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(yī)院,湖南省吉首市 416000; 2 吉首大學醫(yī)學院; 3 吉首大學體育科學學院;4 南華大學衡陽醫(yī)學院; 5 南華大學船山學院
結(jié)腸癌是常見的消化系統(tǒng)惡性腫瘤,是世界范圍內(nèi)威脅人類健康的問題。通常,結(jié)腸癌的首選治療方式是手術(shù)切除輔以放療、化療,其中放療、化療具有嚴重的不良反應(yīng),而中藥作為我國的傳統(tǒng)醫(yī)學,在防治大腸癌中具有自己的優(yōu)勢,西醫(yī)配合中醫(yī)能夠起到減緩不良反應(yīng),增強化療敏感性的作用[1]。但是,即便是近幾年來對于結(jié)腸癌的療效已有改善,預(yù)后仍不樂觀,結(jié)腸癌晚期患者手術(shù)后可能發(fā)生復(fù)發(fā)或轉(zhuǎn)移。miRNA是最豐富的短鏈非編碼RNA,可降解信使RNA(mRNA)或者調(diào)節(jié)靶基因的轉(zhuǎn)錄和翻譯,導(dǎo)致細胞過程的改變,因而對增殖,分化,應(yīng)激反應(yīng)和致癌的具有調(diào)節(jié)作用。越來越多的證據(jù)證實miRNA可用于結(jié)腸癌的診斷、治療和預(yù)后評估[2]。因此,在miRNA水平探討其對結(jié)腸癌的診斷意義及中藥對結(jié)腸癌的防治作用機制具有極大的意義。
1.1 miRNA-203 研究報道m(xù)iR-203不僅可以在宮頸癌和前列腺癌中發(fā)揮抑癌作用,在胰腺癌、基底細胞癌、乳腺癌、鼻咽癌和膠質(zhì)母細胞瘤中同樣具有抑癌作用。研究發(fā)現(xiàn)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(jié),腹膜和遠處器官轉(zhuǎn)移惡化[4]。最近的一項研究表明,結(jié)直腸癌肝轉(zhuǎn)移切除術(shù)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(fā)現(xiàn)miR-203的水平與腫瘤的大小、TNM分期、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)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(jīng)膠質(zhì)瘤中具有抑癌作用。當前有研究發(fā)現(xiàn),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(zhuǎn)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(jié)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(xiàn)有研究中被公認為是新的致癌基因,已被證實在結(jié)腸癌中上調(diào),并且其水平的增加與結(jié)腸癌的發(fā)生,發(fā)展和轉(zhuǎn)移密切相關(guān)[8]。根據(jù)先前的研究工作,Xi等[7]認為HMGA2可能是miR-204-3p的直接產(chǎn)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(jié)腸癌發(fā)展中的關(guān)鍵調(diào)節(jié)劑以及miR-204-3p對其抑制的作用,miR-204-3p可作為結(jié)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(diào)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(jié)合時,Notch信號被激活,Notch細胞外結(jié)構(gòu)域被切割,隨后釋放Notch細胞內(nèi)結(jié)構(gòu)域(NICD)。Meng等[9]進行的研究指出,Notch1和NICD的上調(diào)增強結(jié)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(jīng)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m(xù)iR-34a對于結(jié)腸癌細胞SP細胞的作用。
在相關(guān)學者的研究中,比較了從人結(jié)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(fā)現(xiàn)miR-34a在SP細胞中顯著下調(diào),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(jié)合而對Notch信號通路的配體DLL1產(chǎn)生負調(diào)控。另外,過表達的miR-34a在體外通過DLL1/Notch途徑克服了結(jié)腸癌對5-FU的抗性,并在體內(nèi)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(jié)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(guān),包括炎癥,免疫缺陷以及腫瘤的發(fā)生發(fā)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(diào)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(zhì)的致癌基因,是G1增殖階段的關(guān)鍵因素,已被確定在惡性腫瘤的發(fā)展中具有重要作用,因此與腫瘤的發(fā)生,轉(zhuǎn)移和預(yù)后相關(guān)[14])的表達。這些發(fā)現(xiàn)表明,miR-193b在結(jié)腸癌的診斷和治療中具有潛在的應(yīng)用,并且可能在結(jié)腸癌的發(fā)展中具有重要作用。
為了探索與miR-193b相關(guān)的影響和機制,F(xiàn)ang學者合成了成熟的miR-193b序列(模擬物)并將其轉(zhuǎn)染到SW480結(jié)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(dǎo)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(fā)展。
總之,這些發(fā)現(xiàn)為miR-193b診斷和治療結(jié)腸癌提供了理論基礎(chǔ)。但還是需要進一步研究miR-193b在結(jié)腸癌發(fā)生和發(fā)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(jié)腸癌進展中的作用尚不清楚,并且尚未確定miR-101在結(jié)腸癌中的潛在靶標。 Yang等的研究調(diào)查了miR-101在結(jié)腸癌中的作用[18]。結(jié)果表明miR-101表達水平在三種類型的結(jié)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(zhuǎn)錄定量聚合酶鏈反應(yīng)分析和蛋白質(zhì)印跡分析,轉(zhuǎn)錄因子cAMP響應(yīng)元件結(jié)合蛋白1(CREB1)被確定為miR-101的直接靶標。 miR-101在體內(nèi)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(jié)果表明,miR-101可通過直接靶向CREB1在結(jié)腸癌中發(fā)揮作用。
總體而言,研究表明miR-101可能是結(jié)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(fā)治療結(jié)腸癌的新型治療策略。
漢黃芩苷是從傳統(tǒng)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(fā)現(xiàn)黃芩苷在體內(nèi)外具有抗結(jié)腸癌的作用,其機制為通過抑制轉(zhuǎn)錄因子c-myc的表達,上調(diào)抑癌基因miR-204表達,從而誘導(dǎo)結(jié)腸癌細胞凋亡[19]。常金榮等[20]研究發(fā)現(xiàn)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(fā)現(xiàn):黃連素可能通過促進miRNA-29b-3p表達來抑制結(jié)直腸癌HCT-116細胞增殖并誘導(dǎo)其凋亡[21]。常環(huán)環(huán)等[22]的研究發(fā)現(xiàn)聯(lián)合應(yīng)用奧沙利鉑和白藜蘆醇具有協(xié)同抑制結(jié)直腸癌細胞增殖的作用,其可能機制與白藜蘆醇促進結(jié)直腸癌細胞抑癌基因miR--34c表達有關(guān)。
綜上所述,在我國,隨著飲食習慣、生活方式及環(huán)境因素等的變化,結(jié)腸癌發(fā)病率呈明顯上升趨勢[1]。同時由于缺乏精確的診斷指標,結(jié)腸癌的死亡率也呈現(xiàn)出逐年增加的趨勢。因此,結(jié)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(jīng)成為腫瘤綜合治療中不可缺少的一部分,與化療藥聯(lián)合應(yīng)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(diào)節(jié)miRNA從而發(fā)揮抗癌作用,提示所調(diào)控的miRNA可能成為藥物作用的靶點,為現(xiàn)代中醫(yī)藥理論發(fā)展提供新的突破口。