miRNAs在肝臟疾病中的新進(jìn)展*

吳 松 綜述，艾紅梅 審校

(荊州市中心醫(yī)院檢驗科，湖北荊州 434020)

肝臟疾病可以分為病毒性肝炎、酒精性肝炎、非酒精性脂肪肝、血色素沉積、自身免疫性肝炎(AIH)等。乙型肝炎病毒(HBV)、丙型肝炎病毒(HCV)和酒精是肝硬化和肝細(xì)胞癌最重要的病因。盡管疫苗預(yù)防及酒精控制有助于降低肝病的發(fā)病率，但是近年來肝病患者的數(shù)量仍居高不下。2016年全世界有超過100萬人死于肝硬化，給社會帶來巨大的健康和經(jīng)濟(jì)壓力[1-2]。每年都有大量針對肝病的診斷和預(yù)后研究，希望找到一種新的生物標(biāo)志物來診斷和預(yù)測肝病。微小RNA(miRNA)是一種具有調(diào)節(jié)功能的內(nèi)源性的非編碼小分子RNA，長度大為20～25個核苷酸。miRNA能調(diào)節(jié)許多重要的生物學(xué)過程，如細(xì)胞生長、分化、發(fā)育、凋亡、宿主對病毒感染的反應(yīng)等。miRNA還參與了調(diào)控基因的表達(dá)，在很多疾病發(fā)生、發(fā)展過程中都起作用[3]。此綜述總結(jié)了一些miRNA的研究，研究對象主要是肝病患者肝組織和血清中獲取的miRNA，試圖找到miRNA作為生物標(biāo)志物在診斷肝臟疾病及預(yù)后中的意義。

1 乙型肝炎

CHEN等[5]研究發(fā)現(xiàn)，在由乙型肝炎引發(fā)的肝硬化患者的血漿中miR-106b明顯升高，同時miR-181b下降。聯(lián)合使用miR-106b和miR-181b診斷乙型肝炎相關(guān)的肝硬化靈敏度為0.86，特異度為0.75。此外，他們還證明在比較乙型肝炎相關(guān)的肝硬化和非乙型肝炎相關(guān)肝硬化(如酗酒、血吸蟲病、自身免疫性和膽汁性肝硬化)的患者之間mir-106b和mir-181b并無顯著差異，這表明這些miRNA的血漿水平的差異與病因無關(guān)[4]。有研究發(fā)現(xiàn)在青少年乙型肝炎患者的血漿中16種miRNA的水平升高，包括：miR-99a、miR-100、miR -122、miR -122*、miR-125b、miR-192、miR-192 *、miR-193b、miR-194、miR-215、miR-365、miR-455-5p、miR-455-3p、miR-483-3p、miR-885-5p、miR-1247。這16種miRNA在E抗原陽性的患者的水平明顯高于E抗原陰性的患者，同時這些miRNA還與乙型肝炎DNA的水平呈正相關(guān)，說明這些miRNA在青少年乙型肝炎患者病情的發(fā)生和發(fā)展中有著重要作用[5]。JINATO等[6]發(fā)現(xiàn)用聚乙二醇干擾素α-2a治療的乙型肝炎患者中，治療效果明顯的組(HBsAG轉(zhuǎn)陰)miR-185-5p 和 miR-186-5p明顯表達(dá)下調(diào)。

SINGH等[7]將慢性乙型肝炎的患者分為4組：免疫耐受組(IT)、急性病毒肝炎組(AVH)、無纖維化組、纖維化組(包括早期和晚期纖維化)。研究其肝組織中的miRNA。他們發(fā)現(xiàn)在免疫耐受組miR-199a-5p、miR-221-3p和Let-7a-3p的水平升高。這些miRNA參與先天免疫反應(yīng)和病毒復(fù)制。在AVH組,miR -125b-5p和miR-3613-3p升高，而miR-940下降，這些miRNA可能通過STAT3通路影響細(xì)胞擴(kuò)散。在早期纖維化組，miR-34b-3p、miR-1224-3p和miR-1227-3p升高而miR-499a-5p下降。這些miRNA參與了慢性炎癥的調(diào)節(jié)。在晚期纖維化過程中，miR-1、miR-10b-5p、miR-96-5p、miR-133b和miR-671-5p上升，同時miR-20b-5p和miR-455-3p下降，這些miRNA可能會加速慢性疾病的發(fā)展。有趣的是，這17種miRNA中只有8種在血清中有相似的表達(dá)。

