MicroRNA在結腸癌診斷及中醫藥防治的研究進展*

彭 俊 呂慧婕 丁星星 趙 峻 馬 翅

1 湘西土家族苗族自治州人民醫院，湖南省吉首市 416000； 2 吉首大學醫學院； 3 吉首大學體育科學學院；4 南華大學衡陽醫學院； 5 南華大學船山學院

結腸癌是常見的消化系統惡性腫瘤,是世界范圍內威脅人類健康的問題。通常，結腸癌的首選治療方式是手術切除輔以放療、化療，其中放療、化療具有嚴重的不良反應，而中藥作為我國的傳統醫學，在防治大腸癌中具有自己的優勢，西醫配合中醫能夠起到減緩不良反應，增強化療敏感性的作用[1]。但是，即便是近幾年來對于結腸癌的療效已有改善，預后仍不樂觀，結腸癌晚期患者手術后可能發生復發或轉移。miRNA是最豐富的短鏈非編碼RNA，可降解信使RNA(mRNA)或者調節靶基因的轉錄和翻譯，導致細胞過程的改變，因而對增殖，分化，應激反應和致癌的具有調節作用。越來越多的證據證實miRNA可用于結腸癌的診斷、治療和預后評估[2]。因此，在miRNA水平探討其對結腸癌的診斷意義及中藥對結腸癌的防治作用機制具有極大的意義。

1 miRNA與結腸癌

1.1 miRNA-203 研究報道miR-203不僅可以在宮頸癌和前列腺癌中發揮抑癌作用，在胰腺癌、基底細胞癌、乳腺癌、鼻咽癌和膠質母細胞瘤中同樣具有抑癌作用。研究發現CRCⅢ～Ⅳ期患者的血漿miR-203水平顯著高于Ⅰ～Ⅱ期患者的血漿[3]。并且miR-203血清水平的升高促進CRC肝臟，淋巴結，腹膜和遠處器官轉移惡化[4]。最近的一項研究表明，結直腸癌肝轉移切除術后，短期存活者的miR-203水平顯著高于長期存活者[5]。Liu 等的研究發現miR-203的水平與腫瘤的大小、TNM分期、淋巴結轉移和生存期呈正比[6]。因此，miR-203的水平波動對于CRC具有重要意義。

1.2 miRNA-204-3p 已在多種癌癥中證實了miR-204-3p在包括透明細胞腎細胞癌、肝細胞癌、乳腺癌以及神經膠質瘤中具有抑癌作用。當前有研究發現，miR-204-3p的過表達降低了Caco-2細胞的活力，增強了細胞凋亡。在miR-204-3p模擬轉染的Caco-2細胞中也觀察到了受抑制的細胞遷移，侵襲以及MMP-9和波形蛋白的表達。以上證明，miR-204-3p可能是結腸癌致癌作用中的腫瘤抑制因子[7]。高機動性小組AT-hook 2(HMGA2)在現有研究中被公認為是新的致癌基因，已被證實在結腸癌中上調，并且其水平的增加與結腸癌的發生，發展和轉移密切相關[8]。根據先前的研究工作，Xi等[7]認為HMGA2可能是miR-204-3p的直接產物。其研究中，雙熒光素酶活性實驗證實了HMGA2是miR-204-3p的新靶標基因。同時也證明HMGA2在Caco-2細胞中被miR-204-3p抑制。證實HMGA2可能是結腸癌發展中的關鍵調節劑以及miR-204-3p對其抑制的作用，miR-204-3p可作為結腸癌的新型生物標志物。

1.3 miR-34a Notch信號通路對于干細胞具有重要的調控作用包括癌癥干細胞。當Notch配體[例如Delta-Like 1(DLL1)]與Notch受體(Notch 1-4)結合時，Notch信號被激活，Notch細胞外結構域被切割，隨后釋放Notch細胞內結構域(NICD)。Meng等[9]進行的研究指出，Notch1和NICD的上調增強結腸癌對諸如5-氟尿嘧啶(5-FU)等化學治療藥物的耐藥性。

miR-34a在大腸癌、神經母細胞瘤、前列腺癌和胰腺癌等癌組織中頻繁失活，因此被選擇作為候選的抑癌miRNA[10]。然而，很少報道miR-34a對于結腸癌細胞SP細胞的作用。

在相關學者的研究中，比較了從人結腸癌細胞系(SW480和LoVo)分離的SP和非SP細胞中miR-552、miR-611、miR-34a和miR-5000-3p的不同表達[11]。發現miR-34a在SP細胞中顯著下調，而過表達miR-34a減少了對5-FU的耐藥性。熒光素酶報告基因檢測表明，miR-34a通過與mRNA的3’-UTR結合而對Notch信號通路的配體DLL1產生負調控。另外，過表達的miR-34a在體外通過DLL1/Notch途徑克服了結腸癌對5-FU的抗性，并在體內5-FU處理下抑制了腫瘤的生長。

