miRNA調控NF-кB通路干預潰瘍性結腸炎相關癌變及中醫藥作用研究進展＊

劉佳麗，孫平良，肖團有，王 榮，陳怒戈，李忠海

（1. 南京中醫藥大學第一臨床醫學院 南京 210023；2. 廣西中醫藥大學第一附屬醫院 南寧 530000；3. 珠海市中西醫結合醫院 珠海 519000）

潰瘍性結腸炎（ulcerative colitis, UC）是一種常見的腸道慢性炎癥，其關鍵環節是腸道反復的慢性炎癥引起腸黏膜壞死、通透性增加以及腸道黏膜屏障功能降低。主要癥狀為反復發生的腸道潰瘍，伴有腹痛、腹瀉及黏液血便[1-4]。由于持續的炎癥刺激從而導致腸道黏膜發生慢性炎癥反應，不斷的損害腸道黏膜，最終導致了不典型增生（低度-高度）癌變的發生。隨著UC 的發病率的逐年升高，結腸炎相關結腸癌（colitis-associated cancer, CAC）較散發性大腸癌的發病率高4-10 倍[5]，UC 相關結直腸癌（ulcerative colitis related colorectal cancer,UCRCC）的發病率也呈逐年上升趨勢[6-7]。據報道，UC 患者30 年后轉變為UCRCC 的發生率高達18%，這也是引起UC 患者死亡的重要原因[8-9]。與UCRCC 相關的危險因素主要有發病年齡過早、病程較長、腸道病變范圍廣泛、腸癌家族史以及免疫抑制劑使用等相關[10-12]。中醫治療潰瘍性結腸炎相關癌變具有減輕腸道炎癥反應，緩解腹痛、黏液血便等癥狀。

目前對UCRCC 機制仍未明確，miRNA 調控NFκB 信號通路的激活炎癥因子變化是調節UCRCC 的重要因素。本文就miRNA 調控NF-κB 信號通路與UCRCC 及中藥干預作用的研究進展綜述如下，為進一步研究提供依據。

1 miRNA 影響潰瘍性結腸炎相關癌變的發生發展機制的研究

microRNA（miRNA）是一類非編碼RNA，對免疫細胞的發育凋亡、基因表達、乃至炎癥及腫瘤相關性疾病都有重要作用[13]。2008年，Wu 等人[14]首次檢測到了miRNA 在炎癥性腸病中高表達。隨后越來越多的研究表明在炎癥性腸病患者中炎癥的腸黏膜組織中普遍存在多種microRNA表達異常[15]。

相關研究表明miRNA 參與了腫瘤生長、侵襲等過程[16]。miRNA 已逐漸成為多種癌癥的診斷和預后生物標記分子，miRNA 在多種惡性腫瘤疾病的發生發展中均為異常表達，與肺、前列腺、結直腸癌[17-19]等多種癌癥疾病關系密切。相較于正常組織，在腫瘤細胞周期、凋亡、侵襲、血管生成等階段包括幾乎都存在miRNA表達異常的情況。

多個研究證實miR-21、miR-223 在UC 及UCRCC患者的腸組織及血清中呈高表達，且miR-223 升高程度與炎癥相關指標血沉、C-反應蛋白均成正比[20]。

研究結果表明，在UCRCC 發病中，由于UC 的持續炎癥反應，導致miR-21 表達增加，腸道黏膜通透性進一步加重，腸上皮細胞凋亡/自噬加劇，從而進一步破壞了腸道微生態的平穩，進而發生癌變[21]。2016 年Shi[22]等在Gut 研究指出：miR-21 在腸黏膜中的表達量：UCRCC ＞UC ＞相關不典型增生＞正常組織。宋予晴[23]研究表明miR-21 可以通過上調部分炎癥因子的表達，從而達到促進炎癥發生，進而使UC 患者結腸上皮組織發生癌變。miR-21 已成為炎癥反應的一個關鍵環節，在UC動物模型中，miR-21表達下調可減輕腸道的炎癥反應；而miR-21 表達上調可使得腸道上皮通透性增加，腸黏膜屏障的破壞，從而進一步加重炎癥的反應。

