賀雪 殷佩浩

摘 要 在結(jié)直腸癌的發(fā)病機(jī)制中，miRNA表達(dá)失調(diào)與中醫(yī)“正虛邪實(shí)”的病機(jī)異途同歸，miRNA的表達(dá)及調(diào)控可能是中醫(yī)藥發(fā)揮抗腫瘤療效的作用機(jī)制之一。全文將miRNA調(diào)控機(jī)制與中醫(yī)“扶正祛邪”理論相結(jié)合，探討miRNA調(diào)控網(wǎng)絡(luò)與中醫(yī)理論之間的聯(lián)系，并從中藥單體及活性成分和中藥復(fù)方兩個(gè)方面闡述以miRNA為靶點(diǎn)的中醫(yī)藥防治結(jié)直腸癌的研究現(xiàn)狀。

關(guān)鍵詞 結(jié)直腸癌；miRNA；發(fā)病機(jī)制；中醫(yī)藥

中圖分類號：R735.3+7 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1006-1533（2018）18-0004-05

Research progress of traditional Chinese medicine in the prevention and treatment of colorectal cancer with miRNA

HE Xue， YIN Peihao

（Department of Surgery of Puduo Hospital affiliated to Shanghai Traditional Chinese Medicine， Shanghai 200333， China）

ABSTRACT In the pathogenesis of colorectal cancer， disorder of miRNA expression coincides with “ healthy energy deficiency and evil excess “ in the pathogenesis of traditional Chinese medicine （TCM）. The expression and regulation of miRNA may be one of the mechanisms of TCM in against the cancer. In this paper， the relationship between the regulation network of miRNA and TCM is discussed based on the combination of the regulation mechanism of miRNA and the TCM theory of“ strengthen body resistance and eliminating evil ”. And the research status of TCM in the prevention and treatment of colorectal cancer with miRNA as the target is introduced from two aspects of monomer and active ingredient extracted from Chinese medicine and Chinese medicine compound.

KEY WORDS colorectal cancer； miRNA；pathogenesis； traditional Chinese medicine and herbs

結(jié)直腸癌新發(fā)病例在全世界男性、女性中分別排名第3位及第2位，死亡率分別排名第4位及第3位[1]。我國東部地區(qū)結(jié)直腸癌發(fā)病率及死亡率最高，可能與東部發(fā)達(dá)地區(qū)人群生活方式明顯西化有關(guān)；西部地區(qū)發(fā)病率、死亡率與東部地區(qū)相似，而中部地區(qū)的發(fā)病率、死亡率則均較低。大規(guī)模人群篩查是降低結(jié)直腸癌發(fā)病率與死亡率的重要途徑，目前的篩查方法主要包括糞隱血試驗(yàn)、血清癌胚抗原檢測、結(jié)腸鏡檢查、氣鋇雙重造影檢査等。結(jié)直腸癌早期診斷率低、復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移率高，且缺乏有效治療手段，是導(dǎo)致患者高病死率的主要原因[2]。尋找結(jié)直腸癌發(fā)病機(jī)制中的關(guān)鍵調(diào)控分子，是提高其臨床診治水平的關(guān)鍵。microRNA （miRNA）是存在于真核細(xì)胞中具有進(jìn)化保守性的一族非編碼小片段RNA，大小為21～23 nt，通過與其序列互補(bǔ)的靶基因mRNA的堿基互補(bǔ)配對影響mRNA的穩(wěn)定性或抑制其翻譯，實(shí)現(xiàn)對蛋白表達(dá)的調(diào)控。miRNA控制著細(xì)胞的分化、增殖和程序性細(xì)胞死亡等多種重要生理過程，并與多種疾病如腫瘤相關(guān)[3]。近年來，miRNA在結(jié)直腸癌中的異常表達(dá)越來越受到廣大學(xué)者重視，其失調(diào)與結(jié)直腸癌中醫(yī)病因病機(jī)的相關(guān)性以及中藥對miRNA表達(dá)的調(diào)節(jié)作用也被中醫(yī)學(xué)者廣泛研究。在miRNA水平探究中，中醫(yī)藥防治結(jié)直腸癌的機(jī)制及作用具有重要意義，本文綜述miRNA在中醫(yī)藥防治結(jié)直腸癌中的應(yīng)用，擬為中醫(yī)藥防治腫瘤提供新的分子靶點(diǎn)，豐富現(xiàn)代中醫(yī)理論。

