抗肺癌中药活性成分对miRNA调控作用的研究进展

刘姗姗

（武汉大学医院，湖北 武汉 430072）

肺癌是最常见严重危害人类生命健康的恶性肿瘤，致死率在恶性肿瘤中占第一位。肺癌患者早期症状不明显，60 %～70 %的患者初诊时已属于疾病晚期，丧失了手术治疗的机会[1]。其中，非小细胞肺癌（non-small cell lung cancer，NSCLC）是肺癌的主要病理类型，约85 %的肺癌患者为NSCLC患者，且易发生远处脏器的转移。NSCLC患者5年生存率不到15 %，如不及时治疗，生存时间不足5个月[2]。

近年，中药对肺癌患者的防治效果已取得了显著进步，但其抗肿瘤的作用机制尚不明确。越来越多的文献表明微小RNA（microRNA，miRNA）与肺癌治疗有密切关系，因此，研究中药活性成分对miRNA的调控，有助于研究中药抗肿瘤的机制，开发新型抗肺癌药物。

本文就近5年国内外有关中药活性成分、miRNA及肺癌间关系的研究进行综述，为中药抗肺癌的机制研究提供新思路。

1 miRNA概述

miRNA是一类内生的、长度约为18～25个核苷酸的非编码小RNA，具有多种重要的生物调节作用，尽管在人类基因组中占比极小，但miRNA调控着人体内超过 1/3 的基因表达[3]，几乎参与调节细胞的各个生物过程，包括发育、造血、器官形成、细胞凋亡、细胞增殖和肿瘤的发生、发展。每个miRNA可有多个靶基因，在生物胚胎发育和肿瘤形成等生理或病理发展过程中发挥重要作用，多种肿瘤常伴有 miRNA的异常表达[4]。miRNA通过与靶标蛋白的3’端非编码区（3’-untranslated region，3’-UTR）完全或不完全互补配对结合，发挥调控表达的作用[5]。miRNA的种类繁多，一些可作为致癌基因，另一些可作为抑癌基因[6]。

miRNA在癌细胞凋亡的过程中发生规律性的改变，并调节基因表达，很可能在此过程中发挥了抗癌作用，但其可能的靶基因大部分尚未知，因此，研究miRNA的改变对研究药物抗癌机制和研发新型抗癌药物有重要意义。

2 抗肿瘤中药活性成分对miRNA的调控作用

目前肺癌的治疗方法主要有手术、放疗、化疗、靶向治疗等，但这些治疗方法的副作用大，降低患者的生活质量。中药具有毒副作用小、取材方便、价格低廉、提高放化疗敏感性、增强患者免疫力、延长患者寿命、不易发生耐药性等特点，极大程度地弥补了现有肿瘤治疗药物的不足。目前，中药抗肺癌已成为关注的热点，但其抗肿瘤的作用机制尚不明确。近年研究显示，miRNA与中药活性成分抗肿瘤密切相关，miRNA可能作为致癌基因或抑癌基因参与其中。因此，从miRNA水平研究中药活性成分抗肿瘤的作用机制具有重要意义。

2.1 姜黄素

姜黄素（curcumin）是从姜科植物如姜黄中提取所得，是一种脂溶性酚类黄色素，分子式为C21H20O6，相对分子质量（Mr）为368.37，具有抗炎、抗氧化、抗凝、降血脂及抗肿瘤功效。据相关报道，姜黄素可调控肿瘤细胞中相关miRNA来发挥其调控肿瘤的作用。

Zhang等[7]应用miRNA微阵列芯片技术，得出miR-186可能是致癌基因的结论，而姜黄素可能通过下调 miR-186的表达促进人肺癌A549/DDP细胞的凋亡。Zhang和Bai[8]发现姜黄素通过下调miR-21，引起miR-21的靶基因PTEN的表达上调，从而抑制肺癌A549细胞的增殖，诱导细胞凋亡。Ye等[9]将研究进一步推进，研究了体外和体内姜黄素给药前后非小细胞肺癌H460、A427和A549细胞中miRNA变化情况，确认姜黄素通过上调miR-192-5p和miR-215，促进人肺癌H460和A427细胞的凋亡。Jin等[10]发现，姜黄素通过上调miR-192-5p的表达，抑制磷脂酰肌醇3激酶/蛋白质丝氨酸苏氨酸激酶（phosphatidylinositol-3-kinases/protein-serinethreonine kinase，PI3K / AKT）信号通路，发挥抑制肺癌A549细胞增殖、诱导其凋亡的作用。Wu等[11]发现姜黄素通过上调miR-let 7c和miR-101，抑制EZH2基因的表达，减少NOTCH1的表达（EZH2和NOTCH1的数量在肺癌细胞中呈倒数关系），从而阻止肺癌A549、NCI-H520、NCI-H1373细胞的发展和转移。

2.2 人参皂苷Rh2

人参皂苷（ginsenoside）Rh2为三萜皂苷，主要存在于人参属药材中，分子式为 C36H62O8，Mr为622.88，具有提高免疫力、抗炎、改善疲劳、干扰病毒的功效，可抑制肝癌、卵巢癌、食管癌、胶质瘤等多种肿瘤。人参皂苷Rh2能通过调控miRNA实现对肿瘤的调控作用。

An等[12]应用miRNA微阵列分析法，分析人类非小细胞肺癌A549细胞中，人参皂苷Rh2处理组与对照组miRNA表达谱的变化，发现有44条miRNA上调，24条miRNA下调，其中miR-148a的上调变化最为显著，miR-424的下调变化最为显著，通过miRNA靶基因预测软件，发现这些靶基因与细胞的增殖分化、凋亡有关。张彩华等[13]研究显示，人参皂苷Rh2通过上调miR-16，下调Bcl-2蛋白的表达，从而抑制人肺癌A549细胞增长，发挥治疗肺癌作用。

