microRNA在慢性乙型肝炎中作用研究進(jìn)展

張 強(qiáng)，陳 文 綜述，鄧存良 審校

慢性乙型肝炎是我國主要傳染病之一，慢性乙肝病毒感染率約7.18%，約有超過2,000 萬慢性乙型肝炎患者。慢性病毒性肝炎導(dǎo)致一系列臨床后果，包括無癥狀攜帶者，急、慢性肝炎，肝功能衰竭，肝硬化和肝細(xì)胞癌［1］。我國每年因慢性乙型肝炎相關(guān)疾病死亡的人數(shù)約超過100萬。microRNA（miRNA）是近年來發(fā)現(xiàn)的一類存在于真核細(xì)胞中有基因調(diào)控功能的小分子非編碼單鏈RNA，其廣泛參與了病毒復(fù)制、免疫調(diào)節(jié)和癌癥發(fā)生等環(huán)節(jié)。提示miRNA與慢性乙型肝炎的發(fā)生發(fā)展有密切關(guān)系，故我們對miRNA 與慢性乙型肝炎的相關(guān)研究進(jìn)展綜述如下。

1 miRNA的概述

miRNA是近年來發(fā)現(xiàn)的一類有基因調(diào)控功能的小分子非編碼單鏈RNA，其存在于真核細(xì)胞中，具有進(jìn)化高度保守性，長度僅有20～25nt，在線蟲及人類等各種生物中廣泛存在。

miRNA 產(chǎn)生主要包括以下幾個步驟：首先在細(xì)胞核內(nèi)轉(zhuǎn)錄成前體轉(zhuǎn)錄本miRNA，接著被Rnase Ⅲ核酸酶Drosha 加工成約70～90nt 的發(fā)夾狀pre-miRNA，被Exportin-5/RAN-GTP轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞質(zhì)，被Dicer加工成成熟的miRNA 雙鏈miRNA 分子被解鏈。單鏈的miRNA 進(jìn)入一個核糖蛋白復(fù)合體miRNP（RISC），最后通過與靶基因的5'或3'UTR 區(qū)互補(bǔ)配對從而在基因轉(zhuǎn)錄后水平上進(jìn)行調(diào)控。在植物細(xì)胞中，miRNA一般與靶基因完全互補(bǔ)，這樣就可以通過類似RNA 干擾的途徑介導(dǎo)靶miRNA 的切割和降解。而在動物細(xì)胞中，大部分miRNA 都與靶基因不完全互補(bǔ)，最初認(rèn)為它們都是通過與靶miRNA5'或3'非編碼區(qū)（5'或3'UTR）的位點(diǎn)結(jié)合，從而抑制蛋白質(zhì)的翻譯；但是近年來的研究卻表明miRNA 即使與靶基因不完全互補(bǔ)，也可以介導(dǎo)靶miRNA 的降解［2］。這表明miRNA 既可以直接抑制蛋白質(zhì)的翻譯，也可以通過降解mRNA來減少蛋白質(zhì)的合成。

自1993 年以來，Lee 發(fā)現(xiàn)第一個miRNA，隨后人們從各種多細(xì)胞生物中（如大鼠、果蠅、人類等）發(fā)現(xiàn)大量的miRNA，迄今為止，在人體內(nèi)發(fā)現(xiàn)的miRNA超過2000 個，據(jù)估算人體內(nèi)大約60%的基因被miRNA調(diào)控。miRNA是極為重要的一種基因調(diào)控物質(zhì)，在多種生理和病理過程中起重要作用，如生長發(fā)育，細(xì)胞分化、凋亡，血細(xì)胞生成，新陳代謝，免疫調(diào)節(jié)和腫瘤發(fā)生等［3-4］。

2 miRNA對HBV復(fù)制的影響

HBV在體內(nèi)的復(fù)制受多種因素影響。作為重要的轉(zhuǎn)錄后調(diào)節(jié)機(jī)制，近年來miRNA對HBV復(fù)制的影響也日漸受到關(guān)注。

