微小RNA在疾病診治中的應用進展

侯臨平

摘要：微小RNA（miRNA）是一類內(nèi)源性非編碼小分子RNA，其可與靶mRNA結(jié)合， 通過翻譯水平的抑制或斷裂靶mRNA而調(diào)節(jié)基因的表達。在許多病理發(fā)生過程中，miRNA表達異常，因此對miRNA的檢測可用于疾病的輔助診斷、治療監(jiān)測和預后判斷等。

關(guān)鍵詞：微小RNA；腫瘤；心血管疾病

中圖分類號：R446 文獻標識碼：A 文章編號：1006-1959（2017）19-0035-02

Progress in the Application of MicroRNA in the Diagnosis and Treatment of Diseases

HOU Lin-ping

（Department of Clinical Laboratory，Linfen People's Hospital，Linfen 041000，Shanxi，China）

Abstract：MicroRNA（miRNA）is a class of endogenous non-coding small molecule RNA that binds to the target mRNA and regulates gene expression by translation level inhibition or cleavage of the target mRNA.In many pathogenesis，miRNA expression is abnormal，so the detection of miRNA can be used for the diagnosis of disease，treatment monitoring and prognosis.

Key words：MicroRNA；Tumor；Cardiovascular disease

微小RNA（miRNA）是一類內(nèi)源性具有調(diào)控功能的非編碼RNA；通過與mRNA3′端非翻譯區(qū)特異性結(jié)合參與多種基因調(diào)控的表達，從而抑制靶蛋白的合成；在生長發(fā)育、腫瘤發(fā)生、免疫應答等各個生物學過程中起到一定作用。

1 miRNA的特點

miRNA發(fā)現(xiàn)于真核生物中，大小長約20～25個核苷酸（nucleotides，NT）。第一個miRNA分子，lin-4于1993年在秀麗隱桿線蟲中被發(fā)現(xiàn)[1]，目前，已發(fā)現(xiàn)大約800多種miRNA。miRNA的合成十分復雜，編碼miRNA的基因在酶的作用下形成前體miRNA，再由核內(nèi)的轉(zhuǎn)運蛋白將前體miRNA轉(zhuǎn)運到細胞質(zhì)中。在另一種酶的作用下剪切成雙鏈miRNA。雙鏈miRNA中的一條鏈可與目標靶mRNA結(jié)合，另一條鏈則發(fā)生降解[2]。當miRNA與靶mRNA完全互補結(jié)合時將促進靶mRNA降解，而不完全互補結(jié)合時將抑制其翻譯[3]。

2 miRNA的臨床應用

miRNA在正常人血清中以一定量存在，而且其成分穩(wěn)定；但在病理情況下，如腫瘤、心血管系統(tǒng)疾病、免疫系統(tǒng)疾病、骨科疾病時，miRNA會發(fā)生異常表達。

2.1 miRNA與腫瘤相關(guān)

在前列腺癌患者血清中miRNA-141明顯升高，并且與血清前列腺特異性抗原水平有一定相關(guān)性。Mitchell等[4]將人前列腺癌細胞22Rvl接種到NOD/SCID免疫缺陷小鼠體內(nèi)，28 d后收集小鼠血漿，采用qRT-PCR檢測miRNA，該研究證明PCA組織高表達miRNA-100、miRNA-125b、miRNA-141、miRNA-143、miRNA-205、miRNA-296，其中miRNA-141含量顯著增高，其檢測PCA的敏感度為60%，特異度為100%，AUC為0.907，且與前列腺特異性抗原（prostate-Specific antigen，PSA）具有良好的相關(guān)性，其是檢測PCA的血漿生物標志。

miRNA-25和miRNA-223在肺癌患者血清中含量增高，提示檢測其血清含量可以應用于肺癌的診斷[5]；miRNA-21在B細胞淋巴瘤患者血清中含量顯著升高[6]；miRNA-17-3p和miRNA-92在結(jié)直腸癌患者血清中含量增高，并且術(shù)后這些血清標志miRNA發(fā)生顯著降低[7]；miRNA-155在胰腺癌患者血清中含量增高，提示其可以作為胰腺癌早期診斷的分子靶標[8]；miRNA-500在肝癌患者血清中含量增高，且術(shù)后基本恢復正常水平[9]。這些報道均提示可以通過檢測血清miRNA譜的改變進而實現(xiàn)腫瘤的診斷和療效判斷。

