miRNA在胃癌诊疗中作用及其与中医药关联

马德斌 马佳乐 张珊珊 李慧臻 杨岩

(1天津中医药大学，天津 300193；2天津中医药大学第二附属医院)

据2018年全球癌症统计报道，胃癌发病数已经超过103.4万〔1〕。中国作为胃癌高发地区，发病数及死亡数已各占全球总数的42.6%和45.0%〔2〕。探索胃癌发病机制中起关键调控作用的分子，并靶向干预，可起到有效的抗癌作用。近几年，关于以微小RNA(miRNA)为靶点诊治胃癌已成为肿瘤生物学研究领域的前沿亮点，研究表明miRNA的异常表达与胃癌发生、发展密切相关。应用实时定量聚合酶链式反应(qRT-PCR)、RNA印迹等方法可在胃癌患者的组织、血清中检测出miRNA表达水平，以用于临床对胃癌的诊断及监测〔3〕。此外，中医药相关基础研究表明miRNA的异常表达与胃癌病因病机有一定联系，且中医药可通过调控miRNA发挥抑癌作用。本文现将miRNA在胃癌诊断、治疗、预后中的作用及中医药调控miRNA治疗胃癌的应用做一综述，旨为未来中医药调控miRNA的相关研究提供一定参考。

1 miRNA 简述

miRNA是一种非编码小分子RNA，于1993年在秀丽隐杆线虫中首次发现，其长度为19～25个核苷酸，对肿瘤细胞mRNA的表达具有负性调控作用〔4〕。目前已发现超过2 000个miRNAs调控60%以上的蛋白编码基因的表达，以发挥相应的生物学功能。miRNAs可靶向一个或多个mRNA，并通过RNA诱导的沉默复合物与靶基因mRNA碱基配对来裂解mRNA，抑制翻译〔5〕。

miRNAs的生物形成是由两种RNase Ⅲ酶完成的，即细胞核中的DROSHA及细胞质中的DICER〔6〕。初级转录体(pri-miRNAs)由RNA聚合酶Ⅱ(RNAPⅡ)活性从miRNA编码位点生成，并通过微处理器Microprocessor进行处理，产生70个核苷酸茎环前体miRNA，称为 pre-miRNAs〔7〕。然后由输出蛋白(Exportin)-5将其输出到细胞质后，被DICER切割后，产生miRNA双联体。随后，一个miRNA双链与Argonaute (AGO)蛋白相结合，形成RNA诱导沉默复合物(RISC)〔8〕。RISC可通过解链而获得活性，活性的RISC可识别、结合同源序列的mRNA，从而对内源性基因表达起到抑制作用〔9〕。