1 miRNA在結(jié)直腸癌中的異常表達(dá)

miRNA在結(jié)直腸癌中存在廣泛失調(diào)，其失調(diào)主要分為致癌miRNA高表達(dá)和抑癌miRNA低表達(dá)兩大類。結(jié)直腸癌中存在很多高表達(dá)的致癌miRNA。Shibuya等[4]將156例患者的結(jié)直腸癌組織與周圍正常組織比較，發(fā)現(xiàn)結(jié)直腸癌組織中miR-21的表達(dá)水平顯著高于周圍正常組織。多項(xiàng)研究已證實(shí)，高表達(dá)的miR-21可以通過靶向調(diào)節(jié)RECK、PDCD4和PTEN基因表達(dá)促進(jìn)腫瘤細(xì)胞增殖、轉(zhuǎn)移并抑制其凋亡[5-6]。此外，miR-31也是結(jié)直腸癌的致癌miRNA，它可以直接作用于Tiam1基因，誘導(dǎo)癌細(xì)胞侵襲和轉(zhuǎn)移。并且miR-31在結(jié)直腸癌組織中的表達(dá)水平與腫瘤臨床分期、分化級別及局部浸潤有關(guān)，抑制結(jié)腸癌細(xì)胞中miR-31的表達(dá)可以有效降低腫瘤細(xì)胞的遷移能力[7-8]。結(jié)直腸癌中也存在很多低表達(dá)的抑癌miRNA。Wang等[9]的研究顯示miR-342在結(jié)直腸癌中低表達(dá)，而其過表達(dá)能顯著抑制結(jié)腸癌SW480細(xì)胞的增殖以及轉(zhuǎn)移，提示miR-342具有抑癌基因的作用；進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)miR-342能夠作用于DNMT1基因的3端非翻譯區(qū)，抑制相應(yīng)mRNA和蛋白表達(dá)，而結(jié)直腸癌中DNMT1基因的過度表達(dá)是引起抑癌基因沉默的重要因素。Tazawa等[10]研究發(fā)現(xiàn)miR-34a在結(jié)腸癌組織中低表達(dá)，而將miR-34a轉(zhuǎn)染到結(jié)腸癌細(xì)胞系后，能夠通過正性調(diào)節(jié)p53和負(fù)性調(diào)節(jié)E2F起到抑制癌細(xì)胞生長增殖、誘導(dǎo)其衰老凋亡的作用。Michael等[11]發(fā)現(xiàn)miR-145和miR-143在結(jié)直腸癌組織中低表達(dá)，并發(fā)現(xiàn)miR-145和miR-143可作為抑癌miRNA，能夠抑制癌細(xì)胞的增殖、分化和轉(zhuǎn)移。

此外，miRNA在結(jié)直腸癌患者血清中同樣表達(dá)異常。Gopalan等[12]發(fā)現(xiàn)miR-1288不僅與腫瘤分期有關(guān)，還與胃腸道的位置有關(guān)；距離結(jié)腸位置越遠(yuǎn)的miR-1288表達(dá)量越高。Toiyama等[13]的研究發(fā)現(xiàn)，與正常人相比，結(jié)直腸癌患者血清中的miR-200c含量上升，且與結(jié)直腸癌臨床分期呈正相關(guān)。此外，血清miR-200c含量在具有良好預(yù)后的結(jié)直腸癌患者中恢復(fù)正常，而在結(jié)直腸癌復(fù)發(fā)或轉(zhuǎn)移患者則仍較高或短暫降低后又很快升高。有研究發(fā)現(xiàn)，結(jié)直腸癌患者血清中miR-21上升，且與組織中miR-21表達(dá)呈正相關(guān)，通過血清miR-21可以精確區(qū)分健康對照組的腺瘤和結(jié)直腸癌患者的惡性腫瘤[14]。Schetter等[15]的研究發(fā)現(xiàn)，血清中上調(diào)的miR-21也與腫瘤大小、遠(yuǎn)端轉(zhuǎn)移和生存質(zhì)量有關(guān)，可以單獨(dú)作為結(jié)直腸癌預(yù)后的標(biāo)志物，而且不分種族。大量中外研究表明，miRNA在結(jié)直腸癌中異常表達(dá)，并與結(jié)直腸癌診斷、治療及預(yù)后相關(guān)。

