MicroRNA在肝移植中的研究進(jìn)展

肖永勝，周儉（復(fù)旦大學(xué)附屬中山醫(yī)院肝外科，復(fù)旦大學(xué)肝癌研究所，上海 200032）

肝移植是治療肝癌及終末期肝病的重要手段，為了獲得最佳的治療效果，除了供受者的臨床指標(biāo)外，人們也在尋找新的預(yù)測(cè)性生物標(biāo)記物，以期不斷完善肝移植圍術(shù)期的管理。MicroRNA（miRNA）是一類?。ㄩL(zhǎng)度約20個(gè)核苷酸）分子非編碼的單鏈RNA，由前體單鏈RNA剪切而成。MiRNA能夠通過(guò)其序列的特異性抑制或靶向結(jié)合靶基因信使RNA，負(fù)調(diào)控基因表達(dá)，參與細(xì)胞的發(fā)育、增殖、分化和凋亡等多種重要的細(xì)胞信號(hào)途徑和生理病理過(guò)程。MiRNA在肝臟不同病理階段表現(xiàn)出的穩(wěn)定性和濃度變化使其成為肝臟相關(guān)疾病的有效生物標(biāo)記物，miRNA在肝移植領(lǐng)域的研究也備受關(guān)注。

1 MiRNA與肝移植缺血/再灌注損傷

肝臟缺血/再灌注損傷（ischemia reperfusion injury， IRI）是一種普遍存在于肝移植過(guò)程中的損傷，IRI后可以導(dǎo)致肝細(xì)胞損傷和器官功能障礙。肝臟IRI是集肝竇血管內(nèi)皮損傷、氧化應(yīng)激、炎癥反應(yīng)、細(xì)胞凋亡與自噬等多種機(jī)制共同作用的結(jié)果。充分理解肝臟IRI機(jī)制，并開(kāi)發(fā)有效的防治方法以減少I(mǎi)RI損傷對(duì)提高移植物的存活率具有重要意義。

Zheng等［1］通過(guò)對(duì)肝臟缺血/再灌注兩個(gè)不同時(shí)期的相關(guān)miRNA和炎性因子的定量分析，發(fā)現(xiàn)炎性損傷多發(fā)生在缺血期，而miRNA相關(guān)的表達(dá)影響主要在再灌注期，而且發(fā)現(xiàn)在肝IRI中miR-125b-5p和miR-501-3p表達(dá)下調(diào)并且參與刺激Toll樣受體對(duì)缺血/再灌注過(guò)程的應(yīng)答。MiR-200c則通過(guò)調(diào)控下游靶位ZEB1基因序列，參與調(diào)解氧化應(yīng)激誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡［2］。表達(dá)上調(diào)的miR-17通過(guò)抑制STAT3的表達(dá)加重肝臟IRI［3］。MiR-155敲除后通過(guò)降低庫(kù)普弗細(xì)胞表達(dá)CD80、CD86以及MHC-Ⅱ類分子，進(jìn)而促進(jìn)抗炎因子白細(xì)胞介素-10（interleukin-10，IL-10）分泌，從而減輕大鼠肝臟的IRI［4］。抑制miR-34a-5p，通過(guò)減輕缺血/再灌注誘導(dǎo)的凋亡，促進(jìn)自噬，從而在一定程度上保護(hù)脂肪變的肝細(xì)胞因缺血/再灌注受到的損傷［5］。Kim等［6］利用一氧化碳（carbon monoxide，CO）預(yù)處理大鼠肝IRI模型，CO通過(guò)抑制miR-34a的表達(dá)，從而增加SIRT1的表達(dá)，進(jìn)而減輕肝臟的IRI。Mard等［7］利用硫酸鋅連續(xù)預(yù)處理7天，能夠顯著降低肝IRI大鼠模型血清中miR-122以及miR-34a的水平，進(jìn)而恢復(fù)抗氧化酶的活性，從而減輕肝IRI〔血清天冬氨酸轉(zhuǎn)氨酶（aspartate transaminase，AST）、丙氨酸轉(zhuǎn)氨酶（alanine aminotransferase，ALT）、堿性磷酸酶（alkaline phosphatase，ALP）以及乳酸脫氫酶（lactic dehydrogenase，LDH）水平明顯降低〕。藏紅花素預(yù)處理具有同樣的作用［8］。最近研究表明，HIF1α/miR-191/ZONAB信號(hào)途徑在肝臟IRI中發(fā)揮重要的作用，而顯著增加的miR-191有望成為治療肝臟IRI的新靶點(diǎn)［9］。

2 MiRNA與移植物功能恢復(fù)

目前心臟死亡器官捐獻(xiàn)（donation after cardiac death，DCD）已經(jīng)成為目前國(guó)內(nèi)最主要的器官來(lái)源。既往的研究多認(rèn)為DCD供肝會(huì)增加術(shù)后早期移植物功能不全（early allograft dysfunction， EAD）的風(fēng)險(xiǎn)，但隨著DCD技術(shù)的改進(jìn)以及對(duì)供受體的精細(xì)評(píng)估，采用DCD供肝行肝移植術(shù)后移植物存活率顯著提高。