鄧雙嬌[24]研究表明，miRNA-200b 表達水平與UCRCC發生發展呈負相關，在UCRCC中miRNA-200b表達下調，miRNA-200b 通過抑制AKT2 的表達，進一步抑制炎癥因子NF-κB/IL-6/STAT3 這一級聯反應，從而發揮抑瘤作用。

鄧穎[25]通過對小鼠UCRCC 的實驗研究表明，let-7作為一種微小RNA，信號通路IL-6/STAT3 作用下的c-Myc、H19等原癌基因的過度表達以及let-7a抑癌基因表達的降低，使得細胞過度增殖而產生UCRCC。

周海新[26]研究表明，在IL-6/STAT3信號通路作用下，miR-181b在小鼠UCRCC中呈高表達狀態。

劉潔瓊[27]研究表明，miR-139-5p 能夠通過抑制促炎因子（如IL-6、TNF-α、COX2 和MIP2 等）的表達，抑制炎癥的發生和發展，進而最終降低UCRCC 的發生率。

miRNA 調控UCRCC 的作用機制主要是通過調控炎癥因子水平，達到控制腸道炎癥的發生發展。然而目前大部分研究局限于miRNA 與炎癥因子之間關系，其較明確的信號通路為IL-6/STAT3，是否存在其它信號通路仍未有進一步探討及深入研究，下一步研究方向可重點挖掘其中潛在信號通路。

2 NF-κB 通路影響潰瘍性結腸炎相關癌變發生發展的機制研究

NF-κB（Nuclear factor-κB）是一種多功能的核轉錄因子，對多種細胞因子、黏附因子及生長因子的表達具體調控作用，可啟動子部位κB 位點發生特異性結合并促進相關蛋白因子轉錄，進而參與多種炎癥和免疫的調節[28-29]。NF-κB 活化后具有調控腫瘤相關基因轉錄的作用，可誘導細胞外基質降解及血管生成[30]。NF-κB 的激活，可促進炎性因子的釋放（如TNF-α、COX-2、IL-1、IL-8 以及細胞外基質降解酶等細胞因子），當炎性因子激活后又可以正反饋促進NF-κB 活化，持續的炎性反應可明顯增加腫瘤的發生率[31]，在腫瘤組織的中的表達過量將加速腫瘤的進一步發展[32-34]。根據研究表明，炎癥性腸病患者和UCRCC 患者的腸道NF-κB 存在異常活化現象，與病情活動性及嚴重性呈正相關[35]。

TNF-α、IL-6 可以通過NF-κB 及相關信號通路在UC 的炎癥發生及癌變過程中發揮作用[36-37]。IL-6、TNF-α通過激活NF-κB、STAT1、STAT3等通路促進結腸癌細胞的増殖與遷移[38-39]；IL-17A 可通過激活PI3K/AKT/NF-κB 信號通路促進結腸癌細胞的遷移和增殖[40]。內源性產生的TNF-α 通過以自分泌/旁分泌方式與TNF-Rp55 相互作用從而激活NF-κB 中的炎性因子，引起廣泛的結腸炎癥從而誘導結腸癌發生[41]。NF-κB 信號通路能夠上調靶基因PCNA 和Bcl-xL 產物，從而促進細胞增殖和抑制凋亡在UCRCC 中發揮重要作用[42]。

Greten 等[43-44]實驗表明UCRCC 小鼠結腸黏膜中NF-κB表達上調，通過抑制NF-κB通路可顯著的降低腸道炎癥及腫瘤發生。

張永峰[45]小鼠UCRCC 模型實驗結果表明：結腸炎組小鼠結腸TLR4、NF-κB p65 蛋白表達增強，研究提示TLR4、NF-κB p65 可介導UC 的形成，而TLR4、NFκB p65、β-catenin、STAT3 蛋白及其信號通路則參與UCRCC的發生發展過程。