2 miRNA與結(jié)直腸癌的中醫(yī)認(rèn)識

在我國古代中醫(yī)典籍中雖未有“結(jié)直腸癌”的病名，但在許多疾病中有類似記載，較為類似的如“腸溜”、“積聚”、“便血”、“臟毒”等范疇。關(guān)于結(jié)直腸癌的病因病機(jī)，《醫(yī)宗金鑒》論述如下： “此證有內(nèi)外、陰陽之別。發(fā)于外者，由醇酒厚味，勤勞辛苦，蘊(yùn)注于肛門，兩旁腫突，形如桃李，大便秘結(jié)小水短赤，甚者肛門重墜緊閉，下氣不通，刺痛如錐脈數(shù)有力，多實(shí)多熱，屬陽易治，宜服一煎散，通利二便，菩提露搽之；腫痛仍前，不全退者，膿將成也，宜服托里透膿湯；膿脹痛針之；膿出之后，治同潰瘍門。發(fā)于內(nèi)者，兼陰陽濕熱，下注肛門，內(nèi)結(jié)臃腫，刺痛如錐，大便虛閉，小水淋漓，寒熱往來，遇夜尤甚，脈數(shù)微細(xì)，為虛為濕，屬陰難治，宜服五灰散，膿毒自然潰出；膿生遲者，服十全大補(bǔ)湯托之，潰后按潰瘍門” 。結(jié)直腸癌是一類正虛與邪實(shí)并見的疾病，與大多數(shù)腫瘤病機(jī)相類似。《素問》曰： “邪之所湊，其氣必虛，正氣存內(nèi)，邪不可干”。若正氣內(nèi)虛，則陰陽失衡，臟腑功能失調(diào)，外邪易乘虛而入，毒邪留滯不去，蘊(yùn)結(jié)日久，腸道失司而發(fā)病。故正虛為病之本，邪實(shí)為病之標(biāo)，同時(shí)正虛與邪實(shí)又互為因果，正虛則邪戀，邪實(shí)則正虛，使得疾病纏綿難愈。

機(jī)體正氣是防治結(jié)直腸癌發(fā)生、發(fā)展的關(guān)鍵因素。這里所謂的 “正氣”與現(xiàn)代醫(yī)學(xué)上的人體免疫防御功能相輔相成，腸癌患者的正氣內(nèi)虛往往表現(xiàn)為機(jī)體免疫功能低下。而miRNA與機(jī)體免疫力的關(guān)系尤為密切，能夠影響免疫細(xì)胞發(fā)育及功能發(fā)揮。首先，miRNA可以調(diào)節(jié)免疫T細(xì)胞的發(fā)育、分化，如miR-17～92可以調(diào)節(jié)CD8+T細(xì)胞的細(xì)胞循環(huán)，當(dāng)其表達(dá)升高時(shí)，靜止期 CD8+T 細(xì)胞的數(shù)量減少[16]。miR-146a、miR-146b和miR-181a可以促進(jìn)CD4+T細(xì)胞分化為Th2細(xì)胞，引起促炎反應(yīng)，而在使用地塞米松后發(fā)現(xiàn)miR-146a的表達(dá)水平下調(diào)，同時(shí)炎癥反應(yīng)受到抑制[17]。此外，miRNA對B細(xì)胞也有重要影響，如miR-155可以通過靶向作用于PU.1、SHIP、AID和c-Maf等基因，影響B(tài)細(xì)胞的分化及功能。miR-155 缺失的小鼠體內(nèi)B細(xì)胞數(shù)量減少，分泌細(xì)胞因子的能力降低，產(chǎn)生高親和力抗體和抗體類型轉(zhuǎn)換的能力也明顯下降[18]。并且miR-155還能通過作用于白細(xì)胞介素（IL）-13的a1受體基因及IL-13依賴因子調(diào)控巨噬細(xì)胞分化，進(jìn)而影響機(jī)體防御功能[19]。

