miRNA在胃癌診療中作用及其與中醫(yī)藥關聯(lián)

馬德斌 馬佳樂 張珊珊 李慧臻 楊巖

(1天津中醫(yī)藥大學，天津 300193；2天津中醫(yī)藥大學第二附屬醫(yī)院)

據(jù)2018年全球癌癥統(tǒng)計報道，胃癌發(fā)病數(shù)已經超過103.4萬〔1〕。中國作為胃癌高發(fā)地區(qū)，發(fā)病數(shù)及死亡數(shù)已各占全球總數(shù)的42.6%和45.0%〔2〕。探索胃癌發(fā)病機制中起關鍵調控作用的分子，并靶向干預，可起到有效的抗癌作用。近幾年，關于以微小RNA(miRNA)為靶點診治胃癌已成為腫瘤生物學研究領域的前沿亮點，研究表明miRNA的異常表達與胃癌發(fā)生、發(fā)展密切相關。應用實時定量聚合酶鏈式反應(qRT-PCR)、RNA印跡等方法可在胃癌患者的組織、血清中檢測出miRNA表達水平，以用于臨床對胃癌的診斷及監(jiān)測〔3〕。此外，中醫(yī)藥相關基礎研究表明miRNA的異常表達與胃癌病因病機有一定聯(lián)系，且中醫(yī)藥可通過調控miRNA發(fā)揮抑癌作用。本文現(xiàn)將miRNA在胃癌診斷、治療、預后中的作用及中醫(yī)藥調控miRNA治療胃癌的應用做一綜述，旨為未來中醫(yī)藥調控miRNA的相關研究提供一定參考。

1 miRNA 簡述

miRNA是一種非編碼小分子RNA，于1993年在秀麗隱桿線蟲中首次發(fā)現(xiàn)，其長度為19～25個核苷酸，對腫瘤細胞mRNA的表達具有負性調控作用〔4〕。目前已發(fā)現(xiàn)超過2 000個miRNAs調控60%以上的蛋白編碼基因的表達，以發(fā)揮相應的生物學功能。miRNAs可靶向一個或多個mRNA，并通過RNA誘導的沉默復合物與靶基因mRNA堿基配對來裂解mRNA，抑制翻譯〔5〕。

miRNAs的生物形成是由兩種RNase Ⅲ酶完成的，即細胞核中的DROSHA及細胞質中的DICER〔6〕。初級轉錄體(pri-miRNAs)由RNA聚合酶Ⅱ(RNAPⅡ)活性從miRNA編碼位點生成，并通過微處理器Microprocessor進行處理，產生70個核苷酸莖環(huán)前體miRNA，稱為 pre-miRNAs〔7〕。然后由輸出蛋白(Exportin)-5將其輸出到細胞質后，被DICER切割后，產生miRNA雙聯(lián)體。隨后，一個miRNA雙鏈與Argonaute (AGO)蛋白相結合，形成RNA誘導沉默復合物(RISC)〔8〕。RISC可通過解鏈而獲得活性，活性的RISC可識別、結合同源序列的mRNA，從而對內源性基因表達起到抑制作用〔9〕。

