李美樂(lè) 金凱 唐婷 郭駒 趙梓粵 謝裕安，，3

作者單位：530021 南寧1廣西醫(yī)科大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院實(shí)驗(yàn)研究部；530200 南寧2廣西中醫(yī)藥大學(xué)研究生院；530002 南寧3廣西壯族自治區(qū)婦幼保健院；530021 南寧4廣西醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院消化內(nèi)科

人參（Panax ginseng C.A.Meyer）作為珍貴的中藥材，被譽(yù)為“中草藥之王”，人參皂苷（Ginsenoside）是其主要生物活性成分［1］。人參皂苷根據(jù)皂苷元可分為原人參二醇型（如Rb1、Rb2、Rb3、Rc和Rd）、原人參三醇型（如Re、Rf、Rg1 和Rg2）和齊墩果酸型（如Ro）三個(gè)大類(lèi)［2］，具有增強(qiáng)免疫力［3］、抗炎［4］、抗腫瘤［5-8］、抗抑郁［9］、保護(hù)心?。?0］等功能，其中抗腫瘤活性尤為顯著。非編碼RNA（non-codingRNAs，ncRNA）是轉(zhuǎn)錄組中不翻譯為蛋白質(zhì)的RNA 分子，可在轉(zhuǎn)錄和轉(zhuǎn)錄后水平調(diào)控基因表達(dá)，根據(jù)功能可分類(lèi)為管家ncRNA和調(diào)節(jié)ncRNA［11］。目前，關(guān)于人參皂苷調(diào)控非編碼RNA 的研究主要集中于調(diào)節(jié)ncRNA，包括微小RNA（miRNA）、長(zhǎng)鏈非編碼RNA（long non-coding RNAs，lncRNA）及環(huán)狀RNA（circular RNAs，circRNA）等。ncRNA 能參與細(xì)胞凋亡、增殖、免疫應(yīng)答等生理病理過(guò)程，與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)［12］。近年來(lái)，大量研究［5，13-16］發(fā)現(xiàn)人參皂苷單體如人參皂苷Rh2（ginsenoside Rh2，G-Rh2）、人參皂苷Rg3（ginsenoside Rg3，G-Rg3）、人參皂苷Rd（ginsenoside Rd，G-Rd）及人參皂苷Rh7（ginsenoside Rh7，G-Rh7）等可以通過(guò)ncRNA調(diào)控相關(guān)靶基因或者信號(hào)通路，從而誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡，抑制腫瘤細(xì)胞增殖、遷移、侵襲及Warburg效應(yīng)等，人參皂苷Rh2 及Rg3 還能通過(guò)表觀(guān)遺傳中的甲基化修飾調(diào)控ncRNA 進(jìn)而影響腫瘤相關(guān)基因的表達(dá)。本文就人參皂苷通過(guò)調(diào)控非編碼RNA 發(fā)揮抗腫瘤作用及其機(jī)制作一綜述，以期為人參皂苷抗腫瘤的相關(guān)研究提供借鑒。

1 調(diào)控miRNA發(fā)揮抗腫瘤作用

miRNA 功能屬于轉(zhuǎn)錄后修飾調(diào)控，主要通過(guò)與mRNA 的3'非翻譯區(qū)域結(jié)合影響基因轉(zhuǎn)錄后調(diào)控，進(jìn)而調(diào)節(jié)目標(biāo)基因的表達(dá)。miRNA 可與lncRNA、circRNA 構(gòu)成內(nèi)源性RNA，或直接與mRNA、蛋白等結(jié)合充當(dāng)腫瘤促進(jìn)因子或腫瘤抑制因子［17］。miRNA 的失調(diào)與腫瘤細(xì)胞耐藥、增殖、凋亡、侵襲及EMT 等密切相關(guān)［18］，而G-Rh2及G-Rg3能在多種腫瘤細(xì)胞中通過(guò)調(diào)控miRNA，影響腫瘤相關(guān)基因表達(dá)從而抑制腫瘤進(jìn)展，在腫瘤的調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)中發(fā)揮重要作用。

