中藥活性成分介導(dǎo)的lncRNA在抗腫瘤方面的研究

賈婷婷，周菊華，李延敏，邵艷霞，郭 鴿

（魯東大學(xué)，山東 煙臺 264025）

1 長鏈非編碼RNA的概況

lncRNA，長度大于200個堿基分子，沒有蛋白質(zhì)編碼功能，缺少長閱讀框架，經(jīng)常呈現(xiàn)二級或三級結(jié)構(gòu)，造成它這種復(fù)雜的結(jié)構(gòu)繁雜的種類的原因，可能是因為蛋白質(zhì)編碼基因的損壞、重構(gòu)、合并，也可能是臨近的ncRNA的整合[1]。除此之外，lncRNA廣泛分布于真核生物體內(nèi)，不僅僅局限分布于細胞核的染色質(zhì)中，在部分膜性細胞器內(nèi)也可以獲得，它是錨定在膜細胞器上發(fā)揮作用的。lncRNA的生物學(xué)功能復(fù)雜多樣且差異顯著[2]，這是由它們自身保守性相差極大的結(jié)構(gòu)所決定的[3]。

長久以來，lncRNA被當(dāng)作是不具備生物學(xué)功能，僅僅是因為RNA聚合酶Ⅱ在參與轉(zhuǎn)錄的過程中代謝下來的副產(chǎn)物，是基因轉(zhuǎn)錄的“噪音”[4]。但是，隨著人們對lncRNA不斷地深入研究和了解發(fā)現(xiàn)，lncRNA在生物體內(nèi)起著不可替代的重要作用，生物學(xué)功能作用廣泛，必不可少[5]。這些功能可能有：參與基因印跡的調(diào)控，參與染色體修飾、構(gòu)建和轉(zhuǎn)錄調(diào)控，參與剪接、翻譯過程和構(gòu)建細胞的完整結(jié)構(gòu)[6]，參與干細胞重組和心源性休克反應(yīng)等[7]。根據(jù)相關(guān)研究人員的研究結(jié)果，現(xiàn)總結(jié)lncRNA的作用方式圖。

圖1 長鏈非編碼RNA的作用方式

（1）在上游啟動子區(qū)轉(zhuǎn)錄，干擾鄰近蛋白編碼基因的表達[8]；（2）抑制RNA聚合酶Ⅱ，影響基因表達[9]；（3）與編碼蛋白基因的轉(zhuǎn)錄本形成互補鏈，干擾mRNA的剪切[10]；（4）在Dicer酶的參與作用下產(chǎn)生siRNA（小干擾RNA），調(diào)控基因的表達[11]；（5）與某些特定蛋白相結(jié)合調(diào)節(jié)其活性；（6）與蛋白質(zhì)結(jié)合形成核酸蛋白質(zhì)復(fù)合體；（7）結(jié)合在特定蛋白上從而改變該蛋白的胞質(zhì)定位；（8）作為小分子RNA的前體分子[11,12]。

2 中藥活性成分調(diào)控lncRNA抗腫瘤

2.1 白藜蘆醇苷

白藜蘆醇苷（polydatin，PDT）普遍存在在植物中，主要是從虎杖（草本植物蓼科蓼屬）根莖中提取出來的有效活性成分[13]。很多我們?nèi)粘Ｉ钪谐Ｄ芤姷降臇|西都含有白藜蘆醇苷：如決明、葵蘆、葡萄、桑果和花生等。根據(jù)中醫(yī)學(xué)的研究表明，白藜蘆醇苷的藥理作用繁雜，作用在人身上能夠保護心肌細胞活力、改善血液微循環(huán)、護肝養(yǎng)肝等多種醫(yī)療保健作用[14]，在對提高人的機體免疫能力方面有重要的藥效。

隨著科學(xué)技術(shù)和生物學(xué)研究技術(shù)的進步，研究人員發(fā)現(xiàn)lncRNA在多種生物學(xué)過程中發(fā)揮調(diào)控基因表達的作用的能力越來越突出[15]，吸引了大量生物科學(xué)家的關(guān)注。同時，大量的研究結(jié)果顯示，許多l(xiāng)ncRNA的異常表達或功能失調(diào)與腫瘤的發(fā)生有著很大的聯(lián)系[16]。根據(jù)孫海榕等人的研究，首先建立出大鼠的肝癌動物模型，之后用白藜蘆醇苷處理肝癌模型，在檢測結(jié)果中發(fā)現(xiàn)，他們第一次檢測到低表達的HULC，并且這種差異結(jié)果是顯著地，具有統(tǒng)計學(xué)差異（P＜0.05），是有效的。實驗人員構(gòu)建出HULC的siRNA，此實驗采用SMMC7721和HepG2這兩種細胞，通過敲低細胞中HULC的表達，得出檢測結(jié)果。根據(jù)結(jié)果顯示，這兩種肝癌細胞的增殖和侵襲同時受到明顯的抑制[17]。白藜蘆醇苷處理細胞和過表達HULC，這兩種實驗操作同時進行處理時，結(jié)果顯示，兩種肝癌細胞的增殖和侵襲能力明顯得到增高，并且恢復(fù)到?jīng)]有經(jīng)過白藜蘆醇苷處理細胞的水平[17]。此次實驗結(jié)果表明，白藜蘆醇苷的作用機制很可能是通過抑制HULC的表達而降低人肝癌細胞的增殖、侵襲和遷移能力的（見圖二）。