2 miRNA與胃癌

2.1miRNA與胃癌的早期診斷 目前尚未發(fā)現(xiàn)特異性強、敏感性高的腫瘤標志物能夠及時發(fā)現(xiàn)癌變。許多胃癌患者缺乏早期特異性診斷，治療時往往處于癌癥中后期，難以達到預期的治療效果〔10〕，因此尋找對胃癌具有較強診斷價值的生物學指標具有重要臨床意義。許多研究表明，miRNA表達譜是癌癥新的診斷、預后的標志物。Cheng等〔11〕比較58例胃炎、54例胃癌前病變及38例胃癌組織后發(fā)現(xiàn)，胃癌組織中miR-19a-3p、miR-483-5p的表達明顯升高，miR-19a-3p、miR-483-5p具有成為胃癌早期診斷的生物標志物的潛力。Zeng等〔12〕發(fā)現(xiàn)，相比萎縮性胃炎和正常組織，胃癌患者的miR-101-3p表達、胃蛋白酶原(PG)Ⅰ含量及PGⅠ/Ⅱ比值顯著降低，PGⅡ含量顯著升高，同時miR-101-3p的表達與胃癌患者黏膜下浸潤呈負相關。研究表明，miR-101-3p聯(lián)合PG可用于胃癌的早期診斷。Yin等〔13〕將胃癌患者78例作為觀察組，80名正常健康者作為對照組，觀察組胃中的miR-23a、miR-135的表達較正常組明顯升高(P<0.05)，miR-23a和miR-135的表達與癌胚抗原(CEA)、糖類抗原(CA)199呈正相關(P<0.05)。miR-23a診斷胃癌的特異性為67.95%，敏感性為87.50%。miR-135診斷胃癌的特異性為73.08%，敏感性為82.50%，證實miR-23a和miR-135有助于于胃癌的早期診斷。Emami等〔14〕對30例胃癌患者和30名健康人血中miR-21、miR-222水平進行對比后發(fā)現(xiàn)，相比健康人組，胃癌患者組的miR-21、miR-222的表達水平出現(xiàn)顯著增高(P<0.000 1)，且miR-21敏感性為86.7%、特異性為72.2%，miR-222敏感性為62.5%、特異性為56.2%，提示miR-21、miR-222可成為胃癌診斷特異性標志物。Zhu等〔15〕研究發(fā)現(xiàn)，人的血漿中miR-425-5p、miR-1180-3p、miR-122-5p、miR-24-3p和miR-4632-5p可成為診斷早期胃癌(EGC)新的標志物。將這些miRNA生物標志物與胃鏡檢查相結合，有助于胃癌的早期診斷。Huang等〔16〕發(fā)現(xiàn)，與胃癌淋巴結轉移(LNM)相比，無LNM組胃癌患者miR-1207-5p明顯升高。且上調miR-1207-5p的胃癌患者的淋巴血管侵犯更少，病理分期更早，研究認為miR-1207-5p可成為預測胃癌LNM的重要生物標志物。

提高腫瘤早期診斷率是提高胃癌患者生存率的重要方法之一。上述研究表明，miRNAs是極具潛力的胃癌早期診斷標志物。目前miRNA的研究仍處于初級階段，在將miRNA作為檢測胃癌主要的早期診斷標志物前，必須進行長期的、大樣本的實驗研究以提供數(shù)據(jù)支撐。

2.2miRNA與胃癌預后 胃癌臨床治療方案的制定需要對患者的預后情況進行準確評估。近年來，越來越多的證據(jù)表明 miRNAs 可以作為預測胃癌患者預后的重要標志物，對miRNAs檢查結果不理想的患者術后需改進治療方案、并定期復查，以延長胃癌患者的生存期。Cai等〔17〕發(fā)現(xiàn)，抑癌因子miR-519a在胃癌中的表達均明顯低于正常對照組(均P<0.05)，且miR-519a表達與胃癌分化程度、LNM及胃癌TNM分期呈負相關趨勢，另發(fā)現(xiàn)miR-519a表達下降與胃癌患者整體生存率差有密切聯(lián)系，提示miR-519a可能是新的胃癌預后標志物。Feng等〔18〕發(fā)現(xiàn)，miR-552在胃癌中的表達顯著高于正常組織(P<0.001)，其表達上調與晚期腫瘤、LNM、腸上皮化生等相關。此外，相比miR-552低水平患者，miR-552升高的胃癌患者總生存期較短，提示miR-552是監(jiān)測胃癌患者預后的重要指標之一。Zhang等〔19〕發(fā)現(xiàn)，胃癌患者血中miR-221-3p與miR-122-5p的表達水平呈負性趨勢，二者的表達與腫瘤的病理分期及分化程度、LNM和浸潤深度密切相關，提示miR-221-3p和miR-122-5p是胃癌預后的獨立因素，可用于監(jiān)測胃癌術后患者的情況。Yang等〔20〕發(fā)現(xiàn)，胃癌患者血清中miR-423-5p水平呈高表達，且胃癌患者高水平的外顯子miR-423-5p與胃癌預后不良密切相關，可以傳遞miR-423-5p以促進胃癌細胞的生長和轉移，因此血清miR-423-5p可用于胃癌預后的預測。An等〔21〕發(fā)現(xiàn)，miR-1236-3p在胃癌組織中呈低表達，miR-1236-3p高表達者總生存率較低表達者更高(P=0.0190)，且多因素Cox回歸分析表明miR-1236-3p是影響胃癌預后的重要因素。LArki等〔22〕通過實驗研究發(fā)現(xiàn)，miR-21、miR-25及miR-106b高表達與胃癌TNM分期、LNM等密切相關，可作為胃癌預后監(jiān)測的重要生物標志物。

miRNAs與胃癌病理分期及分化程度、Lauren 分型、LNM等預后因素密切相關，作為胃癌預后生物標志物具有很大的潛力。由于各個miRNA在胃癌不同類型、分期、分化程度中的表達水平有一定差異，因此同時檢測多個miRNA的表達水平，有助于判斷胃癌患者預后情況。

