长链非编码RNA参与中药活性成分抗肺癌的研究进展*

吴唐维 综述，卢忠心,3△ 审校

1.湖北中医药大学药学院，湖北武汉 430065；2.华中科技大学同济医学院附属武汉中心医院检验科,湖北武汉 430014；3.湖北省武汉市肿瘤研究所,湖北武汉 430014

肺癌是当今世界对人类健康和生命威胁最严重的肿瘤之一[1]。在肺癌的治疗过程中，中药配合传统放化疗能明显缓解药物的不良反应，提高治疗效果[2]，因此，研究中药活性成分抗肺癌的分子机制意义重大。长链非编码RNA (lncRNA)是一类长度超过200个核苷酸的、不编码蛋白质的RNA[3]。随着lncRNA研究的深入，lncRNA在肿瘤发生和发展中扮演的癌基因或抑癌基因角色也逐渐明朗[4-5]。lncRNA在肺癌中也可作为一种重要的分子标志物[6]。本文从lncRNA水平出发，介绍几种中药活性成分介导lncRNA抗肺癌的研究进展。

1 lncRNA的生成和作用机制

1.1lncRNA的生成 lncRNA通常由RNA聚合酶Ⅱ转录生成，存在不同的剪接转录本，主要位于细胞核或细胞质中，其序列一般具有低保守性，且lncRNA的生成具有组织和时空特异性[7]。

1.2lncRNA的作用机制 lncRNA的转录本众多，作用机制非常复杂。根据目前的研究，lncRNA的作用机制主要有以下几种：(1)表观遗传调控。lncRNA可介导染色质重构及组蛋白修饰或抑制RNA聚合酶Ⅱ，影响下游基因表达。(2)转录水平调控。lncRNA可作为信号分子或诱饵分子，促进或抑制基因表达；lncRNA可作为支架分子，携带其效应蛋白至特定的DNA序列，通过顺式或反式作用调控邻近或远处的基因表达。(3)转录后水平调控。lncRNA与编码蛋白基因的转录本形成互补双链，干扰mRNA的剪切，或在Dicer酶的作用下产生内源性siRNA；lncRNA可作为miRNA海绵，逆转miRNA对其靶基因的抑制；lncRNA也可作为小分子RNA的前体分子，间接影响其靶基因的表达；lncRNA与特定蛋白质结合，调节相应蛋白的活性或改变蛋白的细胞定位[4]。

2 lncRNA在中药活性成分抗肺癌中的作用

我国中药发展历史悠久，且资源丰富，但多成分、多靶点、多效应的特征使中药药理作用尤其复杂，在一定程度上限制了中药的临床应用，深入阐明中药的作用机制，可以为中药的临床推广打下坚实的理论基础。近年来有研究表明，lncRNA介导了中药活性成分抗肿瘤的作用[8-10]。本文在前人的基础上，聚焦于肺癌，总结通过改变lncRNA表达谱来起到抗肺癌作用的中药活性成分，包括紫杉醇、表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)、姜黄素、白藜芦醇、水飞蓟素和血根碱等。

2.1紫杉醇 紫杉醇是1971年从太平洋红豆杉的树皮中分离得到的一种二萜类生物碱成分，是一种有效的植物抗癌药物。XU等[11]报道，紫杉醇通过上调lncRNA MEG3/p53通路来抑制肺癌细胞增殖，促进肺癌细胞凋亡。紫杉醇处理后，lncRNA MEG3和p53表达上调，抑制lncRNA MEG3能明显抵抗紫杉醇对细胞的杀伤作用，而过表达lncRNA MEG3能明显促进细胞凋亡，同时增加其下游p53的表达，说明紫杉醇通过lncRNA MEG3/p53通路发挥其抗肺癌作用。lncRNA ENST00000500843在肺癌细胞中表达明显降低，并且在紫杉醇耐药的肺癌细胞中表达更低，低表达的lncRNA ENST00000500843能明显抑制A549细胞的凋亡，同时促进A549对紫杉醇耐药。lncRNA ENST00000500843可能是一种有用的肺癌诊断标志物，也是细胞是否对紫杉醇耐药的1项预测指标[12]。在肺腺癌细胞中，lncRNA ANRIL作为一种潜在的致癌基因被上调，其通过增加聚腺苷二磷酸核糖聚合酶的剪接活化和B淋巴细胞瘤2的表达来增加肺腺癌细胞对紫杉醇的耐药，这些发现使lncRNA ANRIL成为肺腺癌患者紫杉醇化疗的新靶点[13]。另外，抑制lncRNA NEAT1和 KCNQ1OT1能减弱肺癌细胞对紫杉醇的耐药作用，说明lncRNA NEAT1和 KCNQ1OT1在肺癌细胞紫杉醇耐药过程中发挥了重要作用[14-15]，见图1。