2 miRNA与胃癌

2.1miRNA与胃癌的早期诊断 目前尚未发现特异性强、敏感性高的肿瘤标志物能够及时发现癌变。许多胃癌患者缺乏早期特异性诊断，治疗时往往处于癌症中后期，难以达到预期的治疗效果〔10〕，因此寻找对胃癌具有较强诊断价值的生物学指标具有重要临床意义。许多研究表明，miRNA表达谱是癌症新的诊断、预后的标志物。Cheng等〔11〕比较58例胃炎、54例胃癌前病变及38例胃癌组织后发现，胃癌组织中miR-19a-3p、miR-483-5p的表达明显升高，miR-19a-3p、miR-483-5p具有成为胃癌早期诊断的生物标志物的潜力。Zeng等〔12〕发现，相比萎缩性胃炎和正常组织，胃癌患者的miR-101-3p表达、胃蛋白酶原(PG)Ⅰ含量及PGⅠ/Ⅱ比值显著降低，PGⅡ含量显著升高，同时miR-101-3p的表达与胃癌患者黏膜下浸润呈负相关。研究表明，miR-101-3p联合PG可用于胃癌的早期诊断。Yin等〔13〕将胃癌患者78例作为观察组，80名正常健康者作为对照组，观察组胃中的miR-23a、miR-135的表达较正常组明显升高(P<0.05)，miR-23a和miR-135的表达与癌胚抗原(CEA)、糖类抗原(CA)199呈正相关(P<0.05)。miR-23a诊断胃癌的特异性为67.95%，敏感性为87.50%。miR-135诊断胃癌的特异性为73.08%，敏感性为82.50%，证实miR-23a和miR-135有助于于胃癌的早期诊断。Emami等〔14〕对30例胃癌患者和30名健康人血中miR-21、miR-222水平进行对比后发现，相比健康人组，胃癌患者组的miR-21、miR-222的表达水平出现显著增高(P<0.000 1)，且miR-21敏感性为86.7%、特异性为72.2%，miR-222敏感性为62.5%、特异性为56.2%，提示miR-21、miR-222可成为胃癌诊断特异性标志物。Zhu等〔15〕研究发现，人的血浆中miR-425-5p、miR-1180-3p、miR-122-5p、miR-24-3p和miR-4632-5p可成为诊断早期胃癌(EGC)新的标志物。将这些miRNA生物标志物与胃镜检查相结合，有助于胃癌的早期诊断。Huang等〔16〕发现，与胃癌淋巴结转移(LNM)相比，无LNM组胃癌患者miR-1207-5p明显升高。且上调miR-1207-5p的胃癌患者的淋巴血管侵犯更少，病理分期更早，研究认为miR-1207-5p可成为预测胃癌LNM的重要生物标志物。

提高肿瘤早期诊断率是提高胃癌患者生存率的重要方法之一。上述研究表明，miRNAs是极具潜力的胃癌早期诊断标志物。目前miRNA的研究仍处于初级阶段，在将miRNA作为检测胃癌主要的早期诊断标志物前，必须进行长期的、大样本的实验研究以提供数据支撑。

2.2miRNA与胃癌预后 胃癌临床治疗方案的制定需要对患者的预后情况进行准确评估。近年来，越来越多的证据表明 miRNAs 可以作为预测胃癌患者预后的重要标志物，对miRNAs检查结果不理想的患者术后需改进治疗方案、并定期复查，以延长胃癌患者的生存期。Cai等〔17〕发现，抑癌因子miR-519a在胃癌中的表达均明显低于正常对照组(均P<0.05)，且miR-519a表达与胃癌分化程度、LNM及胃癌TNM分期呈负相关趋势，另发现miR-519a表达下降与胃癌患者整体生存率差有密切联系，提示miR-519a可能是新的胃癌预后标志物。Feng等〔18〕发现，miR-552在胃癌中的表达显著高于正常组织(P<0.001)，其表达上调与晚期肿瘤、LNM、肠上皮化生等相关。此外，相比miR-552低水平患者，miR-552升高的胃癌患者总生存期较短，提示miR-552是监测胃癌患者预后的重要指标之一。Zhang等〔19〕发现，胃癌患者血中miR-221-3p与miR-122-5p的表达水平呈负性趋势，二者的表达与肿瘤的病理分期及分化程度、LNM和浸润深度密切相关，提示miR-221-3p和miR-122-5p是胃癌预后的独立因素，可用于监测胃癌术后患者的情况。Yang等〔20〕发现，胃癌患者血清中miR-423-5p水平呈高表达，且胃癌患者高水平的外显子miR-423-5p与胃癌预后不良密切相关，可以传递miR-423-5p以促进胃癌细胞的生长和转移，因此血清miR-423-5p可用于胃癌预后的预测。An等〔21〕发现，miR-1236-3p在胃癌组织中呈低表达，miR-1236-3p高表达者总生存率较低表达者更高(P=0.0190)，且多因素Cox回归分析表明miR-1236-3p是影响胃癌预后的重要因素。LArki等〔22〕通过实验研究发现，miR-21、miR-25及miR-106b高表达与胃癌TNM分期、LNM等密切相关，可作为胃癌预后监测的重要生物标志物。

miRNAs与胃癌病理分期及分化程度、Lauren 分型、LNM等预后因素密切相关，作为胃癌预后生物标志物具有很大的潜力。由于各个miRNA在胃癌不同类型、分期、分化程度中的表达水平有一定差异，因此同时检测多个miRNA的表达水平，有助于判断胃癌患者预后情况。