NF-κB 信號通路通過激活炎癥因子，促進細胞增殖和抑制凋亡，從而促進患者UC 進一步轉化為UCRCC，或加速UCRCC 的腫瘤因子活化。已知調控NF-κB 信號通路促進UCRCC 的進一步發展，但對其上游是何種靶向因子或細胞調節NF-κB 通路目前研究較少，仍需進一步深入研究。

3 NF-κB信號通路與miRNA

相關實驗研究表明miRNAs 與UC 存在相關性，部分miRNAs 在UC 的發病過程中起到了重要作用，如調控NF-κB通路、影響腸上皮屏障功能或自吞噬等[46]。

通過研究表明miR-21 可能通過促進炎癥因子IL-1β、IL-6、TNF-α 參與UC 的炎癥發生及癌變過程。通過降低miR-21 表達從而抑制炎癥到腫瘤的進展[23]。Shalkami[47]研究表明在炎癥反應中，IL-6受體途徑觸發肌酸激酶-2 的產生，促進細胞生長信號分泌，引發STAT3，介導miR-214 轉錄，增加AKT 活化，激活NF-κB，引發更加持續的炎癥反應。

蔣逵葵[48]通過研究小鼠UCRCC 模型提示miR-223 可通過抑制靶mRNAc CLDN8 提高TNF-α 的表達，活化NF-κB 信號通路參與小鼠腸道黏膜的炎癥和癌變。

Feng 等人發現miR-126可以激活NF-κB 通路，而NF-κB通路激活與腫瘤的發生存在密切聯系[49]。

李楠[50]通過大鼠的實驗研究表明，SAA3通過下調miR-204 表達來促進S100A9 表達，激活NF-κB 信號通路上調SAA3 表達，以此形成正反饋環路來促進UCRCC細胞增殖、促進其侵襲轉移。

miR－155 是最早證明具有致癌作用的miRNA，因此也稱作“致癌性小RNA”[51]。研究表明，UCRCC 中通過miR-155 下調人結腸上皮細胞中的FOXOa，從而激活NF-κB 信號通路，促進炎癥因子的表達[52]。鄧雙嬌[24]研究表明miRNA-200b 表達水平與UCRCC 發生發展呈負相關，UCRCC 中miRNA-200b 表達下調，AKT2 激活其下游NF-κB 信號通路，從而產生炎癥反應的應答[53]，miRNA-200b 靶向抑制AKT2 的表達，從而抑制炎癥因子NF-κB/IL-6/STAT3這一級聯反應。

miR-19a 在炎性腸病向UCRCC 的發展過程中起到重要作用，是通過TNF-α 誘導蛋白3 激活結腸中的NF-κB信號通路來是實現的[54]（表1）。

表1 部分miRNA參與調節潰瘍性結腸炎相關癌變的機制

miRNA調節NF-κB信號通路，促進或抑制炎癥因子的釋放，從而抑制UC 進一步轉化為UCRCC、UCRCC 進一步的發展。這一級聯反應作用明確，但miRNA 是通過直接調節NF-κB 信號通路還是通過調節其中的細胞或靶向因子，仍需進一步的研究。

