報告很多，但是有關(guān)中醫(yī)藥在干預(yù)HCC組蛋白修飾作用的研究卻很少。據(jù)研究發(fā)現(xiàn)，姜黃素可以作用于人肝癌細胞株HepG2，通過降低組蛋白去乙酰化酶1(HDAC1)的水平，促進P21WAF1/CIP1蛋白的表達，抑制細胞增殖[28]?，F(xiàn)代研究已經(jīng)證明組蛋白修飾的表達和功能異常與HCC的發(fā)生、發(fā)展有密切的關(guān)系，而且已經(jīng)研制出一些對組蛋白修飾酶相關(guān)抑制劑的藥物，比如帕比司他、丁酸鈉等。祖國醫(yī)學(xué)博大精深，中醫(yī)藥在防治HCC表觀遺傳學(xué)中的DNA甲基化和非編碼RNA的調(diào)控作用研究已經(jīng)取得了一定的進展，隨著分子生物學(xué)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，相信在未來關(guān)于中醫(yī)藥干預(yù)HCC組蛋白修飾的作用會有更大的突破，使中醫(yī)藥防治HCC的表觀遺傳學(xué)取得更大的發(fā)展。

3 結(jié)語

中醫(yī)學(xué)注重整體觀，講究從整體調(diào)節(jié)各臟腑經(jīng)絡(luò)的功能，以達到陰陽平衡狀態(tài)。中醫(yī)對HCC在幾千年前就有了充分的認識，在臨床療效上(如改善放、化療不良反應(yīng)，抑制癌細胞生長，延長患者生存期等)也有獨特的優(yōu)勢。從中醫(yī)整體觀防治HCC是祖國醫(yī)學(xué)的優(yōu)勢所在。雖然現(xiàn)在中醫(yī)藥防治HCC在表觀遺傳學(xué)領(lǐng)域的研究仍處在起步階段，但是，隨著現(xiàn)代生物技術(shù)的進一步發(fā)展，表觀遺傳學(xué)與中醫(yī)藥研究進一步有機融合，中醫(yī)藥在防治HCC方面有著廣闊的前景。

[1] Jemal A，Bray F，Center MM，etal． Global cancer statistics[J]．CACancer J Clin，2011，61(2):69-90．

[2] 董良倉,柴麗.原發(fā)性肝癌的分子診斷[J].檢驗醫(yī)學(xué)與臨床,2012,9(1):60-62.

[3] 成細華,饒春梅,喻嶸,等. 表觀遺傳學(xué)在中醫(yī)藥研究中的應(yīng)用[J].中國中醫(yī)藥信息雜志,2016,23(1):134-136.

[4] Stein RA．Epigenetics and environmental exposures[J]．Epidemiol Community Health，2012，66(1):8-13．

[5] 胡靜嫻,謝渭芬.DNA甲基化與肝癌的研究現(xiàn)狀[J]. 國際消化病雜志,2013,33(1):25-28.

[6] 李曉東,王運帷,胡靜.肝癌的表觀遺傳學(xué)研究進展[J].現(xiàn)代腫瘤醫(yī)學(xué),2016,24(9):1501-1504.

[7] Liu W,Li X,Chu ES,etal.Paired box gene 5 is a novel tumor suppressor in hepatocellular carcinoma through interaction with p53 signaling pathway[J]．Hepatology,2011,53(3):843-853.

[8] Umer M，Qureshi SA，Hashmi ZY，etal． Promoter hypermethylation of Wnt pathway inhibitors in hepatitis C virus-induced multistep hepatocarcinogenesis[J]． Virol J，2014，11:117．

[9] Marie Pierre Lambert，Pierre Benoit Ancey，Davide Degli Esposti，etal．Aberrant DNA methylation of imprinted loci in hepatocellular carcinoma and after in vitro exposure to common risk factors[J]．Clin Epigenetics，2015，7(1): 1-15．

[10] Ramzy II，Omran DA，Hamad O，etal.Evaluation of serum LINE-1 hypomethy-lation as a prognostic marker for hepatocellular carcrino-ma[J].Arab J Gastroenterol，2011,12(3):139-142.