2.3miRNA与胃癌的治疗 近年来，由于miRNAs对多种基因的靶向性及对增殖、凋亡等多种生物学过程的阻碍，被认为是治疗多种癌症的重要靶点。Xu等〔23〕研究发现，胃癌细胞中蛋白酪氨酸磷酸酶(PTP)1B的表达较正常组织升高，miR-146 b的表达则较正常组织降低，MIR-146 b可通过抑制其下游靶基因PTP1B的表达，发挥防治胃癌的作用。Peng等〔24〕发现，miR-876-3p可下调细胞内SOX-2、八聚体结合转录因子(OCT)-4、CD133及CD44的表达，以抑制胃癌细胞的干细胞样特征，其中TMED3是miR-876-3p的直接靶点，miR-876-3p可通过靶向TMED3提高顺铂的敏感性，以达到治疗胃癌的目的。核受体亚家族(NR)2F2是胃癌的重要的癌基因，Feng等〔25〕研究发现，胃癌组织中miR-27b水平与NR2F2呈负相关，miR-27b可通过下调NR2F2水平，发挥抑癌作用。四跨膜蛋白(TSPAN)8是miR-34-5p重要的功能靶点。Lin等〔26〕发现，在胃癌组织中miR-324-5p水平呈低表达，TSPAN8则呈高表达，提示miR-324-5p可通过靶向下调胃癌细胞可溶性乌苷酸环化酶(SGC)-7901中TSPAN8的表达，诱导胃肿瘤细胞凋亡。Yu等〔27〕发现，miR-483通过与其3′-非翻译区(3′UTR)直接结合，靶向抑制O-连接N-乙酰氨基葡萄糖转移酶(OGT)mRNA的表达，防止胃癌细胞增殖、侵袭和蛋白O-GlcN酰化，发挥抑制胃癌的增殖和转移的作用。Sun等〔28〕发现，转染miR-130b能促进诱导细胞增殖，抑制细胞凋亡，而miR-130b反感转染则能抑制胃癌细胞增殖和诱导细胞凋亡，其机制可能与miR-130b的异常表达靶向调控柱状瘤病基因(CYLD)以促进癌细胞的凋亡相关。另有研究发现〔29〕，miR-136的表达水平升高导致其潜在靶点——抗凋亡蛋白星形胶质细胞上调基因(AEG)-1、B淋巴细胞瘤2基因(BCL)2表达下调，从而诱导胃癌细胞凋亡。

由于一种miRNA可调控多个mRNA，并干预多个信号通路的传导，抗癌结果可能与预期不相符，需要进一步的研究证实miRNA不仅成为生物标志物，而且可能成为未来潜在的特异性治疗靶点。

3 miRNA与胃癌中医的关联

3.1miRNA与胃癌中医病机的相关性 中医学将胃癌归属于“胃脘痛、噎膈、反胃、癥积”等范畴中，现代医学对于胃癌发展的认识，可归结为Correa〔30〕提出的“正常胃黏膜-慢性浅表性胃炎-慢性萎缩性胃炎-肠上皮化生-异型增生-胃癌”模式。中医则认为，胃癌多由先天禀赋不足加之六淫侵袭、七情不畅、劳倦过度、饮食失常所致〔31〕，其基本病机为正虚邪实，正虚主为脾胃阳虚，邪实则为痰湿、瘀血、毒邪等病理产物〔32〕。脾胃阳虚与痰、瘀、毒常互为因果，恶性循环，瘀血与痰湿搏结，加之脾阳虚衰，运化无力，久易内生癌毒。李立平等〔33〕对60例胃癌患者进行中医证候分型，并检测胃癌组织中miR-449的表达水平，结果发现，脾胃湿热证、瘀毒中阻证、气血两虚证患者的miR-449的水平低于其他证型，提示湿热、瘀毒、正虚与miR-449的改变密切相关。