2.2 miRNA與其它疾病診斷

研究報道[10]miRNA參與心血管系統(tǒng)多種疾病的發(fā)生發(fā)展。miRNA可作為診斷心肌梗死、心肌肥厚、心力衰竭等心血管疾病的生物標志，聯(lián)合經(jīng)典的生物標志可提高診斷的特異性。miRNA-328、miRNA-134在AMI患者血清中水平顯著高于健康對照組；miRNA-320b和，miRNA-125b在AMI患者血漿中比對照組顯著下降，并且低水平的miRNA和AMI的發(fā)生率有著密切的關(guān)聯(lián)。miRNA-29a是一種評價心肌肥大的潛在生物標志物；miRNA與BNP（腦鈉肽）聯(lián)合可以提高診斷心力衰竭的靈敏性和特異性。

王文灝等報道m(xù)iRNA不僅在T、B淋巴細胞，樹突狀細胞，巨噬細胞等免疫細胞的發(fā)育、分化中發(fā)揮著重要作用，同時對于機體的固有免疫和獲得性免疫起重要作用，從而對機體的免疫性疾病起調(diào)節(jié)作用[11]。miRNA-146、miRNA-155及miRNA-233、miRNA-132等，在機體的固有免疫系統(tǒng)中起調(diào)節(jié)作用。類風濕關(guān)節(jié)炎患者外周血miRNA-146水平異常，證明miRNA-146參與其發(fā)病機制；miRNA-34a參與B淋巴細胞的成熟、分化。因此miRNA在免疫性疾病的診斷和治療中也起到一定作用。endprint

miRNA的異常表達與骨質(zhì)疏松等骨科疾病相關(guān)。miRNA負向調(diào)控mRNA的基因表達，參與骨穩(wěn)態(tài)的調(diào)節(jié)，尤其miRNA-21-5P是骨質(zhì)疏松癥的診斷和預后評價的潛在生物標志物。

2.3 miRNA用于疾病預后判斷

有大量研究報道能夠發(fā)揮類似癌基因或抑癌基因功能的miRNA，其中不少與患者的預后密切相關(guān)。在胃癌中，miRNA-451、let-7g、miRNA-433均低表達和miRNA-214高表達的患者預后更差[12-13]。在肺癌中，miRNA-155高表達和let-7a低表達的患者生存率顯著降低[14]。卵巢癌中，腫瘤組織中l(wèi)in-28b高表達的患者預后更差[15]。在前列腺癌中，miRNA-221的低表達常預示腫瘤的復發(fā)轉(zhuǎn)移[16]。

2.4 miRNA檢測方法

目前，miRNA常用檢測方法包括兩大類[17]：一類是以探針雜交為基礎(chǔ)的檢測方法，包括RNA印跡（Northern blotting）技術(shù)、原位雜交技術(shù)（in situhybridizsation，ISH）、基因芯片技術(shù)等；另一類是以擴增技術(shù)為基礎(chǔ)的檢測方法，包括反轉(zhuǎn)錄（reverse transcription，RT）PCR、滾環(huán)擴增法（rolling circle amplification，RCA）、克隆測序法和引物入侵法等。

改良Northern blotting技術(shù)是驗證和確認miRNA的經(jīng)典方法，但不適用于臨床樣本的高通量檢測，常作為miRNA確證試驗。ISH提供的miRNA定量信息和序列信息有限，但其能在細胞水平顯示miRNA表達位置，保留重要的空間信息，尤其適用于石蠟包埋或福爾馬林固定后的樣本。

3 討論

隨著miRNA研究的不斷深入以及科學技術(shù)的不斷進步，要實現(xiàn)miRNA對疾病的輔助診斷、治療監(jiān)測和預后的判斷，相信會有更多準確、快速、方便的檢測方法不斷被發(fā)現(xiàn)。

