miRNA调控NF-кB通路干预溃疡性结肠炎相关癌变及中医药作用研究进展＊

刘佳丽，孙平良，肖团有，王 荣，陈怒戈，李忠海

（1. 南京中医药大学第一临床医学院 南京 210023；2. 广西中医药大学第一附属医院 南宁 530000；3. 珠海市中西医结合医院 珠海 519000）

溃疡性结肠炎（ulcerative colitis, UC）是一种常见的肠道慢性炎症，其关键环节是肠道反复的慢性炎症引起肠黏膜坏死、通透性增加以及肠道黏膜屏障功能降低。主要症状为反复发生的肠道溃疡，伴有腹痛、腹泻及黏液血便[1-4]。由于持续的炎症刺激从而导致肠道黏膜发生慢性炎症反应，不断的损害肠道黏膜，最终导致了不典型增生（低度-高度）癌变的发生。随着UC 的发病率的逐年升高，结肠炎相关结肠癌（colitis-associated cancer, CAC）较散发性大肠癌的发病率高4-10 倍[5]，UC 相关结直肠癌（ulcerative colitis related colorectal cancer,UCRCC）的发病率也呈逐年上升趋势[6-7]。据报道，UC 患者30 年后转变为UCRCC 的发生率高达18%，这也是引起UC 患者死亡的重要原因[8-9]。与UCRCC 相关的危险因素主要有发病年龄过早、病程较长、肠道病变范围广泛、肠癌家族史以及免疫抑制剂使用等相关[10-12]。中医治疗溃疡性结肠炎相关癌变具有减轻肠道炎症反应，缓解腹痛、黏液血便等症状。

目前对UCRCC 机制仍未明确，miRNA 调控NFκB 信号通路的激活炎症因子变化是调节UCRCC 的重要因素。本文就miRNA 调控NF-κB 信号通路与UCRCC 及中药干预作用的研究进展综述如下，为进一步研究提供依据。

1 miRNA 影响溃疡性结肠炎相关癌变的发生发展机制的研究

microRNA（miRNA）是一类非编码RNA，对免疫细胞的发育凋亡、基因表达、乃至炎症及肿瘤相关性疾病都有重要作用[13]。2008年，Wu 等人[14]首次检测到了miRNA 在炎症性肠病中高表达。随后越来越多的研究表明在炎症性肠病患者中炎症的肠黏膜组织中普遍存在多种microRNA表达异常[15]。

相关研究表明miRNA 参与了肿瘤生长、侵袭等过程[16]。miRNA 已逐渐成为多种癌症的诊断和预后生物标记分子，miRNA 在多种恶性肿瘤疾病的发生发展中均为异常表达，与肺、前列腺、结直肠癌[17-19]等多种癌症疾病关系密切。相较于正常组织，在肿瘤细胞周期、凋亡、侵袭、血管生成等阶段包括几乎都存在miRNA表达异常的情况。

多个研究证实miR-21、miR-223 在UC 及UCRCC患者的肠组织及血清中呈高表达，且miR-223 升高程度与炎症相关指标血沉、C-反应蛋白均成正比[20]。

研究结果表明，在UCRCC 发病中，由于UC 的持续炎症反应，导致miR-21 表达增加，肠道黏膜通透性进一步加重，肠上皮细胞凋亡/自噬加剧，从而进一步破坏了肠道微生态的平稳，进而发生癌变[21]。2016 年Shi[22]等在Gut 研究指出：miR-21 在肠黏膜中的表达量：UCRCC ＞UC ＞相关不典型增生＞正常组织。宋予晴[23]研究表明miR-21 可以通过上调部分炎症因子的表达，从而达到促进炎症发生，进而使UC 患者结肠上皮组织发生癌变。miR-21 已成为炎症反应的一个关键环节，在UC动物模型中，miR-21表达下调可减轻肠道的炎症反应；而miR-21 表达上调可使得肠道上皮通透性增加，肠黏膜屏障的破坏，从而进一步加重炎症的反应。

