白藜芦醇对肿瘤中微小RNA的调节作用 - 图文

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?587??综述?白藜芦醇对肿瘤中微小RNA的调节作用季佳文周怀君【摘要】白藜芦醇作为一种多酚类植物抗毒素,具有抗肿瘤、抗炎和促进代谢等保护性作用。在结肠癌、乳腺癌等不同肿瘤中,白藜芦醇可能是通过上调抑癌微小RNA及下调致癌微小RNA表达,并且影响其相关通路的靶基因而起到抗肿瘤的作用。这为进一步明确白藜芦醇的抗肿瘤作用机制以及将白藜芦醇应用至临床提供了新的理论依据。【关键词】微RNAs;肿瘤;白藜芦醇RegulationroleofresveratrolinmicroRNAsexpressioninmeritcancelsJ/腼一wen.ZHOUofHuai-jun.Depart—andofGynecologyandObstetrics,NanjingUniversityDrumTowerHospitalClinicalCollegeTraditionalChineseWesternMedicine,NanjingofChineseMedicine,Nanjing210008,ChinaCorrespondingauthor:ZHOUaHuai-jun,E-mail:zhouhj2007@126.com【Abstract】Astumorsuppressortargetgenesinkindofpolyphenolicphytoalexin,resveratrolexertsprotectiverolesinanti-tumor,anti-inflammatoryandpromotingmetabolism.Resveratrol’Santi—tumormechanismsmaybeinvolvedinupregulatingmicroRNAsanddownregulatingoncogenicmicroRNAs,andaffectitsrelativepathwaysandasdifferentCancerssuchcoloncancersandbreastcancers.Thiswillprovideanewtheoreticalbasisforthefurtherclarificationofresveratrol-associatedtumorsuppressingmechanismsanditsapplicationtotheclinical.【Keywords】MicroRNAs;Neoplasms;Resveratrol白藜芦醇(resveratrol,Res)是一类广泛存在于虎杖、桑葚、葡萄、蓝莓、花生等药用及食用植物的多酚类化合物,在葡萄皮中含量尤为丰富¨j,具有抗氧化、抗肿瘤、抗炎、延缓心血管改变及延缓衰老的作用拉圳。然而迄今白藜芦醇抗肿瘤的作用机制仍然不完全明确。有研究∞o指出,白藜芦醇可能通过调节微小RNA(microRNA,miRNA)的表达水平而起到抗节促炎miRNA和抗炎miRNA的表达而起到抗炎以及抗肿瘤的作用。Tili等将白藜芦醇作用于脂多糖(LPS)刺激的THP一1单核细胞及外周血中单核细胞发现,白藜芦醇下调了炎症反应标志miR-155的表达,同时上调了miR-663的表达。既往研究表明,miR-663的靶基因KSRP能够编码一种RNA结合蛋白,这种蛋白与LPS共同诱导miR一155从其前体转录因子(BIC)成熟"J,而且miR-663的靶因子JunB能激活BICJ。由此Tili等提出假设并且进一步证实白藜芦醇是通过上调miR-663而下调了miR一155的表达。miR.155在先天性及适应性免疫应答中均起L8肿瘤作用。miRNA是一类由内源性基因编码的长度约为22个核苷酸的非编码单链RNA,通过与靶mRNA的3’非翻译区(3’untranslatedregion,37UTR)特异性结合,引起靶mRNA降解或者翻译抑制,从而参与调节细胞增殖、分化、凋亡等生命活动。现就白藜芦醇对不同肿瘤中miRNA的调节作用作一综述。1急性单核白血病Tl口-1细胞流行病学研究发现,25%的肿瘤可能和慢性炎症相关MJ。Tili等∞o于2010年最早提出假设,白藜芦重要作用,其高表达也能促进白血病、乳腺癌、肺癌和胃癌的形成和发展∽j,可见miR一155是一个促炎及致癌miRNA。miR-663靶向作用于激动蛋白1(AP.1)家族的转录因子JunB和JunD,从而降低了内源性AP.1的活性,而AP一1在肿瘤的发生和转移中起到重要的作用。因此,白藜芦醇可能是通过上调抗炎miR-663表达、抑制AP一1活性并且下调促炎及致癌醇不仅通过调节一些基因的转录水平,也可能通过调DOI:10.3760/ema.j.issn.1673-422X.2013.08.009miR一155表达从而发挥抗炎抗肿瘤作用。