多種miRNA 被發(fā)現(xiàn)可以直接抑制HBV 復(fù)制。miR122 結(jié)合于HBV DNA 聚合酶mRNA 編碼區(qū)和核心蛋白mRNA 3’端非編碼區(qū)的高度保守區(qū)段，通過降解mRNA發(fā)揮抑制病毒復(fù)制作用［3-4］。臨床觀察發(fā)現(xiàn)miR122的表達(dá)量與宿主HBV DNA定量和肝組織炎癥程度程度負(fù)相關(guān)［3］。Zhang GL 等［5］發(fā)現(xiàn)上調(diào)miR199a-3p 和miR210 的表達(dá)可通過直接結(jié)合病毒mRNA 而抑制HBV 復(fù)制，其中miR199a-3p 能結(jié)合于HBsAg 編碼區(qū)，miR210 結(jié)合于前s 區(qū)。此外，研究還證實(shí)miR125a-5p、miR205 和miR7 等也可以通過與HBV DNA聚合酶或者X蛋白等結(jié)合而發(fā)揮抑制病毒作用［6］。部分miRNA也可通過抑制機(jī)體的某些因子表達(dá)而間接調(diào)控HBV 復(fù)制。如miR372 可以通過抑制核轉(zhuǎn)錄因子IB（nuclear factor IB，NFIB）而間接促進(jìn)HBV 的復(fù)制［7］。miR122 調(diào)節(jié)HBV 復(fù)制的機(jī)制除了前面提到直接作用于HBV mRNA 外，還可能通過消除cyclinG1對p53蛋白的阻礙作用，間接抑制HBV復(fù)制［8］。

3 miRNA對HBV感染后機(jī)體免疫應(yīng)答的影響

HBV感染人體后，免疫細(xì)胞與HBV相互作用，在此過程中，病毒本身并不直接引起肝細(xì)胞的損傷，而人體的免疫應(yīng)答具有雙刃劍的作用。一方面免疫應(yīng)答可控制病毒復(fù)制或清除病毒，并產(chǎn)生保護(hù)性的免疫應(yīng)答；而另一方面免疫細(xì)胞和細(xì)胞因子引起的炎性反應(yīng)可導(dǎo)致肝細(xì)胞損傷和壞死。越來越多的研究表明microRNA 調(diào)控機(jī)制廣泛參與了機(jī)體免疫應(yīng)答，從而參與肝臟炎癥的發(fā)生。

miRNA廣泛參與了炎癥的發(fā)生。在巨噬細(xì)胞和單核細(xì)胞的研究表明多種miRNAs 參與了機(jī)體非特異性免疫應(yīng)答。Toll 樣受體家族（toll like receptors,TLRs）是介導(dǎo)非特異性免疫的關(guān)鍵受體，在大多數(shù)肝臟炎癥的發(fā)生中有重要作用。多種miRNAs，如miR-155 和miR-146a/b等被證實(shí)參與了TLRs及其信號通路的調(diào)節(jié)［9］。miR-146通過下調(diào)IL-1受體相關(guān)激酶1 等而降低炎癥介質(zhì)如IL-1 和IL-8 的產(chǎn)生，在TLRs 通路中發(fā)揮負(fù)性調(diào)節(jié)作用［10］。最近研究證實(shí)miR-155和miR-125均參與巨噬細(xì)胞經(jīng)LPS誘導(dǎo)后的級聯(lián)反應(yīng)，說明miRNAs也參與LPS刺激的免疫反應(yīng)負(fù)調(diào)節(jié)活動［11］。而miR-125b能和TNF-α mRNA的3’非編碼區(qū)特異性結(jié)合，從而下調(diào)TNF-α分泌［12］。局部粒細(xì)胞浸潤在肝臟炎癥的發(fā)生中也具有重要作用。miR-223可以調(diào)節(jié)粒細(xì)胞活性，影響粒細(xì)胞在肝臟的浸潤［13］。miR-155 和miR-181a 等通過調(diào)節(jié)抗原遞呈和T細(xì)胞受體信號等參與特異性免疫［14］。miRNAs還參與了T、B細(xì)胞的分化。miR-181是T細(xì)胞分化的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子［15］；而MiR-150在B細(xì)胞分化中起重要作用［16］。miR-155對T、B細(xì)胞的分化和功能均有影響［17］。這些數(shù)據(jù)表明，miRNAs可能代表一類新的基因參與了HBV相關(guān)肝病的發(fā)生和發(fā)展。