4 中藥干預NF-κB 信號通路影響潰瘍性結腸炎相關癌變的作用研究進展

中醫學將UC 及UCRCC 按癥狀歸屬于“痢疾”“大瘕瀉”范疇，臨床上其病理因素以濕邪為主，病機以脾腎虧虛為本，濕熱毒瘀為標，治療以調和氣血，消積導滯。鄧雙嬌[24]研究表明，復方苦參湯干預可以減輕炎癥反應，使得結腸組織中提高miRNA-200b 的表達水平，從而在治療UCRCC 中可以起到抑癌作用。喻鳳[55]研究表明痛瀉要方干預UCRCC 的機制可能與上調TGF-β1、SMAD4 抑制TNF-α 來抑制NF-κB 信號通路的活化。黃芩中的黃芩苷是已被證明具有抗炎和抗氧化活性，同時可抑制炎性細胞因子的表達，激活NF-κB p65 磷酸化的表達[56]。王曉燕[57]研究表明芍藥湯通過Nrf2/ARE 信號通路抑制NF-κB 活性，從而有效地護和預防UCRCC。益脾養胃湯[58]抑制炎癥因子的表達，是通過抑制TLR4/MAPKS 信號通路，并抑制其下游NF-κB 信號通路的活化，從而修復損傷的腸道黏膜，緩解腸道炎癥的反應，以此達到治療UCRCC 的作用。研究證實[59]，葛根芩連湯及其藥效物質減輕UC的進一步發展是通過抑制NF-κB 信號通路來實現的，因此推測葛根芩連湯可能抑制NF-κB 信號通路達到干預UCRCC。健脾清熱活血方[60]可能通過下調NFκB 轉錄因子家族中的NF-κBp50 的表達，從而介導腸上皮細胞凋亡、減輕腸道的炎癥反應、修復腸道黏膜屏障從而緩解UCRCC 的作用。復方血竭制劑[61]降低結腸組織中炎癥因子的表達，緩解UCRCC 的炎癥反應，是通過下調樹突狀細胞抗原提呈能力，阻斷TLR-4/NF-κB 信號通路傳導來實現的。薏苡附子敗醬散[62]可以抑制UC 小鼠腸黏膜組織中Caspase-8 蛋白和miRNA-21 的過度表達，從而推測其具有調控腸上皮細胞過度凋亡，阻止腸道持續的炎癥反應導致潛在癌性病變的發生發展。樺褐孔菌中多糖[63]通過激活NFκB 和NLRP3 信號通路和調控細胞因子，從而抑制小鼠結UCRCC 的發生。黃芪多糖[64]、芪貞湯[65]阻止UCRCC 的發生，是通過抑制革蘭氏陰性病原體，減少脂多糖的釋放，達到降低血清中內毒素濃度，從而抑制TLR4/NF-κB信號通路來發揮作用。

中醫藥治療UCRCC 的發生發展，目前研究較多從NF-κB信號通路調節炎癥因子、miRNA調節炎癥因子的水平方向著手，未深入研究其中的級聯反應。目前研究中藥復方制劑、單味藥研究較少，且中藥復方制劑其主要作用分子未明確，仍需進一步挖掘。

5 討論

UCRCC 是由UC 進一步發展的結局，其病理機制較復雜，目前缺乏有效的治療藥物。在UC 疾病進展過程中，部分miRNA 可激活NF-κB 信號通路，從而促進炎癥因子的釋放，不斷的破壞正常的腸道黏膜，最終導致了不典型增生（低度-高度）-癌變的發生。現代的研究表明，中醫藥可通過調控部分miRNA 水平，來干預NF-κB 信號通路，達到減少炎癥因子的釋放，從而緩解UC 的腸道炎癥反應，控制向UCRCC 的進一步發展。但目前研究存在相對的不足之處：①通過中醫藥調控miRNA 水平，干預NF-κB 信號通路達到緩解UCRCC 的研究較少；②中醫藥在調控信號通路方面，其通過調控TLR4/MAPKS 信號通路的表達，并抑制其下游NF-κB 信號通路的激活[58]，其信號通路具有交互性，缺乏其特定的蛋白及分子，通路間的關聯性未進一步的深入研究。

在課題組的前期課題研究中，已證實部分miRNA在大鼠UC 的疾病進展中起到調控炎癥因子的作用，通過中醫藥調控NF-κB 信號通路緩解大鼠UC 炎癥表達[66-68]。

既往研究主要通過miRNA、NF-κB 信號通路分開探討其對炎癥因子的作用從而緩解UCRCC。本文從miRNA 和NF-κB 信號通路兩方面綜述了UCRCC 的作用機制，對后續研究UCRCC 機制的靶向因子、信號通路及上游分子均有一定的參考性。目前的實驗研究雖證明了中醫藥可阻止抑制UCRCC 的進一步發展，但未能很好的闡明其中的機理，其關于miRNA 調控NF-κB 信號通路達到調控炎癥因子這一級聯反應未進行很好的整合及連接。后續研究UCRCC 機理及藥物治療UCRCC 作用中，可從這一級聯反應著手。miRNA 調控NF-κB 通路干預UCRCC 將成為調控潰瘍性結腸炎發生癌變的新思路和靶點。