作者单位:210008南京中医药大学中西医结合鼓楼临床医学院妇产科通信作者:周怀君,E—mail:z110uhj2007@126.corn2结肠癌随后Tili等¨圳在结肠癌SW480细胞株中研究发万方数据垦匪壁疸堂盘查!!!!生!旦筮塑鲞筮!翅』!坐Q!!!!:生耻塾!!!!:!!!:箜:盟!:!现,白藜芦醇不仅下调了包括致癌miRNA(如miR.17、miR-21、miR-25、miR-92a-2)在内的26种miRNA表达水平,还上调了其他22种miRNA(包括miR.1、miR一146b-5p、miR-206、miR-663)的表达。数据库分析显示其中显著上调的miRNA可能通过靶向作用于一些肿瘤抑制因子如程序性细胞死亡因子4(pro.grammedcelldeath4,PDCD4)、人第10号染色体缺失的磷酸酶及张力蛋白同源基因(phosphataseandten—sinhomologuedeletedfromchromosome10,PTEN)以及转化生长因子B(TGFl3)信号通路中的效应因子参与肿瘤的调控。研究发现白藜芦醇不仅可以上调PDCD4、PTEN以及TGFl3信号通路中E钙黏蛋白(E.cadherin)、人信号转导分子7(SMAD7)、TGFl3受体1(TGFl3RI)、TGFl3受体2(TGFl3R2)蛋白的表达,而且可以降低miR-663的靶因子TGFl31信号通路中SMAD的活性。而TGFl31能通过抑制细胞生长活性,促进肿瘤血管生成和上皮问质转型、提高肿瘤细胞侵袭转移能力来调节肿瘤的发生发展…43I。因此,白藜芦醇在结肠癌SW480细胞株中可能通过上调一些靶向作用于肿瘤抑制因子的抑癌miRNA表达水平,下调致癌miRNA表达水平,并且调节TGFl3信号通路中的效应因子共同起到抗肿瘤的作用。以上研究∞’10o表明,白藜芦醇的保护性作用可能部分归功于它能够调节细胞中miRNA的表达水平,而调节关键miRNA的表达水平,如miR-663,可能使白藜芦醇抗肿瘤作用达到最优化。继Tili后,更多的学者开始研究白藜芦醇对肿瘤中miRNA的影响。Bae等¨4o将两种浓度白藜芦醇分别作用于肺癌A549细胞株后筛查miRNA芯片发现,多种miRNA表达改变并呈剂量依赖关系。通过靶基因数据库分析,这些表达改变的miRNA靶基因参与细胞凋亡、调控细胞周期、细胞增殖及分化等多种生命活动。此项研究为明确白藜芦醇对miRNA的调节作用及进一步阐述其抗肺癌的作用机制奠定了理论基础。苯并芘是一种生活环境中常见的致癌物,与肺癌的发生相关。苯并芘的体内代谢产物反式二氢二醇环氧苯并芘(anti.BPDE)作用于人支气管上皮16HBE细胞会诱导产生一种恶性的16HBE-T细胞。Han等[I纠发现白藜芦醇显著上调16HBE.T细胞中105种miRNA(包括miR-622)的表达,而且miR-622靶向作用于K.Ras3’UTR而降低16HBE.T细胞的活性,阻滞细胞在G。期。白藜芦醇不仅影响了miR-622与K.Ras37UTR的结合,而且在翻译水平影响K.Ras万方数据蛋白的表达。K.Ras可以促进细胞转化、肿瘤发生和维持恶性表型¨6。,因此白藜芦醇可能是通过miR-622.K.Ras通路防治苯并芘诱发的肺癌。随后,Yu等Ⅲo发现了另一条白藜芦醇抗肺癌的可能通路,即Res—miR一520h一蛋白磷酸酯酶2AC(PP2AC)一蛋白激酶B(Akt)一转录核因子-KB(NF.KB)一人叉头框.c2(forkheadboxC2,FOXC2)通路。将白藜芦醇作用于不同的肺癌细胞株发现,白藜芦醇通过下调miR-520h表达,上调了PP2AC表达,导致Akt抑制,使NF—KB与FOXC2启动子结合能力减弱并下调FOXC2表达,诱导肺癌细胞间质上皮转型,从而呈剂量依赖性抑制肺癌CLl-5和A549细胞侵袭和转移能力。4肝癌白藜芦醇能显著抑制肝癌HepG2细胞的增殖活性并下调miR一151的表达,并在一定范围内呈现浓度和时间依赖性。过表达miR一151使HepG2细胞G。和(或)G。期缩短,细胞周期进程加快,并能抑制细胞凋亡¨8。。可见白藜芦醇可能通过下调miR一151表达,抑制肝癌HepG2细胞增殖并诱导其凋亡而起到抗肝癌的作用。5前列腺癌白藜芦醇作用于前列腺癌LNCaP细胞能显著上调28种抑癌miRNA的表达,并下调23种致癌miRNA的表达(包括miR一17-92簇及miR-93—106a、b等)‘19]。通过靶基因库检测发现这些miRNA可能靶向肿瘤抑制因子PTEN,且研究证实白藜芦醇能够上调前列腺癌Dul45细胞中PTEN蛋白的表达。然而白藜芦醇是否通过调节这些miRNA而靶向作用于PTEN起到抗前列腺癌的作用,有待进一步研究。Sheth等Ⅲ1将白藜芦醇作用于雄激素受体阴性的PC.3M—MM2前列腺癌细胞,结果发现,白藜芦醇下调了一系列前列腺癌相关的miRNA(包括miR-21),同时上调了miR-21的靶因子抑癌基因PDCD4和maspin的表达,并且抑制了细胞的活性、迁移和侵袭能力。白藜芦醇能降低磷酸化的Akt(pAkt)表达,而Akt直接调控miR一21的表达旧¨。