在結(jié)直腸癌中，邪實(shí)以痰濕、火熱、瘀毒多見。中醫(yī)學(xué)里所說的痰濕、瘀毒與現(xiàn)代醫(yī)學(xué)中的炎癥介質(zhì)非常類似。腸癌細(xì)胞會釋放大量炎癥介質(zhì)，包括血管生成因子（VEGF）、生長因子和細(xì)胞外基質(zhì)降解酶等誘導(dǎo)腫瘤生長、轉(zhuǎn)移，miRNA與這些炎癥介質(zhì)密切相關(guān)。同時(shí)，“正氣”在痰、毒、瘀的作用下轉(zhuǎn)化成“惡氣”，“惡氣”又可促進(jìn)痰、毒、瘀等病理產(chǎn)物生成。這里所謂的“惡氣”是指誘使細(xì)胞突變、促進(jìn)腫瘤細(xì)胞增殖和轉(zhuǎn)移的各類分子，其中也包括部分miRNA[20]。當(dāng)這一連串的改變打破機(jī)體防癌與促癌之間的平衡，即影響了腫瘤的發(fā)生、發(fā)展。miR-21是公認(rèn)的致癌 miRNA，研究發(fā)現(xiàn)炎癥細(xì)胞因子IL-6可以通過 STAT3和表皮生長因子受體（EGFR）通路誘導(dǎo)miR-21高表達(dá)，分別抑制靶基因PTEN、CYLD表達(dá)，導(dǎo)致抑癌基因缺失，促進(jìn)炎性反應(yīng)向癌癥發(fā)展[21-23]。miRNA可以受炎癥介質(zhì)調(diào)節(jié)，同時(shí)一些miRNA又可以調(diào)控炎癥介質(zhì)的生成。miR-9 可以介導(dǎo)下調(diào) E-cadherin水平，激活β-catenin信號通路，上調(diào)VEGF 表達(dá)水平，從而誘導(dǎo)腫瘤血管生成因子[24]，在脂多糖或細(xì)胞因子 IL-1誘導(dǎo)的單核-巨噬細(xì)胞中表達(dá)量增加，該過程主要通過對核因子（NF）-kB通路調(diào)控實(shí)現(xiàn)。高表達(dá)的miR-155反過來又可激活I(lǐng)KK和NF-kB通路，刺激下游炎癥因子表達(dá)[25]，通過這種途徑，miR-155與炎癥介質(zhì)之間形成了反饋環(huán)路，從而引發(fā)更加嚴(yán)重的炎癥反應(yīng)。所以，在結(jié)直腸癌進(jìn)程中，miRNA作為中間分子起著重要的作用。

3 miRNA與結(jié)直腸癌的中醫(yī)治療

新近研究表明，藥物作用靶點(diǎn)不僅包括編碼蛋白的基因，亦包括非編碼的miRNA基因，將miRNA 作為腫瘤治療靶分子將比編碼基因作為靶分子更加有效，miRNA為腫瘤治療提供了新的標(biāo)靶[26]。同時(shí)，多環(huán)節(jié)、多靶點(diǎn)整體調(diào)節(jié)作用是中醫(yī)藥防治腫瘤的特點(diǎn)，miRNA復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)調(diào)控機(jī)制與中醫(yī)藥整體調(diào)治機(jī)體內(nèi)環(huán)境具有類似之處，提示miRNA可能是中醫(yī)藥抗腫瘤研究的新靶點(diǎn)[27]。此外，近年來的研究發(fā)現(xiàn)，血清、血漿中存在著大量的循環(huán)miRNA，不同腫瘤中miRNA的表達(dá)譜也不同，而在正常人群中，血清miRNA則很穩(wěn)定[28]，提示血清、血漿miRNA表達(dá)多寡可作為新的腫瘤標(biāo)志物，可用于腫瘤的診斷及治療。目前，以miRNA作為靶點(diǎn)進(jìn)行中藥治療結(jié)直腸癌的研究已有報(bào)道。

3.1 中藥單體及活性成分

蟾毒靈（bufalin）是中藥蟾酥的主要活性成分之一，研究發(fā)現(xiàn)載蟾毒靈Pluronic-PEI納米微囊可以通過抑制miR-497介導(dǎo)的胰島素樣生長因子-1（IGF1）-R-PI3KAkt信號通路，在體內(nèi)外都可發(fā)揮抗結(jié)腸癌侵襲和轉(zhuǎn)移的作用[29]。姜黃素（curcumin）是來源于姜黃根莖的黃酮類化合物，在臨床前的體內(nèi)和體外研究已經(jīng)顯示了其抗癌、抗氧化、抗炎、抑制腫瘤細(xì)胞增殖和促進(jìn)凋亡的活性。在以miR-21為靶點(diǎn)的藥物研究中發(fā)現(xiàn)，姜黃素可通過結(jié)合AP-1轉(zhuǎn)錄因子，抑制結(jié)直腸癌細(xì)胞內(nèi)miR-21表達(dá)，升高抑癌基因PTEN、PDCD4表達(dá)水平，從而抑制腫瘤的生長、侵襲及轉(zhuǎn)移，還可增強(qiáng)化療藥物的抗癌作用[30]。人參皂苷（ginsenoside）是一種固醇類化合物，含有人參皂苷的西洋參提取物被發(fā)現(xiàn)能通過作用于miR-29b，下調(diào)靶基因基質(zhì)金屬蛋白酶（MMP）-2的表達(dá)，降低結(jié)腸癌轉(zhuǎn)移發(fā)生率[31]。白藜蘆醇（resveratrol）是中藥虎杖的提取物，研究發(fā)現(xiàn)白藜蘆醇作用于結(jié)腸癌細(xì)胞后能上調(diào)miR-663表達(dá)，而miR-663靶向作用于轉(zhuǎn)化生長因子（TGF）-β1基因，從而下調(diào)TGF-β1的表達(dá)，抑制腫瘤細(xì)胞的增殖、侵襲以及血管生成[32]。同時(shí)，該項(xiàng)研究顯示，白藜蘆醇還可下調(diào)結(jié)腸癌細(xì)胞中其他與腫瘤相關(guān)的miRNA，這些miRNA 涉及對PDCD4、PTEN等抑癌基因的調(diào)節(jié)[32]。吳茱萸堿（evodiamine）是吳茱萸的主要有效成分之一，研究發(fā)現(xiàn)將鹽酸小檗堿和吳茱萸堿作用于轉(zhuǎn)染 miR-17～92的結(jié)腸癌HT29細(xì)胞后，可以通過下調(diào)miR-17～92的表達(dá)，負(fù)性調(diào)控E2F1蛋白的翻譯，將腫瘤細(xì)胞阻滯在S期，從而抑制HT29細(xì)胞的生長和增殖[33]。

