長鏈非編碼RNA參與中藥活性成分抗肺癌的研究進展*

吳唐維 綜述，盧忠心,3△ 審校

1.湖北中醫藥大學藥學院，湖北武漢 430065；2.華中科技大學同濟醫學院附屬武漢中心醫院檢驗科,湖北武漢 430014；3.湖北省武漢市腫瘤研究所,湖北武漢 430014

肺癌是當今世界對人類健康和生命威脅最嚴重的腫瘤之一[1]。在肺癌的治療過程中，中藥配合傳統放化療能明顯緩解藥物的不良反應，提高治療效果[2]，因此，研究中藥活性成分抗肺癌的分子機制意義重大。長鏈非編碼RNA (lncRNA)是一類長度超過200個核苷酸的、不編碼蛋白質的RNA[3]。隨著lncRNA研究的深入，lncRNA在腫瘤發生和發展中扮演的癌基因或抑癌基因角色也逐漸明朗[4-5]。lncRNA在肺癌中也可作為一種重要的分子標志物[6]。本文從lncRNA水平出發，介紹幾種中藥活性成分介導lncRNA抗肺癌的研究進展。

1 lncRNA的生成和作用機制

1.1lncRNA的生成 lncRNA通常由RNA聚合酶Ⅱ轉錄生成，存在不同的剪接轉錄本，主要位于細胞核或細胞質中，其序列一般具有低保守性，且lncRNA的生成具有組織和時空特異性[7]。

1.2lncRNA的作用機制 lncRNA的轉錄本眾多，作用機制非常復雜。根據目前的研究，lncRNA的作用機制主要有以下幾種：(1)表觀遺傳調控。lncRNA可介導染色質重構及組蛋白修飾或抑制RNA聚合酶Ⅱ，影響下游基因表達。(2)轉錄水平調控。lncRNA可作為信號分子或誘餌分子，促進或抑制基因表達；lncRNA可作為支架分子，攜帶其效應蛋白至特定的DNA序列，通過順式或反式作用調控鄰近或遠處的基因表達。(3)轉錄后水平調控。lncRNA與編碼蛋白基因的轉錄本形成互補雙鏈，干擾mRNA的剪切，或在Dicer酶的作用下產生內源性siRNA；lncRNA可作為miRNA海綿，逆轉miRNA對其靶基因的抑制；lncRNA也可作為小分子RNA的前體分子，間接影響其靶基因的表達；lncRNA與特定蛋白質結合，調節相應蛋白的活性或改變蛋白的細胞定位[4]。

2 lncRNA在中藥活性成分抗肺癌中的作用

我國中藥發展歷史悠久，且資源豐富，但多成分、多靶點、多效應的特征使中藥藥理作用尤其復雜，在一定程度上限制了中藥的臨床應用，深入闡明中藥的作用機制，可以為中藥的臨床推廣打下堅實的理論基礎。近年來有研究表明，lncRNA介導了中藥活性成分抗腫瘤的作用[8-10]。本文在前人的基礎上，聚焦于肺癌，總結通過改變lncRNA表達譜來起到抗肺癌作用的中藥活性成分，包括紫杉醇、表沒食子兒茶素沒食子酸酯(EGCG)、姜黃素、白藜蘆醇、水飛薊素和血根堿等。

2.1紫杉醇 紫杉醇是1971年從太平洋紅豆杉的樹皮中分離得到的一種二萜類生物堿成分，是一種有效的植物抗癌藥物。XU等[11]報道，紫杉醇通過上調lncRNA MEG3/p53通路來抑制肺癌細胞增殖，促進肺癌細胞凋亡。紫杉醇處理后，lncRNA MEG3和p53表達上調，抑制lncRNA MEG3能明顯抵抗紫杉醇對細胞的殺傷作用，而過表達lncRNA MEG3能明顯促進細胞凋亡，同時增加其下游p53的表達，說明紫杉醇通過lncRNA MEG3/p53通路發揮其抗肺癌作用。lncRNA ENST00000500843在肺癌細胞中表達明顯降低，并且在紫杉醇耐藥的肺癌細胞中表達更低，低表達的lncRNA ENST00000500843能明顯抑制A549細胞的凋亡，同時促進A549對紫杉醇耐藥。lncRNA ENST00000500843可能是一種有用的肺癌診斷標志物，也是細胞是否對紫杉醇耐藥的1項預測指標[12]。在肺腺癌細胞中，lncRNA ANRIL作為一種潛在的致癌基因被上調，其通過增加聚腺苷二磷酸核糖聚合酶的剪接活化和B淋巴細胞瘤2的表達來增加肺腺癌細胞對紫杉醇的耐藥，這些發現使lncRNA ANRIL成為肺腺癌患者紫杉醇化療的新靶點[13]。另外，抑制lncRNA NEAT1和 KCNQ1OT1能減弱肺癌細胞對紫杉醇的耐藥作用，說明lncRNA NEAT1和 KCNQ1OT1在肺癌細胞紫杉醇耐藥過程中發揮了重要作用[14-15]，見圖1。

