miRNA与垂体泌乳素腺瘤相关性的中西医研究进展*
2016-01-30祖拉叶提玉素甫张秋娟上海中医药大学附属岳阳医院上海200437
祖拉叶提·玉素甫 张秋娟(上海中医药大学附属岳阳医院,上海200437)
miRNA与垂体泌乳素腺瘤相关性的中西医研究进展*
祖拉叶提·玉素甫张秋娟△
(上海中医药大学附属岳阳医院,上海200437)
【摘要】垂体泌乳素腺瘤是最常见的垂体肿瘤,因过量分泌泌乳素引起一系列组织器官代谢紊乱和功能障碍。垂体腺瘤虽然为单克隆起源,但其发病机制涉及多基因共同参与,研究表明,垂体腺瘤发生发展与miRNA关系密切。目前中医认为本病病位在肝脾肾,与肝、脾、肾的关系密切,肝肾阴虚,肾精不足为本,气滞、血瘀、痰凝、湿热、毒聚为标。
【关键词】垂体泌乳素腺瘤miRNA中西医研究进展
垂体泌乳素腺瘤是垂体泌乳素细胞瘤分泌过量泌乳素引起内分泌疾病,多见于20~40岁的女性,男性较少见。青年女性典型症状为溢乳闭经综合征,溢乳常伴闭经。男性症状为不育,性功能减退。有临床症状的泌乳素微腺瘤一般不会长成大腺瘤,部分腺瘤有侵袭性生长,出现腺瘤增大。其发病机制是一个多基因共同参与的复杂过程。自1993年微小RNA(miRNA)被发现以来,其与肿瘤之间的关系逐渐成为世界医学研究热点。中医认为本病病位在肝脾肾,与肝、脾、肾的关系密切,肝肾阴虚、肾精不足为本,气滞、血瘀、痰凝、湿热、毒聚为标。本文就miRNA与垂体泌乳素腺瘤之间的关系予以综述,以便更好地指导垂体腺瘤的早期诊断与早期临床治疗。
1 miRNA的生物学起源及功能机制
MicroRNA(miRNA)最早于1993年秀丽新小杆线虫体内首次发现,并将其命名为lin-4[1]。miRNA是一类约为20~24核苷酸长度的具有调控功能的非编码RNA。miRNA主要参与基因转录后水平的调控。这些miRNA基因在细胞核内转录成原始miRNA转录体(pri-miRNA),在核糖核酸酶Drosha的作用下剪切形成约60~70nt的发卡状miRNA前体,随后,其在EX-protin-5复合物的作用下被转运出细胞质,在胞浆中由Dicer剪切成为双链miRNA复合体,miRNA复合物RISC与该miRNA的3′翻译区(3′UTR)结合到位于胞浆的P-body中,如果miRNA与靶miRNA完全匹配,该复合体降解mRNA;若两者序列部分配对,则通过抑制靶mRNA的翻译来沉默特定基因,从而实现调节基因转录的目的[2-3]。miRNA的表达与多种肿瘤的发生相关,大约50%的miRNA定位于肿瘤相关的脆性位点上,调控人体中的1/3基因的表达水平。若相关的miRNA发生突变,激活相关癌基因的表达或引发抑癌基因的缺失,就会导致肿瘤的发生。
2 垂体泌乳素腺瘤
垂体泌乳素腺瘤发生于垂体前叶以分泌泌乳素为主要特点的功能性垂体腺瘤。今年来本病的发生率有增多趋势,并统计发现在人群中的发病率达十万分之0.5~8.2[4]。垂体腺瘤约占颅内肿瘤的10%~25%,仅次于胶质瘤和脑膜瘤[5]。根据肿瘤直径大小可分为微腺瘤(直径小于1 cm),大腺瘤(直径为1~3 cm),巨大腺瘤(直径大于3 cm),按照影像学资料结合术中所见可分为非侵袭性和侵袭性垂体腺瘤。泌乳素腺瘤的临床症状主要表现在以下几个方面:1)性腺功能减退和泌乳,闭经泌乳综合征是女性PRL瘤的特征性表现,患者开始往往表现为月经稀发、经量减少然后逐渐出现闭经;2)男性泌乳素瘤占泌乳素瘤的10%~27.8%,一般多见于性欲低下、阳痿、不育和性腺机能减退,乳房发育等症状;3)大腺瘤及巨大腺瘤时肿瘤向上生长压迫视神经,视交叉导致视力减退,视野缺损,甚至失明,影响到视丘下部可出现多饮、多尿、嗜睡等临床症状,侵犯到海绵窦可引起动眼神经麻痹,出现受损侧眼球外展不能、眼睑下垂等,鞍内压力增高或肿瘤直接刺激而引起的头痛、呕吐等颅内高压症状。