可见白藜芦醇可能通过抑制Akt的磷酸化而下调miR-21表达,同时增加肿瘤抑制因子PDCD4表达从而抑制了前列腺癌细胞PC一3M.MM2的生长和转移。6乳腺癌临床前实验‘22o表明,白藜芦醇具有作为抗乳腺癌药物的潜力。Argonaute2(A902)作为核酸内切酶,与Dicer酶、TARRNA结合蛋白(TRBP)等共同构成沉默复合物(RISC)参与miRNA过客链的降解。3肺癌垦匠艘擅堂苤壶!Q!!生!旦箜箜鲞筮!翅』!坐Q!型,垒!诬堕2111:!!!:!Q:堕!:!?589?Hagiwara等怛引发现白藜芦醇不仅在转录水平增加了乳腺癌细胞A902mRNA的表达,增强了A902调节小干扰RNA活性的能力;另一方面也通过上调一系列抑癌miRNA(包括miR一16、miR-141、miR一143、miR-200c)的表达而降低乳腺癌干细胞样细胞的数量。Sachdeva等Ⅲ1将白藜芦醇作用于乳腺癌MCF-7细胞(在DNA结合区携带野生型p53)以及MDA.MB.231、BT.549细胞(二者在DNA结合区携带突变型p53)均能上调miR.145的表达。而干扰p53表达后,MDA—MB-231细胞中miR一145的表达仍上调,说明在突变型p53的环境中还有其他因素参与白藜芦醇上调miR一145的表达。进一步研究发现,CCAAT增强子结合蛋白(C/EBP一13)拮抗p53与miR一145启动子DNA结合区的结合,抑制了miR一145启动子活性并且负性调控miR一145表达。而白藜芦醇不仅能抑制C/EBP.B与miR.145启动子的结合,而且能抑制MDA.MB-231和BT-549细胞中pAkt和C/EBP.B的磷酸化,抑制Akt表达可以诱导miR一145产生旧5I。由此可见白藜芦醇抗乳腺癌的作用机制可能有以下两方面:①在野生型p53环境中,白藜芦醇抑制了C/EBP.B拮抗p53与miR.145启动子结合的能力,从而诱导抑癌miR.145产生起到抗肿瘤作用;②在突变型p53环境中,白藜芦醇通过抑制pAkt和C/EBP一13的磷酸化上调抑癌miR.145表达起到抗肿瘤作用。7结语白藜芦醇对miRNA的作用并非普遍的,而具有特异性¨0。,在不同肿瘤中通过下调致癌miRNA及上调抑癌miRNA表达,并且影响其相关通路的靶基因而起到抗肿瘤的作用。然而白藜芦醇可以下调一些抑癌miRNA的表达,浓度和细胞种类也会影响白藜芦醇对miRNA的调节作用。因此,白藜芦醇在不同浓度、不同时间对不同细胞中抑癌及致癌miRNA的调节作用是否不同值得进一步探索研究。目前关于白藜芦醇的临床前实验[2纠及载药方法的研究已经日渐深入。姜志峰等心钊制备的白藜芦醇纳米球形微球最高载药量可达到19.4%,具有缓释特性,能抑制胶质瘤U251细胞增殖。随着研究的不断开展,相信白藜芦醇抗肿瘤的作用机制将被更深入地阐述。参考文献[1]DasDK,MukherjeeS,RayD.Resveratrolandredwine,healthyheartandlongevity.HeartFailRev,2010,15(5):467-477.[2]TuranB,TuneayE,VassortG.Resveratrolanddiabeticcardiac万方数据function:focusonrecentinvitroandinvivostudies.JBioenergBiomembr,2012,44(2):281-296.[3]FrombanmM,LeClancheS,Bonnefont—RousselotD,eta1.Antioxi-danteffectsofresveratrelandotherstilbenederivatiyesonoxidativestressand+NObioavailability:potentialbenefitstocardiovasculardiseases.Biochimie,2012,94(2):269.276.[4]CsiszarA.Anti—inflammatoryeffectsofresveratrol:possibleroleinpreventionofage—relatedcardiovasculardisease.AnnNYAcadSci,2011.1215:117-122.[5]TiliE,MichailleJJ,AdairB,eta1.ResveratroldecreasesthelevelsofmiR-155byupregulatingmiR-663,amicroRNAtargetingJunBandJunD.Carcinogenesis,2010,31(9):1561—1566.[6]MantovaniA,AllavenaP,SicaA,eta1.Cancer—relatedinflamma—tion.Nature,2008,454(7203):436-444.