2.2EGCG EGCG是一种主要存在于绿茶中的儿茶素。有研究表明，EGCG可以调节肿瘤细胞的多种细胞信号通路[16]。HU等[17]报道，EGCG处理肺癌细胞后，与对照组比较，分别有960 个lncRNA和1 434个 mRNA发生了明显变化，这些异常表达的RNA分子很多都参与到细胞的有丝分裂过程中，RNA表达谱改变的研究为探讨EGCG抗肺癌的机制提供了新思路。铜离子转运蛋白CTR1能促进肺癌细胞对顺铂的内化作用。JIANG等[18]研究发现，在肺癌细胞中，EGCG能上调lncRNA NEAT1，上调的NEAT1可以抑制miR-98-5p，减弱其对靶基因CTR1的抑制作用，最终提高CTR1来增加肺癌细胞对顺铂的敏感性(图1)。JIANG等[18]研究团队发现，在肺癌干细胞中，lncRNA NEAT1表达上调，CTR1表达下调，而EGCG能通过抑制lncRNA NEAT1的表达，同时上调CTR1的表达来抑制肺癌干细胞特性[19]。

2.3姜黄素和白藜芦醇

2.3.1姜黄素 姜黄素是从姜黄的根茎中提取的活性成分，具有抗炎、抗肿瘤、抗氧化应激等多种药理作用。姜黄素能通过抑制lncRNA UCA1发挥其促进肺癌细胞凋亡的作用，姜黄素处理肺癌细胞后，lncRNA UCA1表达下调，其间接抑制了Wnt信号通路和mTOR信号通路的相关蛋白，最终促进肺癌细胞的凋亡[20]。

2.3.2白藜芦醇 白藜芦醇是一种天然多酚化合物，存在于各种植物和草药中，蓝莓、覆盆子、桑葚和葡萄皮中均有。白藜芦醇对lncRNA的调控作用为肺癌的药物治疗开辟了新的途径。白藜芦醇处理的肺癌细胞中，分别有21个 lncRNA明显上调，19个 lncRNA明显下调，在肺癌细胞系和组织中均高表达的 lncRNA AK001796，经白藜芦醇处理后明显下调，下调的 lncRNA AK001796能使肺癌细胞阻滞在G0/G1期，抑制细胞的增殖，所以白藜芦醇是通过下调癌基因性 lncRNA AK001796来发挥其抑制肺癌细胞增殖的作用。刘斌斌等[21]研究发现，白藜芦醇可降低A549细胞中lncRNA BC043009的表达水平，降低的lncRNA BC043009能抑制A549细胞的增殖，其推断lncRNA BC043009在白藜芦醇抑制人肺癌A549细胞生长过程中可能发挥重要作用(图1)。

图1 中药活性成分介导lncRNA对肺癌的影响

2.4水飞蓟素和血根碱

2.4.1水飞蓟素 水飞蓟素是指从菊科草本植物水飞蓟果实及种子中提取的一类二氢黄酮醇与苯丙素衍生物缩合而成的黄酮木脂素类成分，水飞蓟素具有治疗多种癌症的潜力，包括肺癌[22]。在膀胱癌中，水飞蓟素能明显抑制癌基因性lncRNA、HOTAIR和ZFAS1，而对 MALAT1、MEG3和GAS5没有影响，因此，水飞蓟素可能通过调节癌基因性lncRNA来发挥其对膀胱癌的抑制作用[23]。癌基因性HOTAIR在肺癌患者组织和细胞系中也呈高表达，那么水飞蓟素是否能通过抑制HOTAIR来抑制肺癌亟待研究。

2.4.2血根碱 血根碱主要存在于白屈菜的全草、紫堇的块根、博落回的全草、血水草的地上部分，为罂粟科植物博落回的提取物博落回生物总碱中的主要有效成分之一。血根碱是一种具有抗菌、抑菌、抗炎、抗肿瘤活性的生物碱，该生物碱对非小细胞肺癌等肿瘤具有明显抗性[24]。在上皮性卵巢癌中，血根碱能通过上调抑癌性lncRNA CASC2的表达，从而间接影响其下游基因的表达，最终发挥血根碱抑制卵巢癌细胞侵袭转移，促进细胞凋亡的作用[25]。lncRNA CASC2作为肿瘤抑制因子，其在肺瘤细胞中明显下调，那么血根碱是否能通过上调CASC2来发挥其抗肺癌作用也有待研究。

此外，还有一些抗肺癌的中药活性成分，包括黄芪多糖、隐丹参酮和黄连素等，lncRNA是否介导了上述中药的抗肺癌作用也值得探讨。

3 小 结

lncRNA因其具有潜在的癌基因或抑癌基因作用而被认为是抗癌研究的重要靶点，在科研领域，反义寡核苷酸、RNAi技术、小分子抑制剂等已被用于对lncRNA的靶向治疗，靶向致癌或抑癌性lncRNA，将为癌症提供新的可替代的治疗策略。中药活性成分作为天然提取物，其能明显抑制肺癌细胞的增殖、侵袭转移和血管生成，增加肺癌药物治疗的灵敏度，但目前研究的关于lncRNA参与中药活性成分抗肺癌的作用机制还只是冰山一角。中药活性成分是否能通过调节lncRNA的拷贝数、lncRNA亚细胞定位和蛋白结合能力来抑制肺癌的发生和发展还有很大探索空间，值得深入挖掘。