部分肿瘤生长超过垂体窝,并向前颅底、副鼻窦、海绵窦,向上突入第三脑室等颅内侵袭性生长,包绕单侧和(或)双侧颈内动脉,侵犯并破坏肿瘤周围硬脑膜及鞍底等骨组织。目前垂体泌乳素腺瘤的确切发病机理尚不完全清楚,主要有癌基因学说,抑癌基因学说,激素调节学说,下丘脑失控调节学说,垂体细胞自身缺陷学说等。随着现代科学技术的快速发展,在垂体泌乳素腺瘤与miRNA相关性研究中,已经初步显示异常表达的miRNA与PRL腺瘤发病的密切关系。
3 miRNA的表达与垂体泌乳素腺瘤的相关性
3.1miRNA在垂体泌乳素腺瘤与正常垂体组织中的差异表达陈云祥等用solexa测序与实时定量聚合酶联反应(QT-PCR)检测miRNA在垂体腺瘤和正常垂体中的表达情况,发现与正常垂体组织相比,miR-432、miR-23b、miR-493、miR-493(*)、miR-664(*)表达量在垂体泌乳素腺瘤中上调,miR-130a、miR-199b-3p、miR-200b、miR-125b等下调,其中miR-432、miR-493(*)在两种组织中表达差异最明显,并与泌乳素水平呈正相关[6]。毛志刚等利用miRCURYTM锁核酸芯片方法,检测6例垂体泌乳素腺瘤和6例正常垂体组织,发现35个miRNA在腺瘤中的表达异常,上调最显著的是miR-136、miR-151-3p、miR-223、miR-96,下调最显著的是miR -125b、miR -192、miR -768 -5p、miR-99b[7]。这些进一步提示miRNA参与垂体泌乳素腺瘤的发生发展。
3.2miRNA在垂体泌乳素腺瘤患者与正常人血清中的差异表达MitchellPS等,发现在正常人和患者血清中miRNA表达谱的特异性变化,前期研究中还发现miRNA与肿瘤的生物学特性密切相关,并可作为有价值的肿瘤检测指标[8]。张秋娟等研究miRNA在垂体泌乳素腺瘤中的表达情况,他们用miRNA提取技术,miRNATLDA芯片技术检测了20例PRL型垂体瘤患者与20例正常患者血清,发现与正常患者相比,hsalet -7e、hsa -miR -184、hsa -miR -206、hsa -miR -624、hsa-miR-629的表达明显下调,hsa-miR-1305、hsamiR-23a、hsa-miR-628的表达上调[9]。此差异表达的miRNA与肿瘤的生长、消退有直接的关系。肿瘤发生发展的每一个阶段相应基因发生改变,同时调控这些基因的miRNA也发生相应的变化。此外,miRNA在不同类型的肿瘤中存在表达特异性,并于肿瘤组织来源和分化状态一致。据此可推测,血清中差异表达的miRNA能够作为PRL型垂体腺瘤的生物标志物,意义在于提供了一种非创伤性的诊断手段,并有良好的应用前景。
4 miRNA的功能与垂体泌乳素腺瘤发病机制的相关性
通过基因表达序列分析、微阵列基因芯片技术已证实了miRNA在垂体腺瘤中异常表达,并与垂体腺瘤的生成关系密切[10-11]。为了进一步了解miRNA在垂体泌乳腺瘤中作用机制,首先要明确miRNA与靶基因的
作用方式。研究表明,不同种类的miRNA,其表达与肿瘤的相关性并不完全相同。对于肿瘤正相关表达的miRNA,与抑癌基因mRNA完全互补,使其降解或沉默,促进肿瘤的生长,其表达水平增高,起癌基因的作用。对于与肿瘤发病负相关表达的miRNA,与癌基因的mRNA不完全互补,抑制靶癌基因的转录,当肿瘤发生时,其表达水平降低,起抑癌基因的作用。