2.3miRNA與胃癌的治療 近年來，由于miRNAs對多種基因的靶向性及對增殖、凋亡等多種生物學過程的阻礙，被認為是治療多種癌癥的重要靶點。Xu等〔23〕研究發(fā)現(xiàn)，胃癌細胞中蛋白酪氨酸磷酸酶(PTP)1B的表達較正常組織升高，miR-146 b的表達則較正常組織降低，MIR-146 b可通過抑制其下游靶基因PTP1B的表達，發(fā)揮防治胃癌的作用。Peng等〔24〕發(fā)現(xiàn)，miR-876-3p可下調細胞內SOX-2、八聚體結合轉錄因子(OCT)-4、CD133及CD44的表達，以抑制胃癌細胞的干細胞樣特征，其中TMED3是miR-876-3p的直接靶點，miR-876-3p可通過靶向TMED3提高順鉑的敏感性，以達到治療胃癌的目的。核受體亞家族(NR)2F2是胃癌的重要的癌基因，F(xiàn)eng等〔25〕研究發(fā)現(xiàn)，胃癌組織中miR-27b水平與NR2F2呈負相關，miR-27b可通過下調NR2F2水平，發(fā)揮抑癌作用。四跨膜蛋白(TSPAN)8是miR-34-5p重要的功能靶點。Lin等〔26〕發(fā)現(xiàn)，在胃癌組織中miR-324-5p水平呈低表達，TSPAN8則呈高表達，提示miR-324-5p可通過靶向下調胃癌細胞可溶性烏苷酸環(huán)化酶(SGC)-7901中TSPAN8的表達，誘導胃腫瘤細胞凋亡。Yu等〔27〕發(fā)現(xiàn)，miR-483通過與其3′-非翻譯區(qū)(3′UTR)直接結合，靶向抑制O-連接N-乙酰氨基葡萄糖轉移酶(OGT)mRNA的表達，防止胃癌細胞增殖、侵襲和蛋白O-GlcN?；?，發(fā)揮抑制胃癌的增殖和轉移的作用。Sun等〔28〕發(fā)現(xiàn)，轉染miR-130b能促進誘導細胞增殖，抑制細胞凋亡，而miR-130b反感轉染則能抑制胃癌細胞增殖和誘導細胞凋亡，其機制可能與miR-130b的異常表達靶向調控柱狀瘤病基因(CYLD)以促進癌細胞的凋亡相關。另有研究發(fā)現(xiàn)〔29〕，miR-136的表達水平升高導致其潛在靶點——抗凋亡蛋白星形膠質細胞上調基因(AEG)-1、B淋巴細胞瘤2基因(BCL)2表達下調，從而誘導胃癌細胞凋亡。

由于一種miRNA可調控多個mRNA，并干預多個信號通路的傳導，抗癌結果可能與預期不相符，需要進一步的研究證實miRNA不僅成為生物標志物，而且可能成為未來潛在的特異性治療靶點。

3 miRNA與胃癌中醫(yī)的關聯(lián)

3.1miRNA與胃癌中醫(yī)病機的相關性 中醫(yī)學將胃癌歸屬于“胃脘痛、噎膈、反胃、癥積”等范疇中，現(xiàn)代醫(yī)學對于胃癌發(fā)展的認識，可歸結為Correa〔30〕提出的“正常胃黏膜-慢性淺表性胃炎-慢性萎縮性胃炎-腸上皮化生-異型增生-胃癌”模式。中醫(yī)則認為，胃癌多由先天稟賦不足加之六淫侵襲、七情不暢、勞倦過度、飲食失常所致〔31〕，其基本病機為正虛邪實，正虛主為脾胃陽虛，邪實則為痰濕、瘀血、毒邪等病理產物〔32〕。脾胃陽虛與痰、瘀、毒?；橐蚬瑦盒匝h(huán)，瘀血與痰濕搏結，加之脾陽虛衰，運化無力，久易內生癌毒。李立平等〔33〕對60例胃癌患者進行中醫(yī)證候分型，并檢測胃癌組織中miR-449的表達水平，結果發(fā)現(xiàn)，脾胃濕熱證、瘀毒中阻證、氣血兩虛證患者的miR-449的水平低于其他證型，提示濕熱、瘀毒、正虛與miR-449的改變密切相關。