1.1 G-Rh2的抗腫瘤作用

G-Rh2 屬于達(dá)瑪烷型四環(huán)三萜皂苷中的原人參二醇型，具有較強(qiáng)的抗腫瘤活性。目前的研究顯示G-Rh2 主要通過(guò)調(diào)控miRNA 發(fā)揮抗腫瘤效應(yīng)［21-28］（表1），在肺癌［19］、肝癌［20］、甲狀腺癌［21］、結(jié)腸癌［22］等多種腫瘤中也證實(shí)了G-Rh2 的腫瘤抑制作用以及逆轉(zhuǎn)腫瘤細(xì)胞耐藥的特性［23-24］。例如，CHEN等［20］對(duì)G-Rh2（20μg/mL）處理48 h后的肝癌HepG2、Huh7 和SMMC-7721 細(xì)胞進(jìn)行RT-qPCR 檢測(cè)，結(jié)果顯示miR-146a-5p 過(guò)表達(dá)增強(qiáng)了G-Rh2 對(duì)肝癌細(xì)胞增殖、凋亡和克隆形成的影響，提示G-Rh2 可能通過(guò)上調(diào)miR-146a-5p 抑制肝癌細(xì)胞增殖及克隆形成，并誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。也有研究報(bào)道，G-Rh2 能通過(guò)下調(diào)miR-4295 靶向促進(jìn)CDKN1 表達(dá)，抑制前列腺癌PC3及DU145 細(xì)胞增殖［25］。CHEN 等［19］構(gòu)建了藥理學(xué)模型以探索G-Rh2 在非小細(xì)胞肺癌轉(zhuǎn)移中的作用及機(jī)制，發(fā)現(xiàn)在缺氧誘導(dǎo)的非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞中，G-Rh2可以通過(guò)上調(diào)miR-491 表達(dá)抑制MMP-9 介導(dǎo)的遷移。此外，G-Rh2 還能通過(guò)調(diào)控miR-451［23］、miR-34a、miR-222 及miR-29a［24］表達(dá)逆轉(zhuǎn)乳腺癌細(xì)胞耐藥。

表1 G-Rh2調(diào)控miRNA抗腫瘤治療實(shí)驗(yàn)Tab.1 G-Rh2 regulated miRNA anti-tumor therapy experiment

1.2 G-Rg3的抗腫瘤作用

G-Rg3 是首個(gè)應(yīng)用于腫瘤治療的中藥單體，已被證實(shí)可以明顯緩解腫瘤復(fù)發(fā)和擴(kuò)散［7］。有研究發(fā)現(xiàn)服用G-Rg3 可以明顯降低膽囊癌異種移植小鼠模型腫瘤的重量及生長(zhǎng)速度，但攝入外源性miR-181b 可以逆轉(zhuǎn)這一趨勢(shì)［29］。同時(shí)，該研究還發(fā)現(xiàn)miR-181b在膽囊癌組織中高表達(dá)，并通過(guò)靶向下調(diào)環(huán)磷酸腺苷反應(yīng)元件結(jié)合蛋白3 募集因子（cAMP-response element binding protein 3 regulatory factor，CREBRF）促進(jìn)自噬，從而逆轉(zhuǎn)G-Rg3 對(duì)膽囊癌細(xì)胞的抑制作用，因此認(rèn)為Rg3可能通過(guò)調(diào)控miR-181b發(fā)揮抗癌作用。Warburg 效應(yīng)即有氧糖酵解，是維持腫瘤細(xì)胞惡性表型的重要能量代謝特征［30］。ncRNA 是Warburg 效應(yīng)的關(guān)鍵調(diào)控分子［31］。既往研究表明，G-Rg3在卵巢癌細(xì)胞中能通過(guò)抑制DNA 甲基轉(zhuǎn)移酶3A（DNA methyltransferase 3 Alpha，DNMT3A）介導(dǎo)的DNA 甲基化上調(diào)，靶向HK2 的miR-603、miR-532-3p 及HIF-1α 的miR-519a-5p，從而抑制卵巢癌細(xì)胞的Warburg 效應(yīng)［30，32-33］。也有研究報(bào)道，miR-4425 在卵巢癌組織中高表達(dá)，G-Rg3可通過(guò)miR-4425靶向調(diào)控FDFT1表達(dá)進(jìn)而抑制卵巢癌細(xì)胞增殖、遷移及侵襲［34］。還有研究報(bào)道，G-Rg3 能上調(diào)靶向FSCN1 的miR-145從而阻斷上皮-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化（epithelial mesenchymal transition，EMT）而發(fā)揮抑癌作用［35］。