4.1miRNA促进垂体泌乳素腺瘤发生的机制研究
Bottoni等研究证实miRNA-23a、miRNA-23b在泌乳素腺瘤中的表达上调较明显[12]。Cheng等发现,当抑制miRNA-23的表达时,可以抑制肺癌细胞的增殖[13]。据此推测,miRNA-23的表达上调可能与垂体腺瘤的生长有关。霍等发现miRNA-23a的靶基因为RECK,并且有研究发现RECK通过溶解破坏基底膜和细胞外基质、使肿瘤细胞向周围组织浸润性生长[14]。这提示miRNA-23在泌乳素分泌细胞中属于癌基因。通过调控靶向抑癌基因RECK,从而促进肿瘤生长。毛志钢等认为miRNA-96在泌乳素腺瘤中高表达,并通过下调相应靶向抑癌基因,从而减少凋亡[7]。上述结果可以说明,表达上调的miRNA在垂体PRL型腺瘤发生发展中可能通过与靶基因的相互影响发挥癌基因的作用。
4.2miRNA抑制垂体泌乳素腺瘤发生的机制研究Bottoni等最先研究miR-15a和miR-16-1在垂体泌乳素腺瘤表达显著下调,并负向调控靶基因BCL-2[15]。Zatelli等发现,垂体泌乳素腺瘤中miR-24-1表达下调,并预测其靶基因可能VEGFR-1[16]。同时Lloyd RV研究表明,VEGF通过增强细胞活力和刺激血管生成促进垂体细胞增殖[17]。因此可推测,miR-24-1的低表达导致了VEGFR-1的表达上调,从而促使肿瘤细胞的增殖。国内学者陈云祥等发现,在27例PRL型腺瘤中miR-199b-3p的表达减弱,目前在前期研究中无相关的报道,但其家族成员miR-199b表达量的下调,致使SET(蛋白磷酸酶2A抑制物)的表达上调,从而促使绒毛癌细胞快速生长[6]。此类miRNA的表达减低,使其靶向基因表达增多,从而致使肿瘤的生长,发挥抑癌基因的作用。
4.3miRNA与垂体泌乳素腺瘤的侵袭性生长相关Magali Roche等对比研究8例侵袭性和18例非侵袭性PRL型垂体瘤组织miRNA表达水平,发现hsamiR-183、hsa-miR-375、hsa-miR-98、hsa-miR-744、hsa -miR -574 -3p、hsa -miR -331 -3p、hsa -miR -23b、hsa-miR-744、hsa-miR-340*等在侵袭性PRL腺瘤中的表达水平较非侵袭性低,其中miR-183在侵袭性PRL腺瘤中表达下调更显著,并调控靶基因KIAA0101的表达,促进肿瘤侵袭性生长。此外,陈云祥等研究发现,miR-342-3P低表达跟PRL型腺瘤的侵袭性密切相关[6]。可以说明,肿瘤在侵袭性生长过程基因发生突变,同时调控其基因的相应miRNA也会发生差异表达,这提示miRNA参与垂体腺瘤生长方式的变化过程。
5 临床药物治疗与垂体泌乳素腺瘤中miRNA的差异表达及作用
CHENG等对比嗅隐亭治疗后的垂体泌乳素腺瘤与未使用药物治疗的垂体腺瘤,发现miRNA的表达存在差异,药物治疗后的垂体泌乳素腺瘤组织中miR-206、miR-516b、miR-550表达显著上调,miR-671-5p表达显著下调,并认为miR-206可能的靶基因为BMP-4,发现该基因在本研究中低表达[18]。前期研究已证实,BMP-4通过促进C-myc的表达,与雌激素的交互作用促进泌乳素腺瘤的发展,提示药物治疗可能通过修改miRNA的表达,达到调控靶基因的目的,从而产生一定的疗效。Wu等研究,对嗅隐亭敏感与耐药的PRL型患者,发现有41个miRNA出现差异性改变,并且其中12个miRNA在耐药组出现显著的差异,提示可能与机体对治疗的敏感和不敏感性有关[19]。