總之，以上證實miR-34a通過增強SP細胞對5-FU的化學敏感性而充當腫瘤抑制因子，為結腸癌提供了新的診斷標志。

1.4 miR-193b 近年來的研究表明miR-193b是一種典型的多功能基因，與各種生理和病理過程相關，包括炎癥，免疫缺陷以及腫瘤的發生發展。 miR-193b基因位于人類16p13.12染色體上，在前列腺癌、肝細胞癌和乳腺癌中異常表達。Xu等[12]證明miR-193b表達增加抑制細胞周期蛋白D1(CCND1)，阻斷細胞周期并抑制肝癌細胞的遷移和侵襲。Chen等[13]也提出miR-193b水平上調能抑制惡性黑色素瘤細胞的增殖和CCND1(CCND1是一種編碼蛋白質的致癌基因，是G1增殖階段的關鍵因素，已被確定在惡性腫瘤的發展中具有重要作用，因此與腫瘤的發生，轉移和預后相關[14])的表達。這些發現表明，miR-193b在結腸癌的診斷和治療中具有潛在的應用，并且可能在結腸癌的發展中具有重要作用。

為了探索與miR-193b相關的影響和機制，Fang學者合成了成熟的miR-193b序列(模擬物)并將其轉染到SW480結腸癌細胞中[15]。RAB22A作為RAS癌基因家族的成員，在特定的腫瘤中擴增或表達，包括肺癌，黑色素瘤和骨肉瘤[16]。Fang等的研究表明[15]，miR-193b通過Ras信號通路靶向RAB22A，導致ERK1/ 2的去磷酸化，進一步抑制下游因子以及細胞增殖、遷移，最終阻止腫瘤的進一步發展。

總之，這些發現為miR-193b診斷和治療結腸癌提供了理論基礎。但還是需要進一步研究miR-193b在結腸癌發生和發展中的功能，并進一步闡明其潛在的分子機制。

1.5 miR-101 先前的研究表明，miR-101可能是一種有前途的腫瘤抑制劑，在多種類型的癌癥中，miR-101的表達水平降低[17]。然而，就我們所知，miR-101在結腸癌進展中的作用尚不清楚，并且尚未確定miR-101在結腸癌中的潛在靶標。 Yang等的研究調查了miR-101在結腸癌中的作用[18]。結果表明miR-101表達水平在三種類型的結直腸癌細胞系中顯著降低。此外，miR-101的過表達抑制了HT29細胞中的細胞增殖和遷移。使用熒光素酶報告基因分析，逆轉錄定量聚合酶鏈反應分析和蛋白質印跡分析，轉錄因子cAMP響應元件結合蛋白1(CREB1)被確定為miR-101的直接靶標。 miR-101在體內腫瘤異種移植物中的過表達降低了增殖細胞核抗原和CREB1的表達水平，并抑制了腫瘤的生長。目前的結果表明，miR-101可通過直接靶向CREB1在結腸癌中發揮作用。

總體而言，研究表明miR-101可能是結腸癌的診斷和治療靶標，而對miR-101/CREB1途徑的研究可能有助于開發治療結腸癌的新型治療策略。

2 miRNA與結腸癌的中醫防治

漢黃芩苷是從傳統中藥黃芩中提取到的一個黃酮類有效成分，具有抗癌、抗菌、抗氧化、抗血栓形成等多方面藥理作用。其中以抗癌作用的研究報道較多。陶以理學者的研究發現黃芩苷在體內外具有抗結腸癌的作用,其機制為通過抑制轉錄因子c-myc的表達,上調抑癌基因miR-204表達,從而誘導結腸癌細胞凋亡[19]。常金榮等[20]研究發現鹽酸小檗堿和吳茱萸堿能通過靶向miR-17-92抑制E2F1蛋白的表達,將細胞阻滯在S期,進而抑制大腸癌HT29細胞的增殖。黃連素屬于異喹啉生物堿，具有抗腫瘤作用。研究發現：黃連素可能通過促進miRNA-29b-3p表達來抑制結直腸癌HCT-116細胞增殖并誘導其凋亡[21]。常環環等[22]的研究發現聯合應用奧沙利鉑和白藜蘆醇具有協同抑制結直腸癌細胞增殖的作用,其可能機制與白藜蘆醇促進結直腸癌細胞抑癌基因miR--34c表達有關。

綜上所述，在我國，隨著飲食習慣、生活方式及環境因素等的變化，結腸癌發病率呈明顯上升趨勢[1]。同時由于缺乏精確的診斷指標，結腸癌的死亡率也呈現出逐年增加的趨勢。因此，結腸癌診斷指標具有重大意義。

同時，中藥作為我國的一種特殊治療手段，已經成為腫瘤綜合治療中不可缺少的一部分，與化療藥聯合應用可能降低化療藥物劑量，提高治療的有效性。但其機制尚未完全闡述清楚。中藥能調節miRNA從而發揮抗癌作用，提示所調控的miRNA可能成為藥物作用的靶點，為現代中醫藥理論發展提供新的突破口。