2 調(diào)控lncRNA發(fā)揮抗腫瘤作用

lncRNA 是長(zhǎng)度大于200 個(gè)核苷酸的ncRNA，幾乎不具有蛋白質(zhì)編碼能力，能在表觀(guān)遺傳調(diào)控、轉(zhuǎn)錄調(diào)控以及轉(zhuǎn)錄后調(diào)控等多個(gè)層面影響基因的表達(dá)，并與包括腫瘤在內(nèi)的多種疾病的發(fā)生相關(guān)［36］。研究顯示，G-Rh2 及G-Rg3 可調(diào)控lncRNA 而抑制腫瘤的發(fā)生發(fā)展，也能通過(guò)表觀(guān)遺傳中的甲基化修飾調(diào)控lncRNA 進(jìn)而影響腫瘤相關(guān)基因的表達(dá)。lncRNA還能作為競(jìng)爭(zhēng)性?xún)?nèi)源性RNA（competing endogenous RNA，ceRNA）與miRNA 相互作用，參與靶基因的表達(dá)調(diào)控［37］。

2.1 G-Rh2的抗腫瘤作用

G-Rh2 能通過(guò)調(diào)控lncRNA 抑制膠質(zhì)瘤細(xì)胞及乳腺癌細(xì)胞的惡性行為。林影等［38］研究發(fā)現(xiàn)在膠質(zhì)瘤U251 細(xì)胞中l(wèi)ncRNA-ATB 水平升高，G-Rh2 可下調(diào)lncRNA-ATB 表達(dá)，從而抑制MMP-9 和鋅指蛋白轉(zhuǎn)錄因子（Snail）的表達(dá)，提示G-Rh2可能通過(guò)下調(diào)lncRNAATB 減輕膠質(zhì)瘤細(xì)胞的惡性行為。在乳腺癌MCF-7細(xì)胞中，G-Rh2 可以通過(guò)表觀(guān)遺傳中的甲基化修飾上調(diào)lncRNA STXBP5-AS1 的表達(dá)，上調(diào)后的STXBP5-AS1 通過(guò)吸附miR-4425 而作為ceRNA 調(diào)控RNF217表達(dá)，最終抑制細(xì)胞增殖［8］。近期還有研究發(fā)現(xiàn)，G-Rh2 能通過(guò)促進(jìn)lncRNA CFAP20DC-AS1 啟動(dòng)子甲基化而下調(diào)其表達(dá)，從而減弱CFAP20DC-AS1 對(duì)miR-3614-3p 的海綿作用，miR-3614-3p 上調(diào)后通過(guò)降低致癌靶基因BBX 和TNFAIP3 表達(dá)，從而抑制乳腺癌MCF-7細(xì)胞增殖并誘導(dǎo)其凋亡［39-40］。

2.2 G-Rg3的抗腫瘤作用

目前研究顯示，G-Rg3 通過(guò)調(diào)控lncRNA 可以抑制腫瘤細(xì)胞的增殖、遷移、侵襲及Warburg 效應(yīng)等。例如，在乳腺癌MCF-7 細(xì)胞中，G-Rg3 能通過(guò)啟動(dòng)子高甲基化下調(diào)具有促增殖活性的lncRNA ATXN8OS，減弱ATXN8OS 對(duì)miR-424-5p 的海綿作用，進(jìn)而下調(diào)致癌靶基因EYA1、DACH1和CHRM3的表達(dá)，從而發(fā)揮抑制細(xì)胞增殖及誘導(dǎo)凋亡作用［41］。在卵巢癌SKOV3 細(xì)胞中，G-Rg3 能下調(diào)LncRNA H19 表達(dá)，而H19 通過(guò)吸附miR-324-5p 作為ceRNA 調(diào)控PKM2 的表達(dá)，進(jìn)而減少卵巢癌細(xì)胞的葡萄糖消耗量和乳酸生成量，最終抑制卵巢癌細(xì)胞的Warburg 效應(yīng)［42］。在胰腺癌吉西他濱耐藥細(xì)胞株P(guān)anc-1/GEM 及SW1990/GEM 中，G-Rg3 可以通過(guò)上調(diào)lncRNA CASC2 和磷酸酶及張力蛋白同源蛋白（recombinant phosphatase and tensin homolog，PTEN）的表達(dá)抑制細(xì)胞活力并誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，在Panc-1/GEM 細(xì)胞異種移植小鼠模型中，G-Rg3 處理后小鼠腫瘤體積及重量顯著降低，同時(shí)CASC2和PTEN 的表達(dá)上調(diào)，提示G-Rg3可能通過(guò)調(diào)控lncRNA CASC2/PTEN 軸發(fā)揮抗癌作用［15］。此外，PU 等［7］在肝癌SMMC-7721和SK-Hep-1細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)G-Rg3 能通過(guò)下調(diào)lncRNA-HOTAIR 表達(dá)抑制PI3K/AKT 信號(hào)通路，從而抑制細(xì)胞增殖、遷移及侵襲。