6 中医对垂体泌乳素腺瘤的研究现状
6.1垂体泌乳素腺瘤的病因病机中医古籍对垂体泌乳素瘤虽无明显的记载,可根据临床表现划分为“头痛”“闭经”“乳泣”等诸多范畴。《灵枢·厥病》篇“真头痛,头疼甚,脑尽痛,手足寒至节,死不治”;《灵枢·九外》“四时八风之额于经脉之中为瘤病也”;《外证医编》“正气虚则成岩”“百病多因痰作崇”,痰之为病,可随气升降,流传全身,无处不到。元代朱震亨的《丹溪心法·积聚痞块》中记载“气不能作块成聚,块乃有形之,物痰与食积,死血而成也”,认为肿瘤的发生与“痰”有关。中医学虽未能在微观上认识垂体泌乳素瘤致高泌乳素血症对女子月经的影响,但对于女子闭经、溢乳等症却早有记载。如《竹林女科·论闭经》曰“以乳众血枯名”,张景岳在《景岳全书·妇人规》中指出“夫人乳汁乃冲任气血所化,故下为月经,上位乳汁”,故后世有“经乳同源”之说。中医认为乳房属足阳明胃经,乳头属足厥阴肝经,经血、乳汁同源于脾胃,其排泄溢出均有赖于肝气调达,疏泄有度;肾为月经之本,然而月经的调节又取决于肝,肝藏血,主疏泄,故本病与肝、脾、肾有密切的关系。
现代中医学对垂体泌乳素腺瘤病因病机的认识有了一定程度的提高。张秋娟认为该病多因先天禀赋不足,肝肾亏虚,脑髓失养,后天脾胃失调,气血不足,痰浊内生,日久痰瘀互结,因果交错,虚实夹杂而变声[20]。高允旺等认为脑瘤的发生和演变多由寒湿之邪侵入机体,脏腑阳伤阴血聚集及津血运行异常,痰瘀水停、日久痰瘀化毒凝结而成[21]。彭建中等认为,多因情志不遂,郁怒伤肝,肝气郁结,气机逆乱,痰浊随上逆之气血阻滞脑窍[22]。周仲瑛则认为,与肾水不足,肝失濡养,脾胃运化失常关系密切[23]。上述可以总结出,垂体泌乳素腺瘤的发生与痰瘀凝聚关系最大,主要归因于肝脾肾。上述可以总结出,垂体泌乳素腺瘤的发生与痰瘀凝聚关系最大,主要归因于肝脾肾。
6.2中医专方治疗垂体泌乳素腺瘤在一些治疗垂体瘤文献报道中,有医者根据自己经验,拟出一个固定方剂随证加减或制成成药,取得满意疗效。张秋娟从痰瘀论治,从肾而论,确定了化痰祛瘀,补肾填精的治疗原则,创建了垂体瘤协定方:胆南星、姜半夏、三棱、莪术、海藻、昆布、生牡蛎、瓦楞子、石见穿、川芎、茯苓[24]。谢氏认为病机关键是气虚血瘀为主,治疗当益气活血化瘀,组方:桃仁、红花、川芎、赤芍、当归尾、地龙,以减轻患者痛苦、提高生活质量[25]。罗氏认为本病病机关键是肝郁脾虚,以柴胡、葛根、当归、白术、茯苓、生麦芽、炒麦芽、牡丹皮、山栀子、薄荷、生姜、炙甘草组方,取得良好的效果[26]。
6.3miRNA具有阴阳属性,可作为中医药治疗的靶标阴阳学说认为,宇宙中任何物或现象都普遍存在着相互对立的阴阳两个方面,阴阳双方既是对立的,又是统一的。阴阳的对立制约结果使阴阳处于一种动态的平衡状态中,从而促进了事物的发生与发展。《素问·生气通天论》曰“阴平阳秘,精神乃治”。中医学认为在疾病过程中,阴阳失调是最基本的病理变化,中药在治疗疾病过程中,主要是纠正人体阴阳偏盛,偏衰的病理现象,以恢复其动态平衡,从而达到治愈疾病的目的。据此推出,miRNA同样也具有阴阳的双重属性,一方面其能够促使人体细胞生长、凋亡,体内激素分泌等生理功能的发挥,体现出阳的属性,另一方面也能引起疾病的病理改变,体现出阴的属性。此外miRNA本身也具有阴性的双重属性,如在垂体泌乳素腺瘤的发生与发展过程之中,一些miRNA通过表达上调或下调体现致瘤与抑瘤的“阴阳”双重属性。前期研究已证实中药的活性成分对miRNA具有调节作用。Sun WF等治疗高尿酸血证时发现山慈菇、土茯苓、萆薢、牛膝、王不留行等组成的渗浊除痹方对肾脏组织中miRNA的表达具有有显著的调控作用[27]。此外,Shan H等报道,姜黄素能够上调胰腺细胞中miR-22表达水平,从而抑制相应靶基因的表达,起到抗肿瘤的作用[28]。以上研究可以说明中药及活性成分对miRNA表达具有广泛的调控作用。但目前对中药调控垂体泌乳素腺瘤中相关miRNA的研究稀少,有待进一步的深入探讨。