邓双娇[24]研究表明，miRNA-200b 表达水平与UCRCC发生发展呈负相关，在UCRCC中miRNA-200b表达下调，miRNA-200b 通过抑制AKT2 的表达，进一步抑制炎症因子NF-κB/IL-6/STAT3 这一级联反应，从而发挥抑瘤作用。

邓颖[25]通过对小鼠UCRCC 的实验研究表明，let-7作为一种微小RNA，信号通路IL-6/STAT3 作用下的c-Myc、H19等原癌基因的过度表达以及let-7a抑癌基因表达的降低，使得细胞过度增殖而产生UCRCC。

周海新[26]研究表明，在IL-6/STAT3信号通路作用下，miR-181b在小鼠UCRCC中呈高表达状态。

刘洁琼[27]研究表明，miR-139-5p 能够通过抑制促炎因子（如IL-6、TNF-α、COX2 和MIP2 等）的表达，抑制炎症的发生和发展，进而最终降低UCRCC 的发生率。

miRNA 调控UCRCC 的作用机制主要是通过调控炎症因子水平，达到控制肠道炎症的发生发展。然而目前大部分研究局限于miRNA 与炎症因子之间关系，其较明确的信号通路为IL-6/STAT3，是否存在其它信号通路仍未有进一步探讨及深入研究，下一步研究方向可重点挖掘其中潜在信号通路。

2 NF-κB 通路影响溃疡性结肠炎相关癌变发生发展的机制研究

NF-κB（Nuclear factor-κB）是一种多功能的核转录因子，对多种细胞因子、黏附因子及生长因子的表达具体调控作用，可启动子部位κB 位点发生特异性结合并促进相关蛋白因子转录，进而参与多种炎症和免疫的调节[28-29]。NF-κB 活化后具有调控肿瘤相关基因转录的作用，可诱导细胞外基质降解及血管生成[30]。NF-κB 的激活，可促进炎性因子的释放（如TNF-α、COX-2、IL-1、IL-8 以及细胞外基质降解酶等细胞因子），当炎性因子激活后又可以正反馈促进NF-κB 活化，持续的炎性反应可明显增加肿瘤的发生率[31]，在肿瘤组织的中的表达过量将加速肿瘤的进一步发展[32-34]。根据研究表明，炎症性肠病患者和UCRCC 患者的肠道NF-κB 存在异常活化现象，与病情活动性及严重性呈正相关[35]。

TNF-α、IL-6 可以通过NF-κB 及相关信号通路在UC 的炎症发生及癌变过程中发挥作用[36-37]。IL-6、TNF-α通过激活NF-κB、STAT1、STAT3等通路促进结肠癌细胞的増殖与迁移[38-39]；IL-17A 可通过激活PI3K/AKT/NF-κB 信号通路促进结肠癌细胞的迁移和增殖[40]。内源性产生的TNF-α 通过以自分泌/旁分泌方式与TNF-Rp55 相互作用从而激活NF-κB 中的炎性因子，引起广泛的结肠炎症从而诱导结肠癌发生[41]。NF-κB 信号通路能够上调靶基因PCNA 和Bcl-xL 产物，从而促进细胞增殖和抑制凋亡在UCRCC 中发挥重要作用[42]。

Greten 等[43-44]实验表明UCRCC 小鼠结肠黏膜中NF-κB表达上调，通过抑制NF-κB通路可显著的降低肠道炎症及肿瘤发生。

张永峰[45]小鼠UCRCC 模型实验结果表明：结肠炎组小鼠结肠TLR4、NF-κB p65 蛋白表达增强，研究提示TLR4、NF-κB p65 可介导UC 的形成，而TLR4、NFκB p65、β-catenin、STAT3 蛋白及其信号通路则参与UCRCC的发生发展过程。