2.3 其他類(lèi)型人參皂苷的抗腫瘤作用

G-Rd 是人參皂苷的主要活性單體之一，在胃癌、肺癌、膠質(zhì)瘤及乳腺癌等多種腫瘤中發(fā)現(xiàn)G-Rd 具有抑制作用［43］。G-Rd通過(guò)調(diào)控lncRNA-H19/miR-675-5p/CDH1軸抑制舌癌SCC9細(xì)胞的遷移和侵襲并逆轉(zhuǎn)H19、miR-675-5p 及CDH1 的表達(dá)［5］。CHEN 等［16］研究顯示人參皂苷Rh7（ginsenoside Rh7，G-Rh7）可以通過(guò)調(diào)控LOC147727（即ILF3-AS1）的表達(dá)抑制肺癌H1299 和A549 細(xì)胞增殖、遷移、侵襲及誘導(dǎo)細(xì)胞周期阻滯，且該作用可能是通過(guò)ceRNA 網(wǎng)絡(luò)調(diào)控miR212和SMDA1 基因的mRNA 實(shí)現(xiàn)的。但目前關(guān)于G-Rd和G-Rh7 通過(guò)調(diào)控ncRNA 發(fā)揮抑癌作用的報(bào)道仍較少，尚需進(jìn)一步深入研究。

3 調(diào)控circRNA發(fā)揮抗腫瘤作用

circRNA 是一類(lèi)具有閉合環(huán)狀結(jié)構(gòu)的非編碼RNA 分子，主要位于細(xì)胞質(zhì)或儲(chǔ)存于外泌體中，不受RNA 外切酶影響，因此表達(dá)更穩(wěn)定且不易降解［44］。circRNAs 通常在轉(zhuǎn)錄后或轉(zhuǎn)錄水平上對(duì)基因進(jìn)行調(diào)控進(jìn)而影響基因表達(dá)，主要功能包括充當(dāng)miRNA 海綿、轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)劑及與RNA 結(jié)合蛋白互作等［45］。目前的研究顯示人參皂苷可通過(guò)調(diào)控circRNA 表達(dá)發(fā)揮抑癌作用。WANG 等［6］研究發(fā)現(xiàn)在骨肉瘤組織及MG63、SaoS2 細(xì)胞中circ_0003074 表達(dá)升高，而且在G-Rg3處理后的骨肉瘤細(xì)胞中circ_0003074下調(diào)并通過(guò)miR-516b-5p 抑制KPNA4 表達(dá)進(jìn)而調(diào)節(jié)細(xì)胞增殖、轉(zhuǎn)移和凋亡，因此認(rèn)為G-Rg3 的抗骨肉瘤作用可能通過(guò)調(diào)控circ_0003074/miR-516b-5p/KPNA4 軸實(shí)現(xiàn)。卞龍艷等［46］也報(bào)道結(jié)腸癌SW480細(xì)胞中circ-DONSON表達(dá)升高，而G-Rd處理可降低其表達(dá)，進(jìn)一步的功能實(shí)驗(yàn)顯示，下調(diào)circ-DONSON表達(dá)可抑制SW480細(xì)胞增殖，誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，并改變?cè)鲋澈偷蛲鱿嚓P(guān)蛋白的表達(dá)，而上調(diào)circ-DONSON 表達(dá)逆轉(zhuǎn)了G-Rd 對(duì)SW480細(xì)胞增殖和凋亡的影響，提示G-Rd 可能通過(guò)下調(diào)circ-DONSON表達(dá)抑制細(xì)胞增殖，誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。

4 小結(jié)

綜上所述，人參皂苷可通過(guò)調(diào)控ncRNA 而發(fā)揮抗腫瘤作用，在抑制腫瘤細(xì)胞增殖、遷移、侵襲、EMT、逆轉(zhuǎn)耐藥以及誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡等方面展現(xiàn)了一定的應(yīng)用潛力。但是目前的研究大多集中于探索人參皂苷單體成分G-Rh2、G-Rg3 對(duì)miRNA 和lncRNA 的調(diào)控機(jī)制，其他人參皂苷類(lèi)型單體及其確切的調(diào)控機(jī)制仍需進(jìn)一步研究。同時(shí)，盡管人參皂苷表現(xiàn)出了較強(qiáng)的抗腫瘤活性，但是由于溶解度較差及生物利用度低，其治療效果并不理想，如何解決這一問(wèn)題也是未來(lái)值得探索的方向。