XING等[8]最近評價肝癌、肝硬化、慢性乙型肝炎患者血清中miR-29和miR-122水平。研究結(jié)果表明，肝癌和慢性乙型肝炎患者血清miR-122水平高于健康對照組。另一方面，與健康對照相比，miR-29在肝硬化患者中下調(diào)，在慢性乙型肝炎患者中上調(diào)。此外，在慢性乙型肝炎患者血清miR-29和miR-122水平和HBV DNA之間存在正相關(guān)關(guān)系。作者認(rèn)為，miR-29表達(dá)下調(diào)可能與肝纖維化有關(guān)。LIU等[9]發(fā)現(xiàn)在由乙型肝炎引起的肝癌患者中miR-15b和miR-130b水平上調(diào)。作者聯(lián)合miR-15b和miR-130b來區(qū)分肝癌與非肝癌患者，靈敏度為98.3%，特異度為91.5%。同時當(dāng)血清甲胎蛋白(AFP)<20 ng/mL的早期肝癌患者中，也能用這些miRNA做出較好的診斷。AMIT等[10]發(fā)現(xiàn)與慢性乙型肝炎感染非肝癌患者相比，在慢性乙型肝炎引發(fā)的肝癌患者血清中miR-126 and miR-142-3p表達(dá)增加，miR-126與AFP組合能有效區(qū)分慢性乙型肝炎患者中的肝癌患者。而SAMEER等[11]則發(fā)現(xiàn)miR-141和miR-200a在肝細(xì)胞癌中明顯下降，與肝硬化組及健康對照組比較有顯著性差異。miR-141和miR-200a可以用來鑒別健康人中的肝癌患者，ROC曲線下面積分別為0.85和0.82。此外，這兩種miRNA在鑒別肝癌和肝硬化非肝癌患者時也有很好的準(zhǔn)確性。

LI等研究了大量慢性乙型肝炎患者(CHB)及乙型肝炎相關(guān)的肝癌患者的血漿微泡(MV)的miRNA。作者發(fā)現(xiàn)219個miRNA僅在慢性乙型肝炎患者血漿微泡中表達(dá)，189個miRNA僅表達(dá)于肝癌血漿微泡中，在這兩組中有53個miRNA表達(dá)。其中靶基因與炎性反應(yīng)相關(guān)的miRNA有：miR-1、miR-17、miR-20a、miR-23a、miR-30b、miR-128、miR -188- 5p、miR-194、miR-377、miR-410、miR-432、miR-494、miR-936和miR-939。此外，miR-15b和miR-130b在CHB MV中下調(diào)，但在HCC MVs中上調(diào)，這與LIU等[12]的結(jié)果一致。miR-125b作為抑癌基因，在CHB MV中上調(diào)，HCC MV下調(diào)。因此，這些結(jié)果表明，這些miRNA可作為HCC篩查的生物標(biāo)志物，并可作為CHB的危險分層。CHAO等[13]在研究乙型肝炎引起的肝硬化患者及肝癌患者血清中miRNA水平時發(fā)現(xiàn)，肝硬化患者血清中miR-16、miR-122、miR-221、miR-let- 7b、miR-15b的水平明顯降低；當(dāng)肝硬化進(jìn)展為肝癌時，血清mir-122、mir -let- 7b和mir-15b水平顯著升高(P分別為0.046、0.043和0.044) 。SONG等[14]在比較重度乙型肝炎及輕度乙型肝炎患者中發(fā)現(xiàn)，血清mir-210的表達(dá)與慢性乙性肝炎的嚴(yán)重程度呈正相關(guān)，同時與丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(ALT)、天門冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(AST)、總膽紅素呈正相關(guān)，與凝血酶原活性呈負(fù)相關(guān)。作者認(rèn)為血清mir-210表達(dá)可能會導(dǎo)致肝細(xì)胞缺氧，從而加重肝炎的程度。YU等[15]發(fā)現(xiàn)與健康對照相比，miRNA-9-5p在慢性乙型肝炎患者血清表達(dá)下降，同時還證明了miRNA-9-5p通過TGFBR1和TGFBR2 Smads途徑抑制轉(zhuǎn)化生長因子-β1(TGF-β1)的產(chǎn)生，抑制肝星狀細(xì)胞(HSC)的激活。FENG等[16]發(fā)現(xiàn)乙型肝炎病毒X蛋白(HBX)能抑制miR-30e,從而誘導(dǎo)了P4HA2的表達(dá)，增強(qiáng)肝臟的膠原沉積，促進(jìn)了肝纖維化和肝癌的發(fā)展。

乙型肝炎患者血清miRNA的表達(dá)是多變的，在乙型肝炎的不同階段，乙型肝炎相關(guān)的肝硬化，乙型肝炎引發(fā)的肝癌中miRNA都有變化。還需要進(jìn)一步的研究，希望找到靈敏度和特異度都好的miRNA來診斷這些疾病。

2 丙型肝炎

BIHRER等[17]證實慢性丙型肝炎患者血清中的miR-122水平明顯高于與健康對照組。miR-122與國際標(biāo)準(zhǔn)化(凝血酶原時間)比值(INR)，肝纖維化程度及丙型肝炎RNA病毒含量沒有相關(guān)性，但是miR-122還與丙型肝炎患者的ALT、AST、組織學(xué)活性指數(shù)(HAI)及炎癥活動呈正相關(guān)。在另外一項研究中，BIHRER等[18]發(fā)現(xiàn)與健康對照相比，miR-21在慢性丙型肝炎患者和丙型肝炎引發(fā)的肝癌患者中明顯升高，但是在這兩組中miR-21水平相近，并沒有差異 。