4 miRNA與肝癌

研究發(fā)現(xiàn)miRNAs 常常定位于腫瘤相關(guān)基因區(qū)（cancer-associated genomic regions,CAGRs），這一區(qū)域包括雜合缺失（loss of heterozygosity,LOH）、癌基因（oncogenes,OGs）和抑癌基因（tumor suppressor genes,TSGs）內(nèi)及鄰近斷點(diǎn)區(qū)和碎性位點(diǎn)［18］。基因芯片掃描的研究證實(shí)多種miRNAs 在HCC 表達(dá)上調(diào)或下調(diào)，這些miRNAs通過調(diào)節(jié)癌基因或抑癌基因的表達(dá)而參與調(diào)節(jié)腫瘤的發(fā)生。Xu J 等［19］發(fā)現(xiàn)miR-122通過影響Wnt/β-catenin 途徑抑制肝癌細(xì)胞增殖并促進(jìn)其凋亡。Wong CC 等［20］發(fā)現(xiàn)miR-139 可以通過下調(diào)Rho激酶2而抑制HCC的轉(zhuǎn)移和惡化。Zheng F 等［21］發(fā)現(xiàn)miR-124 可通過下調(diào)ROCK2 和EZH2 表達(dá)而抑制肝癌細(xì)胞的侵襲性。Bi Q等［22］發(fā)現(xiàn)miR-125a通過調(diào)節(jié)MMP11 和VEGF 的表達(dá)而抑制HCC 的分化和轉(zhuǎn)移。

由于miRNAs 在血清中不易被RNA 酶降解，所以部分miRNAs 還可用于HCC 的早期診斷和預(yù)后判斷。Zhou 等［23］發(fā)現(xiàn)血清miR-122、miR-192、miR-21和miR-223等有助于HCC的早期診斷。Ji J等［24］發(fā)現(xiàn)miR-26 在HCC 癌組織的表達(dá)顯著高于正常組織，且miR-26 水平與較差的預(yù)后相關(guān)。其他如miR-let-7g、miR-22、miR-26、miR-29 和miR-99a 等的下調(diào)與腫瘤復(fù)發(fā)、生存期縮短、較差的預(yù)后相關(guān)；而miRs-10b、miR-17-5p、miR-21、miR-135a 和-155 等 的 上 調(diào) 與HCC 較差預(yù)后相關(guān)［25］。所有這些證據(jù)表明miRNAs可能是一類新的HCC早期診斷和預(yù)后判斷的標(biāo)志物。

5 結(jié)語

HBV的慢性感染與機(jī)體的相互作用涉及一系列復(fù)制的病理生理過程，表現(xiàn)出從無癥狀攜帶到肝細(xì)胞肝癌的多種臨床表現(xiàn)。以上microRNA 作用機(jī)制表明，microRNA 廣泛參與了HBV 復(fù)制、免疫反應(yīng)介導(dǎo)肝臟炎癥和HCC 的發(fā)生發(fā)展等過程。相信通過對microRNA 進(jìn)行系統(tǒng)而更深入的研究，將為揭示慢性乙型肝炎各種病理生理現(xiàn)象的本質(zhì)開辟一個新的思路，也將在乙肝相關(guān)性疾病的預(yù)防、診斷和治療方面發(fā)揮重要的作用。

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