綜上所述，miRNA的功能及其與疾病的發(fā)生發(fā)展和診斷治療的關(guān)系受到廣泛關(guān)注，由于miRNA參與機體的生長發(fā)育、衰老凋亡、免疫應答、腫瘤等一些生物學過程，因此采用一種方便可靠，靈敏度和特異性都可接收的方法來檢測miRNA，對腫瘤、心血管疾病、自身免疫病、骨質(zhì)疏松等疾病的早期診斷、個體化治療、預后判斷等有重要意義。相信隨著檢測技術(shù)的不斷研究和完善，miRNA在臨床疾病診治中的應用前景十分廣闊。

參考文獻：

[1]Lee Rc，F(xiàn)einbaum RL，Ambros V.The Celegans heterochronic gene Iin-4 encodes smaIl RNAs with antisense complementarity to Iin-14[J].Cell，1993（75）：843-854.

[2]Cordes KR，Srivastava D.MicroRNA Regulation of Cardiovascular Development[J].Circ Res，2009，104（6）：724-732.

[3]Chen X，Ba Y，Ma L，et al.Characterization of microRNAs inserum：a novel class of biomarkers for diagnosis of cancer and otherdiseases[J].Cell Res，2008，18（10）：997-l006.

[4]Mitchell PS，ParkiIl RK，Kroh EM，et al.Circulating microRNAs as stable bLood-based markers for cancer detection[J].Proc Natl Acad sci USA，2008，105（30）：10513-10518.

[5]Chen X，Ba Y，Ma L，et al.Characterization of microRNAs in serum：a novel class of biomarkers for diagnosis of cancer and other diseases[J].Cell Res，2008，18（10）：997-1006.

[6]Lawrie CH，Gal S，Dunlop HM，et al.Detection of elevated levels of tumourassociated microRNAs in serum of patients with diffuse large B-cell lymphoma[J].Br J Haematol，2008，141（5）：672-675.

[7]Ng EK，Chong WW，Jin H，et al.Differential expression of microRNAs in plasma of colorectal cancer patients：a potential marker for colorectal cancer screening[J].Gut，2009，136（5）：1375-1381.

[8]Wang J，Chen J，Chang P，et al.MicroRNAs in plasma of pancreatic ductal adenocarcinoma patients as novel blood-based biomarkers of disease[J].Cancer Prev Res，2009，2（9）：807-813.

[9]Yamamoto Y，Kosaka N，Tanaka M，et al.MicroRNA-500 as a potential diagnostic marker for hepatocellular carcinoma[J].Biomarkers，2009，14（7）：529-538.endprint

[10]梁時雨，湯依群.微小RNA在心臟疾病中的研究進展[J].安徽醫(yī)藥，2016，20（6）：1040-1044.

[11]王文灝，曹銀芳，李慧君.循環(huán)微小RNA在臨床疾病診治中的研究進展[J]內(nèi)蒙古醫(yī)學雜志，2016，48（1）：62-64.

[12]Bandres E，Bitarte N，Arias F，et al.MicroRNA45 1 regulates macrophage migration inhibitory factor production and proliferation of gastrointestinal cancer cells[J].Clin Cancer Res，2009，15（7）：2281-2290.

[13]Ueda T，Volinia S，Okumura H，et al.Relation between microRNA expression and progression and prognosis of gastric cancer：a microRNA expression analysis[J].Lancet Oncol，2010，11（2）：136-146.

[14]Yanaihara N，Caplen N，Bowman E，et al.Unique microRNA molecular profiles in lung cancer diagnosis and prognosis[J].Cancer Cell，2006，9（3）：189-198.

[15]Lu L，Katsaros D，Shaverdashvili K，et al.Pluripotent factor lin-28 and its homologue lin-28b in epithelial ovarian cancer and their associations with disease outcomes and expression of let-7a and IGF-Ⅱ[J].Eur J Cancer，2009，45（12）：2212-2218.

[16]Spahn M，Kneitz S，Scholz CJ，et al.Expression of microRNA-221 is progressively reduced in aggressive prostate cancer and metastasis and predicts clinical recurrence[J].Int J Cancer，2010，127（2）：394-403.

[17]葉燕，申嫻娟，鞠少卿.微小RNA檢測方法的研究進展[J].中華檢驗醫(yī)學雜志，2013，36（8）：689-692.編輯/王海靜endprint