2.2EGCG EGCG是一種主要存在于綠茶中的兒茶素。有研究表明，EGCG可以調節腫瘤細胞的多種細胞信號通路[16]。HU等[17]報道，EGCG處理肺癌細胞后，與對照組比較，分別有960 個lncRNA和1 434個 mRNA發生了明顯變化，這些異常表達的RNA分子很多都參與到細胞的有絲分裂過程中，RNA表達譜改變的研究為探討EGCG抗肺癌的機制提供了新思路。銅離子轉運蛋白CTR1能促進肺癌細胞對順鉑的內化作用。JIANG等[18]研究發現，在肺癌細胞中，EGCG能上調lncRNA NEAT1，上調的NEAT1可以抑制miR-98-5p，減弱其對靶基因CTR1的抑制作用，最終提高CTR1來增加肺癌細胞對順鉑的敏感性(圖1)。JIANG等[18]研究團隊發現，在肺癌干細胞中，lncRNA NEAT1表達上調，CTR1表達下調，而EGCG能通過抑制lncRNA NEAT1的表達，同時上調CTR1的表達來抑制肺癌干細胞特性[19]。

2.3姜黃素和白藜蘆醇

2.3.1姜黃素 姜黃素是從姜黃的根莖中提取的活性成分，具有抗炎、抗腫瘤、抗氧化應激等多種藥理作用。姜黃素能通過抑制lncRNA UCA1發揮其促進肺癌細胞凋亡的作用，姜黃素處理肺癌細胞后，lncRNA UCA1表達下調，其間接抑制了Wnt信號通路和mTOR信號通路的相關蛋白，最終促進肺癌細胞的凋亡[20]。

2.3.2白藜蘆醇 白藜蘆醇是一種天然多酚化合物，存在于各種植物和草藥中，藍莓、覆盆子、桑葚和葡萄皮中均有。白藜蘆醇對lncRNA的調控作用為肺癌的藥物治療開辟了新的途徑。白藜蘆醇處理的肺癌細胞中，分別有21個 lncRNA明顯上調，19個 lncRNA明顯下調，在肺癌細胞系和組織中均高表達的 lncRNA AK001796，經白藜蘆醇處理后明顯下調，下調的 lncRNA AK001796能使肺癌細胞阻滯在G0/G1期，抑制細胞的增殖，所以白藜蘆醇是通過下調癌基因性 lncRNA AK001796來發揮其抑制肺癌細胞增殖的作用。劉斌斌等[21]研究發現，白藜蘆醇可降低A549細胞中lncRNA BC043009的表達水平，降低的lncRNA BC043009能抑制A549細胞的增殖，其推斷lncRNA BC043009在白藜蘆醇抑制人肺癌A549細胞生長過程中可能發揮重要作用(圖1)。

圖1 中藥活性成分介導lncRNA對肺癌的影響

2.4水飛薊素和血根堿

2.4.1水飛薊素 水飛薊素是指從菊科草本植物水飛薊果實及種子中提取的一類二氫黃酮醇與苯丙素衍生物縮合而成的黃酮木脂素類成分，水飛薊素具有治療多種癌癥的潛力，包括肺癌[22]。在膀胱癌中，水飛薊素能明顯抑制癌基因性lncRNA、HOTAIR和ZFAS1，而對 MALAT1、MEG3和GAS5沒有影響，因此，水飛薊素可能通過調節癌基因性lncRNA來發揮其對膀胱癌的抑制作用[23]。癌基因性HOTAIR在肺癌患者組織和細胞系中也呈高表達，那么水飛薊素是否能通過抑制HOTAIR來抑制肺癌亟待研究。

2.4.2血根堿 血根堿主要存在于白屈菜的全草、紫堇的塊根、博落回的全草、血水草的地上部分，為罌粟科植物博落回的提取物博落回生物總堿中的主要有效成分之一。血根堿是一種具有抗菌、抑菌、抗炎、抗腫瘤活性的生物堿，該生物堿對非小細胞肺癌等腫瘤具有明顯抗性[24]。在上皮性卵巢癌中，血根堿能通過上調抑癌性lncRNA CASC2的表達，從而間接影響其下游基因的表達，最終發揮血根堿抑制卵巢癌細胞侵襲轉移，促進細胞凋亡的作用[25]。lncRNA CASC2作為腫瘤抑制因子，其在肺瘤細胞中明顯下調，那么血根堿是否能通過上調CASC2來發揮其抗肺癌作用也有待研究。

此外，還有一些抗肺癌的中藥活性成分，包括黃芪多糖、隱丹參酮和黃連素等，lncRNA是否介導了上述中藥的抗肺癌作用也值得探討。

3 小 結

lncRNA因其具有潛在的癌基因或抑癌基因作用而被認為是抗癌研究的重要靶點，在科研領域，反義寡核苷酸、RNAi技術、小分子抑制劑等已被用于對lncRNA的靶向治療，靶向致癌或抑癌性lncRNA，將為癌癥提供新的可替代的治療策略。中藥活性成分作為天然提取物，其能明顯抑制肺癌細胞的增殖、侵襲轉移和血管生成，增加肺癌藥物治療的靈敏度，但目前研究的關于lncRNA參與中藥活性成分抗肺癌的作用機制還只是冰山一角。中藥活性成分是否能通過調節lncRNA的拷貝數、lncRNA亞細胞定位和蛋白結合能力來抑制肺癌的發生和發展還有很大探索空間，值得深入挖掘。