3.1.1miRNA與脾陽虛的關系 在胃癌的脾陽虛方面，中醫(yī)學認為脾抵御六淫邪氣侵入機體，等同于現(xiàn)代醫(yī)學的免疫系統(tǒng)，胃癌脾陽虛證與機體多種免疫細胞及免疫因子失衡密切相關〔34〕。劉芳芳等〔35〕發(fā)現(xiàn)，脾陽虛型大鼠免疫能力不足，易導致各種疾病的發(fā)生發(fā)展。免疫檢查點程序性死亡蛋白(PD)-1及程序性死亡蛋白1配體(PD)-L1單克隆抗體在維持免疫系統(tǒng)應答平衡中發(fā)揮重要作用，而多項研究表明，miRNAs可通過干預PD-1/PD-L1進行腫瘤免疫調節(jié)。Zhao等〔36〕發(fā)現(xiàn)，PD-L1是胃癌細胞miR-140的直接靶點，miR-140高表達可靶向調節(jié)PD-L1發(fā)揮抗胃癌作用，此外，miR-140的抑癌作用與細胞毒性CD8+T細胞增多及骨髓源性抑制性T細胞浸潤減少有一定關聯(lián)。B7-h1是免疫球蛋白B7超家族成員，作為PD-1的配體，在免疫調節(jié)中發(fā)揮重要作用，Wang 等〔37〕發(fā)現(xiàn)在miR-152可與胃癌細胞B7-H1 3′UTR結合，抑制B7-H1的表達，調控免疫應答，是治療胃癌的重要靶點。

3.1.2miRNA與邪實的關系 在胃癌的邪實方面，以痰濕、瘀血、毒邪為主，與現(xiàn)代醫(yī)學中炎癥因子及幽門螺桿菌(Hp)感染相似。炎癥因子可直接誘導腫瘤細胞增殖，也可間接抑制機體的免疫系統(tǒng)，促進癌細胞生長、增殖〔38〕。miRNA則既可以對炎癥因子進行干預，又會受到部分炎癥介質的影響。孫杰等〔39〕研究發(fā)現(xiàn)，白細胞介素(IL)-6可使胃癌細胞中miR-152表達水平降低，上調磷脂酰肌醇3激酶(PI3K)的調節(jié)亞單位PIK3R3表達水平，從而活化PI3K/蛋白激酶B(Akt)信號途徑，誘導腫瘤細胞增殖，起到促癌作用。Li等〔40〕研究發(fā)現(xiàn)，IL-17A誘導的miR-146a以核因子-κB依賴性的方式調節(jié)幽門螺桿菌感染過程中的炎癥反應，促進炎癥向癌變發(fā)展。Liu等〔41〕發(fā)現(xiàn)，雙鏈miR-30a前體產生的miR-30a-3p和miR-30a-5p與炎癥因子密切相關，miR-30a-3p可下調β-catenin中的環(huán)氧化物酶(COX)-2表達，miR-30a-5p則可靶向調控BCL-9，從而影響β-catenin下游靶基因的表達水平，因此miR-30a通過雙重靶向調控COX-2和BCL-9，延緩胃癌前病變發(fā)展進程。

世界衛(wèi)生組織將Hp列為誘發(fā)胃癌的Ⅰ類致癌物，Hp黏附在胃組織表面，通過釋放大量的毒性因子，導致胃黏膜發(fā)生炎癥反應，或出現(xiàn)免疫失衡。Hp感染在促炎的同時，還可提高或降低部分miRNA 的表達水平，miRNA則是Hp感染的慢性胃炎向胃癌轉化的重要啟動因子。Matsushima等〔42〕發(fā)現(xiàn)，Hp陽性的胃組織中有30種miRNA 表達水平出現(xiàn)下調，miR-204表達下降最為顯著，miR-223則是研究中唯一高表達的 miRNA。Li等〔43〕證實，Hp感染可抑制miR-22的表達，增強驗證介質核苷酸結合寡聚化結構域樣受體(NLRP)3的表達，加速了受損胃黏膜癌變。Yang等〔44〕發(fā)現(xiàn)，miR-30d通過抑制多個自噬相關蛋白，提高Hp在胃黏膜細胞中的存活率，促進胃癌前病變發(fā)生發(fā)展。Chen等〔45〕發(fā)現(xiàn)，胃黏膜中miRNA-204的表達水平在Hp感染后出現(xiàn)顯著下調，從而激活其靶基因含桿狀病毒IAP重復(BIRC)2，促進胃腫瘤細胞血管生成。