7 展 望
miRNA已成为肿瘤研究领域中的热点,与肿瘤发生与发展的关系十分密切。但在垂体泌乳素腺瘤中的研究尚不完善。目前存在以下的几个问题:第一,大量的miRNA在垂体泌乳素腺瘤中还未被发现,其作用机制尚未被揭示;第二,与垂体腺瘤消长变化的关系需要进一步明确;第三,miRNA作用于众多靶基因,因而完整的解释miRNA的调控机制较为困难。因此,今后深入研究miRNA与垂体泌乳素腺瘤中的相关靶基因以及它们之间的作用方式,发现PRL型腺瘤的血清miRNA的标志物,并为今后临床诊治提供新的方法。治疗上中医辨证论治的思想灵活运用到miRNA与垂体泌乳素腺瘤相关性研究中,整体上调节miRNA的表达,“损其有余,补其不足”,恢复miRNA的动态平衡。我们将致力于探究中药与miRNA间的关系,进一步验证中药对于PRL型腺瘤相关的miRNA的表达的作用,也将为中医“治病求本”的研究开辟新的方向。
参考文献
[1]Lee RC,Feinbaum RL,Ambros V.The C.elegans hetero -chronic gene lin-4 encodes small RNAs with antisensecomplementarity to lin-14[J].Cell,1993,75(5):843-854.
[2]Lee Y,Ahn C,Han JJ,et al.The nuclear RNaseⅢDrosha initiates mi-cro RNA processing[J].Nature,2003,425:415-419.
[3]Hutvagner G,Zamore PD.A micro RNA in a multiple -turnover RNAi enzyme complex[J].Science,2002,297:2056-2060.
[4]Ezzat S,Asa SL,Couldwell WT,et al.The prevalence of pituitaryadenomas:asystematicreview[J].Cancer,2004,101(3):613-619.
[5]Lovat F,Valeri N,Croce CM,et al.MicroRNAs in the pathogenesis of canser[J].Semin Oncol,2011,38(6):24-33.
[6]陈云祥,李强,王成德,等.垂体泌乳素腺瘤组织中相关microrna的表达[J].中华医学杂志,2012,92(5):320-323.
[7]毛志钢,何东升,罗斌,等.垂体泌乳素腺瘤小分子RNA的差异表达[J].中国微侵袭神经外科杂志,2013,18(1):36-39.
[8]Mitchell PS,Parkin RK,Kroh EM,et al.Circulating microRNAs as stable blood based markers for cancer detection[J].Proc Natl Acad Sci USA,2008,105(30):10513-1051.
[9]张怀璧,徐川,施扬,等.PRL型垂体瘤患者血清miRNA表达谱的检测及初步筛选分析[J].世界中西医结合杂志,2015,10(4):543-548.