[7]RuggiereT,TrabucchiM,DeSantaF,eta1.LPSinducesKH—typesplicingregulatoryprotein??dependentprocessingofIIlicreRNA??155precursorsinmacrophages.FASEBJ,2009,23(9):2898-2908.[8]YinQ,WangX,McBrideJ,eta1.B-cellreceptoractivationinducesBIC/miR一155expressionthroughaconservedAP-lelement.JBiolChem,2008,283(5):2654-2662.[9]TiliE,CroceCM,MichailleJJ.miR一155:onthecrosstalkbetweeninflammationandeaneeT.IntRevImmunol,2009,28(5):264-284.[10]TiliE,MichailleJJ,AiderH,eta1.Resveratrolmodulatesthelev—elsofmicreRNAstargetinggenesencodingtumor—suppressorsandef-fectorsofTGFIBsignalingpathwayinSW480cells.BiochemPharma—col,2010,80(12):2057-2065.[11]Massagu6J.7rGFbetaincancer.Cell,2008,134(2):215-230.[12]PaduaD,Massagu6J.RolesofTGFbetainmetastasis.CellRes,2009,19(1):89—102.[13]TianM,SchiemannWP.TheTGF—betaparadoxinhumancancer:anupdate.FutureOncol,2009,5(2):259-271.[14]BaeS,LeeEM,ChaHJ,eta1.ResveratrolaltersmicroRNAexpres—sionprofilesinA549humannon-smallcelllungcancercells.MolCeils,2011,32(3):243-249.[15]HanZ,YangQ,LiuB,eta1.MicmRNA-622functionsasatumorsuppressorbytargetingK—Rasandenhancingtheanticarcinogenice雎ctofresveratr01.Carcinogenesis,2012,33(1):131—139.[16]KimMJ,WooSJ,YoonCH,eta1.InvolvementofautophagyinoncogenicK—Ras—inducedmalignantcelltransformation.JBiolChem,2011,286(15):12924-12932.[17]YuYH,ChenHA,ChenPS,eta1.MiR-520h—mediatedFOXC2regulationiscriticalforinhibitionoflungcancerprogressionbyres‘veratr01.Oncogene,2013,32(4):431443.[18]徐凌,王锋,徐选福,等.白藜芦醇通过下调microRNA一15表达抑制肝癌细胞株HepG2细胞活性的研究.上海交通大学学报(医学版),2010.30(7):774-778.[19]DharS,HicksC,LevensonAS.Resveratrolandprostatecancer:promisingroleforIIlicmRNAs.MolNutrFoodRes,201l,55(8):1219一1229.[20]ShethS,JajooS,KanrT,eta1.ResveratrolreducesprostatecancergrowthandmetastasisbyinhibitingtheAkt/MicreRNA-21pathway.PLoSOne,2012,7(12):e51655.[21]SayedD,HeM,HongC,eta1.MicroRNA-21isadownstream国匿胜疽堂盘查!Q!!生!旦筮箜鲞筮!翅』!堕Q!!!!,垒!鲤鲢垫!!:堕箜:盟!:!effeetorofAKTthatmediatesitsantiapoptoticeffectsviasuppressionofFasRes,2012.40(14):6683拍92.[25]SachdevaM,Zhuligand.JBiolChem,2010,285(26):20281-20290.cancerS,WuF,eta1.p53repressesc?Mycthrough[22]LeviF,Paschec,LueehiniF,eta1.ResveratrolandbreastinductionofthetumorsuppressormiR一145.ProeNatlAcadSciUSrisk.EurJCancerPrey,2005,14(2):139—142.K,KosakaN,YoshiokaY,eta1.Sfilbenederivativespro-activity.SciA,2009,106(9):3207-3212.