NF-κB 信号通路通过激活炎症因子，促进细胞增殖和抑制凋亡，从而促进患者UC 进一步转化为UCRCC，或加速UCRCC 的肿瘤因子活化。已知调控NF-κB 信号通路促进UCRCC 的进一步发展，但对其上游是何种靶向因子或细胞调节NF-κB 通路目前研究较少，仍需进一步深入研究。

3 NF-κB信号通路与miRNA

相关实验研究表明miRNAs 与UC 存在相关性，部分miRNAs 在UC 的发病过程中起到了重要作用，如调控NF-κB通路、影响肠上皮屏障功能或自吞噬等[46]。

通过研究表明miR-21 可能通过促进炎症因子IL-1β、IL-6、TNF-α 参与UC 的炎症发生及癌变过程。通过降低miR-21 表达从而抑制炎症到肿瘤的进展[23]。Shalkami[47]研究表明在炎症反应中，IL-6受体途径触发肌酸激酶-2 的产生，促进细胞生长信号分泌，引发STAT3，介导miR-214 转录，增加AKT 活化，激活NF-κB，引发更加持续的炎症反应。

蒋逵葵[48]通过研究小鼠UCRCC 模型提示miR-223 可通过抑制靶mRNAc CLDN8 提高TNF-α 的表达，活化NF-κB 信号通路参与小鼠肠道黏膜的炎症和癌变。

Feng 等人发现miR-126可以激活NF-κB 通路，而NF-κB通路激活与肿瘤的发生存在密切联系[49]。

李楠[50]通过大鼠的实验研究表明，SAA3通过下调miR-204 表达来促进S100A9 表达，激活NF-κB 信号通路上调SAA3 表达，以此形成正反馈环路来促进UCRCC细胞增殖、促进其侵袭转移。

miR－155 是最早证明具有致癌作用的miRNA，因此也称作“致癌性小RNA”[51]。研究表明，UCRCC 中通过miR-155 下调人结肠上皮细胞中的FOXOa，从而激活NF-κB 信号通路，促进炎症因子的表达[52]。邓双娇[24]研究表明miRNA-200b 表达水平与UCRCC 发生发展呈负相关，UCRCC 中miRNA-200b 表达下调，AKT2 激活其下游NF-κB 信号通路，从而产生炎症反应的应答[53]，miRNA-200b 靶向抑制AKT2 的表达，从而抑制炎症因子NF-κB/IL-6/STAT3这一级联反应。

miR-19a 在炎性肠病向UCRCC 的发展过程中起到重要作用，是通过TNF-α 诱导蛋白3 激活结肠中的NF-κB信号通路来是实现的[54]（表1）。

表1 部分miRNA参与调节溃疡性结肠炎相关癌变的机制

miRNA调节NF-κB信号通路，促进或抑制炎症因子的释放，从而抑制UC 进一步转化为UCRCC、UCRCC 进一步的发展。这一级联反应作用明确，但miRNA 是通过直接调节NF-κB 信号通路还是通过调节其中的细胞或靶向因子，仍需进一步的研究。