[11] 宋蕾,王昭,張煥鈴.microRNA在肝癌診斷、治療和預(yù)后中的作用研究進展[J].癌變·畸變·突變,2015,37(4):325-328.

[12] 廖維甲.DNA甲基化和非編碼RNA在肝細胞癌轉(zhuǎn)移復(fù)發(fā)中的研究進展[J].華夏醫(yī)學(xué),2014,27(1):221-224.

[13] Wang W，Xu L，Kong J，etal． Quantitative research of histone H3 acetylation levels of human hepatocellular carcinoma cells [J]．Bioanalysis，2013，5(3):327-339．

[14] He C,Xu J,Zhang J,etal． High expression of trimethylated histone H3 lysine 4 is associated with poor prognosis in hepatocellular carcinoma.Hum Pathol 2012,43:1425-1435.

[15] 郭維,孫琪.表觀遺傳學(xué)在中醫(yī)證型研究中的應(yīng)用概況[J].甘肅中醫(yī)學(xué)院學(xué)報,2015,32(5):50-53.

[16] 辛衛(wèi)云,白明,苗明三.基于表觀遺傳學(xué)的中醫(yī)藥現(xiàn)代研究思考[J].中華中醫(yī)藥學(xué)刊,2016,34(1):94-97.

[17] 呂鋒,邵澤勇,謝朝良,等.愈肝顆粒對大鼠肝癌的抵制作用及其表觀遺傳學(xué)機制[J].亞太傳統(tǒng)醫(yī)藥,2008,4(10):26-28.

[18] 田雪飛,陶一明,方圓,等.丹參提取物對肝癌HepG2細胞DNA去甲基化作用研究[J].湖南中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報,2009,29(1):13-15.

[19] 張曄,楊斌,高英堂,等. 丹參酮ⅡA對肝癌細胞系SMMC-7721去甲基化作用的研究[J].中國腫瘤臨床,2011,38(8):421-425.

[20] 李健,張成,趙志付.表觀遺傳學(xué)中醫(yī)研究現(xiàn)狀及趨勢[J].中華中醫(yī)藥雜志,2016,34(3):954-957.

[21] 孫海榕,王璐瑜,王忠鑫.白藜蘆醇苷通過抑制長鏈非編碼RNA HULC表達抑制肝癌SMMC-7721和HepG2細胞的增殖和侵襲[J].中國生物化學(xué)與分子生物學(xué)報,2016, 32(5):561-568.

[22] 趙軍艷,鄭艷敏,趙紅艷,等.苦參堿和氧化苦參堿對肝癌細胞增殖凋亡及JAK-STAT信號通路的影響[J].中藥藥理與臨床,2008,24(4):18-20.

[23] 徐成坤,陽波,曹建國. 白楊素誘導(dǎo)肝癌Hep3B細胞凋亡機制研究[J]. 醫(yī)藥導(dǎo)報,2014,33(3):295-298.

[24] 單長民,王東,李娟,等.初探紫杉醇誘導(dǎo)肝癌HepG2細胞凋亡中miR-224的表達[J].藥物生物技術(shù),2014,20(6):494-497.

[25] 劉偉峰,王新帥,孫君軍,等.冬凌草甲素通過調(diào)控miRNA-125a誘導(dǎo)肝癌細胞HepG2凋亡的研究[J].中國臨床藥理學(xué)雜志,2015,31(6):459-462.

[26] 張國鐸,謝麗,胡文靜,等.延胡索總堿對人肝癌細胞系HepG2抑制作用及其對microRNA表達譜的影響[J].南京中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報,2009,25(3):181-184.

[27] 張斌,李琦,殷佩浩,等.DEN誘導(dǎo)大鼠肝癌形成中miR-199a的表達機制及健脾解毒法的干預(yù)作用[J].世界華人消化雜志,2010,18(2):125-131.

[28] 呂必華,張玲,朱長才,等.姜黃素抑制HepG2細胞HDACl活性及促進P21WAFl/CIP1表達的研究[J].中國中藥雜志,2007,32(19):2051-2055.