[26]姜志峰,冯素银,李晓林,等.白藜芦醇载药纳米微球的制备、表征及体外对胶质瘤U251细胞的抑制作用.南京医科大学学报(自然科学版),2010,30(9):1240-1244.[23]H晒waramoteA902一dependenttumour?suppressivemicmRNARep,2012,2:314.[24]SachdevaM,LiuQ,CaoJ,eta1.NegativeregulationofmiR一145byC/EBP?BthroughtheAktpathwayincancerceHs.NucleicAcids(收稿日期:2013-04-25修回日期:2013-06-24)?综述?细胞因子疗法在肿瘤治疗中的应用李川李燕【摘要】白鹰细胞因子在肿瘤的发生发展中起着重要作用,部分细胞因子的抗肿瘤机制研究较明确。目前应用于肿瘤临床治疗的细胞因子主要有干扰素(IFN)、白细胞介素(IL)、肿瘤坏死因子(TNF)。由于细胞因子疗法作用缺乏靶向性,不良反应多导致部分患者难以耐受,细胞因子疗法临床进展受限。提高疗效稳定性、减少不良反应仍是发展肿瘤细胞因子疗法的重中之重。【关键词】干扰素类;白细胞介素类;肿瘤坏死因子;细胞因子疗法Cytokinestherapyint删lnortreatmentPeople’sHospital,Kaixian405400,ChinaL/Chuan‘,LIYan,BAIYing.’OncologyDepartment,KaixianCorrespondenceauthor:BAIM,lg,E—mail:yingbai99@yahoo.corn【Abstract】Cytokinesplayanismsofsomecytokinesareareanimportantroleinthegenesisanddevelopmentoftumor.Antitumormech.clearlytestified.Currently,themaincytokinesusedintumorclinicaltreatmentsofspecificity,thereareinterferons,interleukinsandtumornecrosisfactors.Forthelacktoomanysideeffectsforsomepatientstocontinue.Sotheapplicationrangeofcytokinesintumorclinicaltreatmentislimited.Themostimportantmeasurestodevelopeytokinestherapyareimprovingthestabilityofcurativeeffectandreducingsideeffects.【Keywords】Interferons;Interleukins;Tumornecrosisfactors;Cytokinestherapy细胞因子是一类由活化的免疫细胞或间质细胞合成、分泌的小分子多肽类活性分子。某些细胞因子直接或间接作用于肿瘤的发生发展,并起着重要的调节作用。其中一部分外源性细胞因子已应用于肿瘤的临床治疗。临床应用较多的抗肿瘤细胞因子主要有干扰素(interferon,IFN)、白细胞介素(interleukin,factor,TNF)等,主要用于白血病、淋巴瘤、实体瘤、病毒感染、造血抑制、IL)、肿瘤坏死因子(tumornecrosis1lFNIFN是最早发现的细胞因子,共分3种类型:I型IFN—ot、B、8、(|)、K,II型IFN.7和Ⅲ型IFN一入。因其具有抗增殖和抗肿瘤作用,故被临床应用于治疗多种肿瘤,如恶性黑色素瘤、肝癌、肾细胞癌、非霍奇金淋巴瘤等。临床有效治疗的剂量往往较大,而大剂量IFN引起的不良反应严重降低了患者的耐受及其生活质量,甚至生存时间…。1.1IFN—Ot放射损伤等的治疗。IFN—ot有免疫调节、抗增殖、分化诱导、抗血管增生等多种作用。自1995年IFN一以b首先被美国食品DOI:10.3760/cma.j.issn.1673-422X.2013.08.010作者单位:405400重庆市开县人民医院肿瘤科(李川);大连大学附属新华医院神经内科(李燕、白鹰)通信作者:白鹰,E-mail:yingbai99@yahoo.eom和药物管理局(FDA)批准作为黑色素瘤手术切除后辅助治疗药物以来,其疗效越来越受到肿瘤治疗领域的关注。在酪氨酸激酶抑制剂的使用之前,IFN—d是万方数据

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