3.1.1miRNA与脾阳虚的关系 在胃癌的脾阳虚方面，中医学认为脾抵御六淫邪气侵入机体，等同于现代医学的免疫系统，胃癌脾阳虚证与机体多种免疫细胞及免疫因子失衡密切相关〔34〕。刘芳芳等〔35〕发现，脾阳虚型大鼠免疫能力不足，易导致各种疾病的发生发展。免疫检查点程序性死亡蛋白(PD)-1及程序性死亡蛋白1配体(PD)-L1单克隆抗体在维持免疫系统应答平衡中发挥重要作用，而多项研究表明，miRNAs可通过干预PD-1/PD-L1进行肿瘤免疫调节。Zhao等〔36〕发现，PD-L1是胃癌细胞miR-140的直接靶点，miR-140高表达可靶向调节PD-L1发挥抗胃癌作用，此外，miR-140的抑癌作用与细胞毒性CD8+T细胞增多及骨髓源性抑制性T细胞浸润减少有一定关联。B7-h1是免疫球蛋白B7超家族成员，作为PD-1的配体，在免疫调节中发挥重要作用，Wang 等〔37〕发现在miR-152可与胃癌细胞B7-H1 3′UTR结合，抑制B7-H1的表达，调控免疫应答，是治疗胃癌的重要靶点。

3.1.2miRNA与邪实的关系 在胃癌的邪实方面，以痰湿、瘀血、毒邪为主，与现代医学中炎症因子及幽门螺杆菌(Hp)感染相似。炎症因子可直接诱导肿瘤细胞增殖，也可间接抑制机体的免疫系统，促进癌细胞生长、增殖〔38〕。miRNA则既可以对炎症因子进行干预，又会受到部分炎症介质的影响。孙杰等〔39〕研究发现，白细胞介素(IL)-6可使胃癌细胞中miR-152表达水平降低，上调磷脂酰肌醇3激酶(PI3K)的调节亚单位PIK3R3表达水平，从而活化PI3K/蛋白激酶B(Akt)信号途径，诱导肿瘤细胞增殖，起到促癌作用。Li等〔40〕研究发现，IL-17A诱导的miR-146a以核因子-κB依赖性的方式调节幽门螺杆菌感染过程中的炎症反应，促进炎症向癌变发展。Liu等〔41〕发现，双链miR-30a前体产生的miR-30a-3p和miR-30a-5p与炎症因子密切相关，miR-30a-3p可下调β-catenin中的环氧化物酶(COX)-2表达，miR-30a-5p则可靶向调控BCL-9，从而影响β-catenin下游靶基因的表达水平，因此miR-30a通过双重靶向调控COX-2和BCL-9，延缓胃癌前病变发展进程。

世界卫生组织将Hp列为诱发胃癌的Ⅰ类致癌物，Hp黏附在胃组织表面，通过释放大量的毒性因子，导致胃黏膜发生炎症反应，或出现免疫失衡。Hp感染在促炎的同时，还可提高或降低部分miRNA 的表达水平，miRNA则是Hp感染的慢性胃炎向胃癌转化的重要启动因子。Matsushima等〔42〕发现，Hp阳性的胃组织中有30种miRNA 表达水平出现下调，miR-204表达下降最为显著，miR-223则是研究中唯一高表达的 miRNA。Li等〔43〕证实，Hp感染可抑制miR-22的表达，增强验证介质核苷酸结合寡聚化结构域样受体(NLRP)3的表达，加速了受损胃黏膜癌变。Yang等〔44〕发现，miR-30d通过抑制多个自噬相关蛋白，提高Hp在胃黏膜细胞中的存活率，促进胃癌前病变发生发展。Chen等〔45〕发现，胃黏膜中miRNA-204的表达水平在Hp感染后出现显著下调，从而激活其靶基因含杆状病毒IAP重复(BIRC)2，促进胃肿瘤细胞血管生成。