Li等［10］研究發(fā)現(xiàn)DBCD實(shí)驗(yàn)組模型豬的供肝組織中miR-146b表達(dá)明顯升高，而與miR-146b同源的miR-146b-5p在人肝移植再灌注后90 min的肝活檢組織高表達(dá)則預(yù)示著術(shù)后發(fā)生EAD的可能性明顯升高，受試者工作特征（receiver operating characteristic，ROC） 曲線下面積（area under curve，AUC） 值 為 0.759。Selten等［11］利用豬DCD模型研究表明，熱缺血時(shí)間越長(zhǎng)，保存液中的miR-122的絕對(duì)水平以及miR-122/miR-222的比值越高，而肝移植術(shù)后的轉(zhuǎn)氨酶越高，移植物的存活率越低。面對(duì)供體短缺的現(xiàn)實(shí)，老年供肝的使用成為器官移植醫(yī)生必須要面對(duì)的問(wèn)題。Capri等［12］研究發(fā)現(xiàn)，年齡超過(guò)70歲，肝臟miR-31-5p、miR-141-3p、miR-200c-3p表達(dá)水平明顯增加，對(duì)于受體年齡明顯超過(guò)供體組（平均年齡差17歲），肝臟miR-31-5p、miR-141-3p、miR-200c-3p的表達(dá)水平明顯升高，但是受體年齡明顯低于供體組（平均年齡差27歲）肝臟miR-31-5p、miR-141-3p、miR-200c-3p的表達(dá)水平卻顯著降低，提示受體年齡對(duì)肝臟miRNA的表達(dá)水平有明顯影響，老齡供體也可作為供肝的重要來(lái)源。Khorsandi等［13］的研究則表明，盡管肝活檢組織中miR-22的表達(dá)水平能夠區(qū)分來(lái)自DCD供肝的肝移植患者的預(yù)后，但是其診斷效能較低。因此，檢測(cè)miRNA表達(dá)譜來(lái)預(yù)測(cè)移植肝的功能恢復(fù)還需要大樣本的臨床研究來(lái)進(jìn)一步驗(yàn)證。

3 MiRNA與臨床急性排斥反應(yīng)

肝移植是終末期肝臟疾病的有效治療方法。急性排斥反應(yīng)是肝移植術(shù)后嚴(yán)重的并發(fā)癥之一，是降低移植肝長(zhǎng)期存活率的重要原因。在肝移植急性排斥的診斷方法中，肝功能檢測(cè)的靈敏度、特異性均差強(qiáng)人意。肝穿刺活檢雖為診斷的金標(biāo)準(zhǔn)，但是具有有創(chuàng)性，可能會(huì)引起出血、膽瘺等并發(fā)癥。MiRNA作為一種非編碼具有調(diào)控功能的短鏈RNA，在免疫系統(tǒng)中也扮演了重要的角色，其調(diào)控作用可參與介導(dǎo)多種免疫細(xì)胞的發(fā)育、分化及功能。因此，miRNA作為一種新的移植免疫排斥的標(biāo)志物具有廣闊的應(yīng)用前景。鐘克波等［14］利用miRNA基因芯片技術(shù)檢測(cè)受者肝移植術(shù)后外周血單核細(xì)胞中miRNA的表達(dá)譜，發(fā)現(xiàn)在長(zhǎng)期穩(wěn)定生存的受者較反復(fù)排斥的受者相比，3個(gè)miRNA（miR-106b，miR-18b，miR-340）的表達(dá)明顯下調(diào)。功能預(yù)測(cè)研究表明，miR-340和miR-106b與TGF-β信號(hào)通路有關(guān)，而miR-18b與p53、泛素介導(dǎo)的蛋白水解及細(xì)胞周期有關(guān)。依據(jù)這3個(gè)miRNA的表達(dá)水平，再結(jié)合受者的綜合病情，指導(dǎo)部分受者減少或停用抗排異藥物，實(shí)現(xiàn)臨床操作性免疫耐受成為可能。Shaked等［15］通過(guò)檢測(cè)符合入組標(biāo)準(zhǔn)的69例肝移植受者的318份血清樣本，發(fā)現(xiàn)31個(gè)miRNA的表達(dá)水平與急性排斥反應(yīng)密切相關(guān)，而聯(lián)合檢測(cè)miR-483-3p與miR-885-5p的表達(dá)水平，診斷急性排斥反應(yīng)的敏感度為83.8%，特異度為87.1%。更為重要的是，在免疫抑制劑逐漸減少的受者中，聯(lián)合檢測(cè)miR-483-3p與miR-885-5p的表達(dá)水平可以提前40 d預(yù)測(cè)急性排斥反應(yīng)的發(fā)生，為個(gè)體化使用免疫抑制劑提供了重要參考，有助于臨床醫(yī)師無(wú)創(chuàng)性診斷急性細(xì)胞性排斥反應(yīng)，該研究成果已經(jīng)發(fā)表在Hepatology雜志上。同期配發(fā)的編者按指出，Shaked等［16］的研究工作為我們提供了鑒定急性排斥反應(yīng)相關(guān)miRNA分子的嘗試，并為優(yōu)化免疫抑制劑的使用提供了重要參考。還有學(xué)者研究了肝移植術(shù)后6個(gè)月內(nèi)發(fā)生過(guò)急性排斥反應(yīng)的受者或急性排斥反應(yīng)發(fā)生期內(nèi)受者的膽汁，發(fā)現(xiàn)膽汁中miR-122、miR-133a、miR-148a以及miR-194表達(dá)水平顯著升高，提示檢測(cè)膽汁中的miRNA也可能有助于診斷急性排斥反應(yīng)［17］。