3.2中醫(yī)藥調控miRNA防治胃癌

3.2.1中藥單體及活性成分 miR-99a的上調可導致胃癌細胞活力明顯喪失，促進凋亡，Yang等〔46〕發(fā)現(xiàn)，紅景天甙可上調胃癌細胞中miR-99a表達水平，其機制可能與紅景天苷調控miR-99a/胰島素樣生長因子1受體(IGF1R)軸以抑制PI3K/AKT及絲裂原激活蛋白激酶(MAPK)通路有關。Sun等〔47〕研究證實，姜黃素可顯著提高胃癌細胞SGC-7901中miR-34a的表達，抑制SGC-7901細胞的增殖、遷移和侵襲。另有研究發(fā)現(xiàn)〔48〕，姜黃素還可抑制miR-21/張力蛋白同源物(PTEN)/Akt通路外，誘導胃癌細胞凋亡，再經過PD98059預處理后，姜黃素對miR-21/PTEN/Akt通路的抑制作用明顯增強?？鄥A是在苦參、廣豆根中提取出的生物堿，李海龍等〔49〕發(fā)現(xiàn)，苦參堿可以提高胃癌細胞中耐藥相關miR-7、miR-125b、miR-200a、miR-200b、miR-200c、miR-146a 的表達水平，上述miRNA呈高表達，可靶向調節(jié)數(shù)百個的相關mRNA基因，干預多條信號通路傳導，可影響癌細胞生長、增殖、耐藥，發(fā)揮治療胃癌的作用。知母皂苷B-Ⅱ是中藥知母中知母總皂苷的主要活性成分，SCARA5 基因是一種抑癌基因，其缺失促進癌細胞增殖、轉移，龐濤等〔50〕研究發(fā)現(xiàn)，知母皂苷B-Ⅱ可降低胃癌細胞中hsa-miRNA-766-3p表達水平，并使其靶基因 SCARA5 呈高表達，從而減緩胃癌細胞BGC-823 、MGC-803增殖、轉移。

3.2.2中醫(yī)藥復方 中藥復方華蟾素功擅清熱解毒、散瘀消腫，周榮平等〔51〕應用基因芯片法分析發(fā)現(xiàn)，經華蟾素處理后的胃癌細胞中有33 個 miRNA水平提高1.5倍以上，選取其中miR-29a、miR-26a 進行qRT-PCR驗證，結果與基因芯片相符，提示華蟾素可調控miRNA 表達水平，抑制胃癌的發(fā)生發(fā)展。 miR-214有促癌作用，有利于癌細胞增殖，miR-7、let-7a、let-7b則可抑制癌細胞生長、增殖，增加化療藥物敏感性，余婭婭等〔52〕發(fā)現(xiàn)，養(yǎng)正散結湯具有抑制胃癌細胞中miR-214表達，提高抑癌miR-7、let-7a、let-7b的作用。王華等〔53〕發(fā)現(xiàn)，化痰散結方通過升高miR-424-3p 、miR-494-3p表達水平，降低miR-33b-3p、miR-27a-5p表達水平，從而發(fā)揮抗腫瘤的作用。袁丹迪等〔54〕研究發(fā)現(xiàn)，參芪扶正注射液可使晚期胃癌患者血清 miR-124 表達水平上調，聯(lián)合多西他賽聯(lián)合順鉑聯(lián)合5-氟尿嘧啶(DCF)化療方案，臨床有效率顯著提升，不良反應發(fā)生率較少。

綜上，通過調控miRNA，發(fā)揮中醫(yī)藥的抗腫瘤作用，對胃癌進行防治是未來研究的主要切入點。盡管現(xiàn)階段對于miRNA作用機制的理解尚未完全清晰，但隨著新興基因組學的發(fā)展，miRNA相關基礎研究已陸續(xù)開展。目前，相關miRNA的現(xiàn)代醫(yī)學及中醫(yī)藥研究具有很大發(fā)展空間：①對于miRNA的診斷、預后及治療作用仍需更大樣本檢測研究提供數(shù)據(jù)支持；②在未來的研究中發(fā)掘新的miRNAs分子，探究其下游靶基因的生物學功能，以作為腫瘤的診斷、預后生物標記物及治療靶點；③開展miRNA與中醫(yī)證候學相關性研究，闡明不同證候對不同miRNA的影響；④中醫(yī)藥如何在辨證論治的理論支持下開展miRNA相關研究，是下一步中醫(yī)藥研究人員需要解決的問題。中醫(yī)整體觀念、辨證論治與miRNA基因組學研究中體現(xiàn)的整體性、動態(tài)性相近，通過結合現(xiàn)代生物學研究技術，不斷深入探索中醫(yī)藥與miRNA的聯(lián)系，有助于進一步證實中藥的抑癌作用，促進中醫(yī)藥事業(yè)發(fā)展。