3.2中医药调控miRNA防治胃癌

3.2.1中药单体及活性成分 miR-99a的上调可导致胃癌细胞活力明显丧失，促进凋亡，Yang等〔46〕发现，红景天甙可上调胃癌细胞中miR-99a表达水平，其机制可能与红景天苷调控miR-99a/胰岛素样生长因子1受体(IGF1R)轴以抑制PI3K/AKT及丝裂原激活蛋白激酶(MAPK)通路有关。Sun等〔47〕研究证实，姜黄素可显著提高胃癌细胞SGC-7901中miR-34a的表达，抑制SGC-7901细胞的增殖、迁移和侵袭。另有研究发现〔48〕，姜黄素还可抑制miR-21/张力蛋白同源物(PTEN)/Akt通路外，诱导胃癌细胞凋亡，再经过PD98059预处理后，姜黄素对miR-21/PTEN/Akt通路的抑制作用明显增强。苦参碱是在苦参、广豆根中提取出的生物碱，李海龙等〔49〕发现，苦参碱可以提高胃癌细胞中耐药相关miR-7、miR-125b、miR-200a、miR-200b、miR-200c、miR-146a 的表达水平，上述miRNA呈高表达，可靶向调节数百个的相关mRNA基因，干预多条信号通路传导，可影响癌细胞生长、增殖、耐药，发挥治疗胃癌的作用。知母皂苷B-Ⅱ是中药知母中知母总皂苷的主要活性成分，SCARA5 基因是一种抑癌基因，其缺失促进癌细胞增殖、转移，庞涛等〔50〕研究发现，知母皂苷B-Ⅱ可降低胃癌细胞中hsa-miRNA-766-3p表达水平，并使其靶基因 SCARA5 呈高表达，从而减缓胃癌细胞BGC-823 、MGC-803增殖、转移。

3.2.2中医药复方 中药复方华蟾素功擅清热解毒、散瘀消肿，周荣平等〔51〕应用基因芯片法分析发现，经华蟾素处理后的胃癌细胞中有33 个 miRNA水平提高1.5倍以上，选取其中miR-29a、miR-26a 进行qRT-PCR验证，结果与基因芯片相符，提示华蟾素可调控miRNA 表达水平，抑制胃癌的发生发展。 miR-214有促癌作用，有利于癌细胞增殖，miR-7、let-7a、let-7b则可抑制癌细胞生长、增殖，增加化疗药物敏感性，余娅娅等〔52〕发现，养正散结汤具有抑制胃癌细胞中miR-214表达，提高抑癌miR-7、let-7a、let-7b的作用。王华等〔53〕发现，化痰散结方通过升高miR-424-3p 、miR-494-3p表达水平，降低miR-33b-3p、miR-27a-5p表达水平，从而发挥抗肿瘤的作用。袁丹迪等〔54〕研究发现，参芪扶正注射液可使晚期胃癌患者血清 miR-124 表达水平上调，联合多西他赛联合顺铂联合5-氟尿嘧啶(DCF)化疗方案，临床有效率显著提升，不良反应发生率较少。

综上，通过调控miRNA，发挥中医药的抗肿瘤作用，对胃癌进行防治是未来研究的主要切入点。尽管现阶段对于miRNA作用机制的理解尚未完全清晰，但随着新兴基因组学的发展，miRNA相关基础研究已陆续开展。目前，相关miRNA的现代医学及中医药研究具有很大发展空间：①对于miRNA的诊断、预后及治疗作用仍需更大样本检测研究提供数据支持；②在未来的研究中发掘新的miRNAs分子，探究其下游靶基因的生物学功能，以作为肿瘤的诊断、预后生物标记物及治疗靶点；③开展miRNA与中医证候学相关性研究，阐明不同证候对不同miRNA的影响；④中医药如何在辨证论治的理论支持下开展miRNA相关研究，是下一步中医药研究人员需要解决的问题。中医整体观念、辨证论治与miRNA基因组学研究中体现的整体性、动态性相近，通过结合现代生物学研究技术，不断深入探索中医药与miRNA的联系，有助于进一步证实中药的抑癌作用，促进中医药事业发展。