4 MiRNA與臨床肝癌肝移植術(shù)后復(fù)發(fā)

肝移植目前已成為治療肝癌的標(biāo)準(zhǔn)方法之一，是肝癌患者獲得根治和長(zhǎng)期生存的重要手段［18］。然而，肝癌肝移植術(shù)后腫瘤復(fù)發(fā)率約為5%～23%，且大多數(shù)腫瘤復(fù)發(fā)出現(xiàn)在術(shù)后2年內(nèi)，確診腫瘤復(fù)發(fā)后的中位存活時(shí)間不超過(guò)1年，極大地影響了肝癌肝移植的長(zhǎng)期療效。如何有效防治肝癌肝移植術(shù)后腫瘤的復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移已經(jīng)成為一項(xiàng)非常重要的課題。近幾年的研究發(fā)現(xiàn)miRNA在肝癌的發(fā)生、發(fā)展中扮演了重要的角色，其在預(yù)測(cè)肝癌肝移植術(shù)后腫瘤復(fù)發(fā)中也具有巨大的價(jià)值。

Liese等［19］研 究 發(fā) 現(xiàn) miR-214高 表 達(dá) 與miR-3187低表達(dá)與肝癌肝移植術(shù)后腫瘤復(fù)發(fā)存在較強(qiáng)的相關(guān)性，聯(lián)合采用miR-214、miR-3187表達(dá)水平與米蘭標(biāo)準(zhǔn)選擇肝癌肝移植受者，可以進(jìn)一步改善患者的預(yù)后，延長(zhǎng)患者的無(wú)瘤生存時(shí)間，其AUC值為0.885。對(duì)于超過(guò)米蘭標(biāo)準(zhǔn)的肝癌肝移植受者，肝癌組織中miR-424高表達(dá)較低表達(dá)的受者術(shù)后無(wú)復(fù)發(fā)生存期明顯延長(zhǎng)［20］。Ng等［21］的研究發(fā)現(xiàn)血漿內(nèi)的早期循環(huán)miRNA（門(mén)靜脈復(fù)流后2 h）可以用來(lái)預(yù)測(cè)肝癌肝移植術(shù)后腫瘤復(fù)發(fā)，早期循環(huán)miR-148a和miR-1246預(yù)測(cè)肝癌肝移植術(shù)后腫瘤復(fù)發(fā)的靈敏度和特異度均較高。Sugimachi等［22］從肝癌患者血清中提取了外泌體中miRNA，發(fā)現(xiàn)在肝癌肝移植術(shù)后腫瘤復(fù)發(fā)的患者中miR-718表達(dá)下調(diào)，而miRNA-718的作用靶點(diǎn)是HOXB8，HOXB8的升高與肝移植后的不良預(yù)后呈正相關(guān)，提示血清外泌體中miRNA也有可能成為肝移植術(shù)后腫瘤復(fù)發(fā)的預(yù)測(cè)指標(biāo)。Xu等［23］通過(guò)單核苷酸多態(tài)性分析表明供者miR-196a-2多肽位點(diǎn)rs11614913純合子CC突變，會(huì)增加肝癌肝移植術(shù)后腫瘤復(fù)發(fā)的發(fā)生率，并縮短患者無(wú)瘤生存時(shí)間。該研究表明除了肝移植受者本身，供者的某些特征也會(huì)對(duì)肝癌肝移植術(shù)后腫瘤復(fù)發(fā)產(chǎn)生影響。

5 總結(jié)與展望

肝移植涉及多個(gè)臨床學(xué)科，對(duì)移植物及術(shù)后患者的治療效果及時(shí)有效的評(píng)估可以直接影響肝移植術(shù)后患者的生存率。肝組織和體液中特定miRNA的濃度變化與肝移植療效密切相關(guān)，這使得miRNA作為肝移植生物標(biāo)記物和干預(yù)靶點(diǎn)成為可能。未來(lái)miRNA研究將會(huì)在依據(jù)供體特異性miRNA選擇個(gè)體化的抗排異藥物以及針對(duì)性預(yù)防肝癌肝移植術(shù)后復(fù)發(fā)領(lǐng)域取得大的突破。更為重要的是，隨著miRNA在肝移植領(lǐng)域研究的深入，可能會(huì)改變以往的肝移植術(shù)前診斷、術(shù)后隨訪等方案，對(duì)改善肝移植質(zhì)量、提高肝移植術(shù)后長(zhǎng)期生存率具有重要意義。