3.2 中藥復(fù)方

多項(xiàng)研究表明，健脾化瘀方能上調(diào)晚期結(jié)直腸癌患者血清miR-143和miR-145表達(dá)，下調(diào)miR-31表達(dá)，在抑制晚期結(jié)直腸癌細(xì)胞增殖方面具有一定作用，還可抑制結(jié)腸癌LoVo細(xì)胞裸鼠皮下移植瘤的增長及肝轉(zhuǎn)移，可能是通過下調(diào)miR-31和上調(diào)miR-143表達(dá)實(shí)現(xiàn)[34-35]。左金丸為清熱劑，具有瀉火、疏肝、和胃及止痛之功效。研究發(fā)現(xiàn)左金丸能夠上調(diào)結(jié)直腸癌癌變過程中與 DNMTs相關(guān)的 miRNAs （ miR-29a、miR-152、miR-429）的表達(dá)，提高基因組 DNA 甲基化水平，維持基因組穩(wěn)定，控制癌變[36]。自擬補(bǔ)腎解毒散結(jié)方（石見穿15 g，女貞子15 g，蜂房12 g，莪術(shù)12 g，八月扎9 g，仙靈脾9 g）功效為補(bǔ)腎解毒、消腫散結(jié)及行氣止痛，有研究發(fā)現(xiàn)該方可通過miR-451以及K-ras抑制結(jié)腸癌細(xì)胞的侵襲和轉(zhuǎn)移[37]。腸胃清是由黃芪、黨參、白術(shù)、茯苓、八月扎、藤梨根、野葡萄藤等組成的當(dāng)代經(jīng)驗(yàn)方，具有健脾益氣、化濕解毒作用，研究發(fā)現(xiàn)腸胃清能通過調(diào)控miR-142表達(dá)增強(qiáng)奧沙利鉑對結(jié)直腸癌的療效[38]。

4 討論

miRNA自身不能編碼蛋白質(zhì)，但可通過調(diào)控下游靶基因mRNA的表達(dá)，進(jìn)而影響蛋白表達(dá)，在惡性腫瘤的發(fā)生、發(fā)展過程中起著廣泛而復(fù)雜的調(diào)節(jié)作用。在惡性腫瘤的診斷和療效評價(jià)上，miRNA是一類新的生物標(biāo)志物；在惡性腫瘤的治療和藥物干預(yù)上，miRNA是一類新的作用靶標(biāo)；在中醫(yī)藥抗腫瘤作用的物質(zhì)基礎(chǔ)上，miRNA是一類新的活性成分。miRNA的表達(dá)及調(diào)控可能是中醫(yī)藥發(fā)揮抗腫瘤療效的作用機(jī)制之一，已開始應(yīng)用于中藥及中醫(yī)證候?qū)嵸|(zhì)的研究，今后可以從miRNA表達(dá)及調(diào)控失衡角度開展中醫(yī)病因病機(jī)研究，同時(shí)結(jié)合基因組學(xué)、蛋白組學(xué)等開展深入、系統(tǒng)和相互驗(yàn)證性研究，對闡明中醫(yī)藥抗腫瘤作用機(jī)制、研發(fā)中藥抗腫瘤新藥和豐富現(xiàn)代中醫(yī)藥理論具有重要意義，為中醫(yī)藥學(xué)的發(fā)展提供新的契機(jī)。

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