[10]Ezzat S,Asa SL.Mechanisms of disease:the pathogenesis of pituitary tumors[J].Nat Clin Pract Endocrinol Metab,2006,2(4):220-230.
[11]Nikiforova MN,Tseng GC,Steward D,et al.Micro RNAexpression profiling of thyroid tumors:biological significance and diagnostic utility[J].J Clin EndocrinoMetab,2008,93 (5):1600-1608.
[12]Bottoni A,Zatelli MC,Ferracin M,et al.Identification odifferentially expressed micro RNAs by microarray:a possible role for micro RNA genes in pituitary adenomas[J].J Cell Physiol, 2007,210(2):370-377.
[13]Cheng AM,Byrom MW,Shelton J,et al.Antisense inhibition of human mi RNAs and indications for an involvement of mi RNA in cell growth and apoptosis[J].N ucleic Acids Res,2005,33(4):1290-1297.
[14]霍钢,田加坤,唐文渊,等.MMP-2及CD147在侵袭性垂体腺瘤中的表达及其相互关系的研究[J].中国神经精神疾病杂志,2005,31(3):168-171.
[15]Bottoni A,Zatelli MC,Ferracin M,et al.Identificationodifferentially expressed micro RNAs by microarray:a possible role for micro RNA genes in pituitary adenomas[J].J Cell Physiol,2007,210(2):370-377.
[16]Zatelli MC,degli Ubert EC.MicroRNAs and possible role in pituitary adenomas[J].Semin reported Med,2006,453-460,200.
[17]Lloyd RV,Scheithauer BW,Kuroki T,et al.Vas cular endothelial growth factor(VEGF)expression in human pituitary adenoma and carcinomas[J].Endocr Pathol 2010:229-235.
[18]CHENG DE WANG,ZHIPENG SU,et al.microRNA expression profileand differentially-expressed genes in prolactinomas following bromocriptine treatment[J].Oncology Reports,2012,27:1312-1320.
[19]Zhe Bao Wu,Wei Qiang Li,Shao Jian Lin,et al.MicroRNA expression profile of bromocriptine -resistant prolactinomas[J].Molecular and Cellular Endocrinology,2014,395:10-18.
[20]徐川,张秋娟.张秋娟治疗垂体泌乳素大腺瘤验案1则[J].上海中医药杂志,2014,48(4):26-28.
[21]王春明,高允旺.扶阳论治脑病经验[J].中医研究,2013,19(9):81-81.
[22]王伟明,王磊,彭越,等.彭建中教授辨治垂体泌乳素腺瘤1例[J].北京中医药大学学报,2012(5):26-27.
[23]霍介格,顾勤.周仲瑛治疗脑瘤经验[J].中医杂志,2007,48(5):397-39.
[24]赵培,许昕.许昕教授论治垂体泌乳素微腺瘤临床经验[J].中华中医药杂志,2011,26(3):513-515.
[25]魏亚东,曹利平,王向阳,等.谢远明活血化瘀法治疗脑瘤经验[J].陕西中医,2012,3(9):1194-1195.
[26]曾蕾,郜洁,赵红艳.罗颂平教授论治垂体微腺瘤致月经不调经验[J].中国中医药现代远程教育,2008,6(11):1323-1324.
[27]Sun WF,Zhang XX,Sun FY,et al.MicroRNA expression patterns of the kidney in hyperuricemia mice treated with Xiezhuo Chubi Decoction[J].Chin J Integr Med,2011,17(1):35-42.
[28]Shan H,Li X,Pan Z,et al.Tanshinone 2A protects against sudden cardiac death induced by lehal arrhythmias via repression of microRNA-1[J].Br J pharmacol,2009,158(5):1227-1235.
中图分类号:R739.41
文献标志码:A
文章编号:1004-745X(2016)03-0448-04
doi:10.3969/j.issn.1004-745X.2016.03.024
*基金项目:国家自然科学基金项目(81273732/H 2712)
通信作者△(电子邮箱:qiujuanzhang@163.com)
收稿日期(2015-11-01)