2.2 姜黃素

姜黃素（Curcumin），顧名思義就是從植物姜黃里提取出的一種化合物，它在姜黃中所占比例最高，也存在于別的姜科植物中，是某些姜科植物根莖中特有的。目前發(fā)現(xiàn)，姜黃素有多種重要的藥理活性功效：抗腫瘤、降血脂、抗炎、抗動脈粥樣硬化等[18]。許多體外研究已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，姜黃素具有誘導(dǎo)多種腫瘤細胞凋亡的作用，包括肺癌、前列腺癌和乳腺癌等多種惡性腫瘤[19]，但是目前對于姜黃素是通過何種分子誘導(dǎo)癌細胞凋亡，又是通過何種通路發(fā)揮凋亡作用的分子機制的研究報道卻相對較少。lncRNA具有潛在的多種多樣的生物學(xué)功能，與抑癌、抗癌基因的表達調(diào)控和相關(guān)信號通路的轉(zhuǎn)導(dǎo)有重要聯(lián)系，同時它與多種藥物的抗癌機制也密切相關(guān)。過億等研究人員的研究發(fā)現(xiàn)：通過使用姜黃素刺激肝癌細胞HepG2，然后檢測lncRNA表達譜的變化，從而篩選得到差異化表達的lncRNAAK125910，并對AK125910在姜黃素刺激肝癌細胞后引起其凋亡中所起到的調(diào)控作用進行深入探究[20]。

根據(jù)他們的探究，在通過姜黃素處理肝癌細胞后分析lncRNA表達譜的變化，結(jié)果篩選出表達改變且具有統(tǒng)計學(xué)意義的lncRNA128條。其中有8條lncRNA變化最明顯，這里面表達差異化最顯著的是lncRNA AK125910，上調(diào)倍數(shù)最大，達到了7.62倍，這表明lncRNA AK125910可能參與了姜黃素誘導(dǎo)肝癌細胞凋亡的作用過程（見圖二），可能與肝癌細胞對姜黃素凋亡誘導(dǎo)作用的敏感性相關(guān)，通過使用生物信息學(xué)工具預(yù)測lncRNA AK125910的靶基因[20]，深入研究lncRNA AK125910調(diào)控靶點基因，對發(fā)現(xiàn)肝癌的發(fā)生發(fā)展機制和新藥篩選具有重要的實驗價值和臨床價值。

圖2 兩種中藥活性成分對腫瘤的作用圖

3 其它抗腫瘤的中藥有效成分

黃芪多糖（astraglus polysaccharides，APS）是從中藥黃芪中提取出來的一種生物活性有效成分，黃芪是一種應(yīng)用比較廣泛的中藥成分。許多的實驗研究顯示：黃芪多糖除了具有增強機體免疫能力、抗炎癥、延緩衰老、降血糖等功效外[21-23]，對某些由腫瘤、藥物等各種原因引起的免疫能力低下的動物來說，更是能夠提高其免疫功能[24]。紫杉醇是從短葉紅豆杉的樹皮中所提取分離出來的一種二萜類生物堿成分，是一種有效的中藥植物抗癌藥[25]。紫杉醇在臨床應(yīng)用方面比較廣泛且具有良好的耐藥性，并且對于多種臨床惡性腫瘤具有良好的療效[26]，尤其是對于晚期卵巢癌的治療更是有顯著療效[27]。大豆異黃酮（isoflvone）是從豆科植物中提取出來的的一種黃酮類化合物，具有一定的抗癌作用[28]。根據(jù)李易偉等研究人員的研究顯示，經(jīng)過大豆異黃酮處理過的胰腺癌細胞和前列腺癌細胞，能夠通過上調(diào)miRNA-146a、miRNA-29a和miRNA-1256的表達，[29]從而抑制胰腺癌和前列腺癌細胞的增殖和遷移[30]。

除此之外，研究人員還發(fā)現(xiàn)了丹參、地榆、茯苓、重樓及半枝蓮等等許多具有抗腫瘤作用的中藥成分，這對我們今后研究中藥抗腫瘤的活性成分提供了借鑒和幫助。

4 總結(jié)和展望

縱觀目前的中藥抗腫瘤研究的成果來看，利用中藥來治療腫瘤有許多優(yōu)點：副作用小、安全有效、不良反應(yīng)小、不容易產(chǎn)生耐藥性等。除此之外，我國中藥資源豐富且中醫(yī)發(fā)展歷史悠久，在理論與實踐經(jīng)驗上比較完善。如何充分利用這些優(yōu)勢研究出安全有效、毒副作用小的抗腫瘤藥物，是廣大中醫(yī)學(xué)研究人員的重中之重。中藥能夠起到治療腫瘤的作用是多種有效活性成分綜合作用的結(jié)果，因此，研究出中藥有效活性成分的抗腫瘤機制，在利用中藥有效治療腫瘤方面具有重要而深遠的意義。

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