4 中药干预NF-κB 信号通路影响溃疡性结肠炎相关癌变的作用研究进展

中医学将UC 及UCRCC 按症状归属于“痢疾”“大瘕泻”范畴，临床上其病理因素以湿邪为主，病机以脾肾亏虚为本，湿热毒瘀为标，治疗以调和气血，消积导滞。邓双娇[24]研究表明，复方苦参汤干预可以减轻炎症反应，使得结肠组织中提高miRNA-200b 的表达水平，从而在治疗UCRCC 中可以起到抑癌作用。喻凤[55]研究表明痛泻要方干预UCRCC 的机制可能与上调TGF-β1、SMAD4 抑制TNF-α 来抑制NF-κB 信号通路的活化。黄芩中的黄芩苷是已被证明具有抗炎和抗氧化活性，同时可抑制炎性细胞因子的表达，激活NF-κB p65 磷酸化的表达[56]。王晓燕[57]研究表明芍药汤通过Nrf2/ARE 信号通路抑制NF-κB 活性，从而有效地护和预防UCRCC。益脾养胃汤[58]抑制炎症因子的表达，是通过抑制TLR4/MAPKS 信号通路，并抑制其下游NF-κB 信号通路的活化，从而修复损伤的肠道黏膜，缓解肠道炎症的反应，以此达到治疗UCRCC 的作用。研究证实[59]，葛根芩连汤及其药效物质减轻UC的进一步发展是通过抑制NF-κB 信号通路来实现的，因此推测葛根芩连汤可能抑制NF-κB 信号通路达到干预UCRCC。健脾清热活血方[60]可能通过下调NFκB 转录因子家族中的NF-κBp50 的表达，从而介导肠上皮细胞凋亡、减轻肠道的炎症反应、修复肠道黏膜屏障从而缓解UCRCC 的作用。复方血竭制剂[61]降低结肠组织中炎症因子的表达，缓解UCRCC 的炎症反应，是通过下调树突状细胞抗原提呈能力，阻断TLR-4/NF-κB 信号通路传导来实现的。薏苡附子败酱散[62]可以抑制UC 小鼠肠黏膜组织中Caspase-8 蛋白和miRNA-21 的过度表达，从而推测其具有调控肠上皮细胞过度凋亡，阻止肠道持续的炎症反应导致潜在癌性病变的发生发展。桦褐孔菌中多糖[63]通过激活NFκB 和NLRP3 信号通路和调控细胞因子，从而抑制小鼠结UCRCC 的发生。黄芪多糖[64]、芪贞汤[65]阻止UCRCC 的发生，是通过抑制革兰氏阴性病原体，减少脂多糖的释放，达到降低血清中内毒素浓度，从而抑制TLR4/NF-κB信号通路来发挥作用。

中医药治疗UCRCC 的发生发展，目前研究较多从NF-κB信号通路调节炎症因子、miRNA调节炎症因子的水平方向着手，未深入研究其中的级联反应。目前研究中药复方制剂、单味药研究较少，且中药复方制剂其主要作用分子未明确，仍需进一步挖掘。

5 讨论

UCRCC 是由UC 进一步发展的结局，其病理机制较复杂，目前缺乏有效的治疗药物。在UC 疾病进展过程中，部分miRNA 可激活NF-κB 信号通路，从而促进炎症因子的释放，不断的破坏正常的肠道黏膜，最终导致了不典型增生（低度-高度）-癌变的发生。现代的研究表明，中医药可通过调控部分miRNA 水平，来干预NF-κB 信号通路，达到减少炎症因子的释放，从而缓解UC 的肠道炎症反应，控制向UCRCC 的进一步发展。但目前研究存在相对的不足之处：①通过中医药调控miRNA 水平，干预NF-κB 信号通路达到缓解UCRCC 的研究较少；②中医药在调控信号通路方面，其通过调控TLR4/MAPKS 信号通路的表达，并抑制其下游NF-κB 信号通路的激活[58]，其信号通路具有交互性，缺乏其特定的蛋白及分子，通路间的关联性未进一步的深入研究。

在课题组的前期课题研究中，已证实部分miRNA在大鼠UC 的疾病进展中起到调控炎症因子的作用，通过中医药调控NF-κB 信号通路缓解大鼠UC 炎症表达[66-68]。

既往研究主要通过miRNA、NF-κB 信号通路分开探讨其对炎症因子的作用从而缓解UCRCC。本文从miRNA 和NF-κB 信号通路两方面综述了UCRCC 的作用机制，对后续研究UCRCC 机制的靶向因子、信号通路及上游分子均有一定的参考性。目前的实验研究虽证明了中医药可阻止抑制UCRCC 的进一步发展，但未能很好的阐明其中的机理，其关于miRNA 调控NF-κB 信号通路达到调控炎症因子这一级联反应未进行很好的整合及连接。后续研究UCRCC 机理及药物治疗UCRCC 作用中，可从这一级联反应着手。miRNA 调控NF-κB 通路干预UCRCC 将成为调控溃疡性结肠炎发生癌变的新思路和靶点。