2.3 长梗秦艽酮

长梗秦艽酮（waltonitone）是从龙胆科植物长梗秦艽中提取的乌苏烷型五环三萜化合物，分子式为C30H46O2，Mr为454.00，具有抗癌功效。

Zhang等[14]早在2012年就发现长梗秦艽酮诱导人肺癌A549细胞凋亡过程中伴随着27个miRNA改变，此改变可能调控蛋白表达，使Bax蛋白的表达上调，Bcl-2蛋白的表达下调，Bax/Bcl-2的比值增加。Zhang等[15]进一步研究发现，长梗秦艽酮诱导NSCLC细胞凋亡的机制，是通过上调肺癌H460和H3255细胞中的miR-663（一种潜在的肿瘤抑制剂），继而诱导Bcl-2的表达下调，发挥抗癌作用。

2.4 木犀草素

木犀草素（luteolin）又名3’,4’,5,7-四羟基黄酮，是主要存在于金银花、菊花、荆芥、夏枯草等中药中的一种天然黄酮类化合物，自然界许多植物如芹菜、甜椒、白菜、花椰菜、橄榄油、茶中也含大量的木犀草素。其分子式为C15H10O6，Mr为286.23，具有消炎、抗过敏、降尿酸、抗菌、抗病毒、抗癌功效。

姜泽群等[16]研究显示木犀草素能抑制人肺癌H460细胞的增殖，并促进其凋亡，其机制可能是激活p53信号通路，上调miR-34a-5p，最终影响凋亡相关蛋白Bax/Bcl-2 的表达来实现的。

2.5 麦冬皂苷B

麦冬皂苷（ophiopogonin）B 从麦冬中提取，其分子式为C39H62O12，Mr为722.9，具有抗菌、抗癌、降血糖、清除自由基功效。

邱雯莉[17]研究显示，麦冬皂苷B可能通过上调非小细胞肺癌A549细胞 miR-34b-5p表达水平，抑制下游原癌靶基因Met的表达，进而抑制肺癌A549细胞的迁移和侵袭，发挥抗癌作用。邱雯莉等[18]对麦冬皂苷B的抗癌机制继续进行研究，发现麦冬皂苷B使肺癌A549细胞中miR-34a的表达量明显上升，继而下调原癌靶基因Met的表达，从而抑制非小细胞肺癌A549细胞生长。

2.6 熊果酸

熊果酸（uroslic acid）是一种五环三萜类化合物，存在于唇形科植物夏枯草的全草，冬青科冬青属铁冬青的叶等许多植物中。其分子式为C30H48O3，Mr为456.68，具有抗氧化、镇静、抗炎、抗菌、抗溃疡、降低血糖、抗癌等多种生物学效应。

梁敏等[19]发现熊果酸通过上调miR-34 a的表达，抑制肺癌A549细胞活力及细胞迁移和侵袭。并进一步验证，在肺癌A549细胞中转染miR-34a，能抑制肺癌细胞活力及细胞迁移和侵袭；转染miR-34a抑制剂，能增强肺癌细胞活力及细胞迁移和侵袭。因此，证明熊果酸通过上调miR-34a来实现抗肺癌A549细胞的作用。

2.7 齐墩果酸

齐墩果酸（oleanolic acid）是一种五环三萜类化合物，从龙胆科植物獐牙菜属的青叶胆全草或女贞子的果实中分离提取而得，以游离体和配糖体存在于多种植物中。其分子式为C30H48O3，Mr为456.70，具有抗菌、护肝、抗癌等作用。

Zhao等[20]发现齐墩果酸在肺癌细胞株和荷瘤小鼠中，通过上调miR-122，进而下调其可能的靶向蛋白CCNG1和MEF2D，抑制肺癌细胞增殖，发挥抗癌作用。并通过使用miR-122拮抗剂，使齐墩果酸失去抗肺癌细胞的能力，证明齐墩果酸可能通过调控肿瘤相关miRNA，调节下游蛋白，进而发挥抗肿瘤功效。

2.8 山楂酸

山楂酸（maslinic acid）是一种五环三萜酸类化合物，多存在于山楂、红枣、枇杷叶和油橄榄中，其分子式为 C30H4804，Mr为472.70。近年发现山楂酸具有抗癌、抗氧化、抗艾滋病、抗菌、抗糖尿病等多种生物活性。

白雪等[21-22]采用AFFX miRNA表达谱芯片分析山楂酸作用于肺癌A549细胞前后miRNA的表达变化，发现59条miRNA表达发生变化（23条上调，36条下调），结合生物信息学分析初步判定，山楂酸对人肺腺癌A549细胞有抑制作用，其可能通过上调miR-630及调控Caspase家族蛋白的表达，诱发肺癌A549细胞凋亡。

3 展望

近年，miRNA相关研究技术突飞猛进，如miRNA表达谱芯片、实时荧光定量聚合酶链式反应（real-time fluorescence quantitative polymerase chain reaction，RT-qPCR）等各种技术的应用和完善，为肺癌的发生机制研究及相关的生物治疗策略提供了新的视角，将有利于进一步理解miRNA在肿瘤发生发展中的作用，并为利用miRNA进行临床治疗提供新的依据。

目前，有关中药治疗肿瘤的研究日益增多。某些中药活性成分可调节miRNA的表达，发挥抗肿瘤作用，为中医药治疗肺癌提供了新的切入点。但上述报道仍多为体外研究，裸鼠移植瘤模型研究较少。中药抗肺癌的体内调控机制仍需进一步的动物试验及临床研究，同时以miRNA为靶点设计抗癌药物也为新药开发提供思路。