最近，KUMAR等[19]對25例高病毒含量(>10 000 IU)HCV-3型感染患者血清mir-122的表達(dá)進(jìn)行了評估。與對照組相比，mir-122表達(dá)增加，mir-122與ALT、AST、病毒含量呈正相關(guān)。用mir-122區(qū)分這類患者和健康對照，ROC曲線下面積為0.929，靈敏度和特異都分別為92.0%和84.0%。MURAKAMI等[20]把HCV-1b型感染患者分為持續(xù)病毒學(xué)應(yīng)答組(SVR)和無應(yīng)答組(NR)，在兩組患者肝組織活檢中有9種miRNA的含量明顯不同，分別是miR-18a、 miR-27b、 miR-34b*、miR-122、miR-143、miR-145、miR-378、miR-422b*、miR-652。WAIDMANN等[21]對HCV-1型感染的患者血清中mir-122進(jìn)行了研究，他們發(fā)現(xiàn)當(dāng)這些患者用聚乙二醇化的干擾素-α和利巴韋林治療后，mir-122在SVR組和NR組中并沒有顯著性差異，說明mir-122并不適用于此類藥物治療效果的評價。然而在另外一項研究中發(fā)現(xiàn)，在用聚乙二醇化的干擾素和利巴韋林治療的HCV-2型感染的患者中，mir-122在SVR組和NR組中有顯著差異[22]。Butt等[23]評價了HCV-3型感染的患者血清及肝臟中mir-122的水平，發(fā)現(xiàn)與健康個體相比，肝臟中mir-122水平下降，血清中mir-122水平升高，兩者呈顯著的負(fù)相關(guān)。同時，使用聚乙二醇化干擾素和利巴韋林治療此類患者，發(fā)現(xiàn)與NR組相比，SVR組中血清mir-122顯著升高，說明了mir-122具有預(yù)測治療效果的潛力。ABIGAIL等[24]發(fā)現(xiàn)在HCV感染的患者中miR-208b和 miR-499a-5p表達(dá)增加。同時在另一研究中他們還發(fā)現(xiàn)miR-208b、miR-499a-5p會通過抑制1型干擾素受體鏈的表達(dá)從而抑制1型干擾素，影響丙型肝炎的治療。

ZHANG等[25]研究發(fā)現(xiàn)，HCV感染者肝組織中miR-155明顯高于對照組及非酒精性脂肪肝(NASH)組。同時在。在用干擾素和利巴韋林治療后，SVR組中的miR- 155表達(dá)水平較低，說明miR-155具有預(yù)測治療效果的潛力。在另外一項研究中，Zhang等對118例慢性丙型肝炎患者和95例HCC患者的血清mir-143和mir-215的表達(dá)情況進(jìn)行了比較。這兩種miRNA的水平在慢性HCV和HCC組中都升高。在鑒別慢性HCV患者組和健康對照組時，mir-143的ROC曲線下面積為0.617(靈敏度78.0%，特異度64.0%)；mir-215的ROC曲線下面積為0.802(靈敏度78.0%，特異度89.0%)。在鑒別HCC患者和健康對照組時，mir-143的ROC曲線下面積為0.795(靈敏度73.0%，特異度83.0%)；mir-215的ROC曲線下面積為0.816(靈敏度80.0%，特異度91.0%)[26]。

miR-122在丙型肝炎患者中研究較多，它在不同亞型的丙型肝炎患者診斷和治療中的表現(xiàn)是不同的。此外一些其他的miRNA在丙型肝炎的診斷和治療中也有重要的作用。

3 非酒精性脂肪肝(NAFLD)

CERMELLI等評價了miR-16、miR-21、miR-34a和miR -122在慢性HCV感染和NAFLD中的表達(dá)。他們發(fā)現(xiàn)在與健康對照比較時，HCV組和NAFLD組患者血清中除了mir-21水平無明顯變化外，mir-16、mir-34a和mir-122的表達(dá)均有升高。mir-34a和mir-122與ALT、AST、纖維化程度、炎癥活動呈正相關(guān)。在NAFLD患者中，mir-122也與血清脂質(zhì)水平(總膽固醇和低密度脂蛋白)相關(guān)。miR-34a和mir-122還可以用來區(qū)分NAFLD患者的不同階段，包括NAFLD簡單脂肪變性(NAFLD-ss)和非酒精性脂肪炎(NAS)，mir-34a的ROC曲線下面積為0.75,mir-122的ROC曲線下面積為0.70。因此,mir-34a和mir-122可能是NAFLD中有用的診斷生物標(biāo)志物[27]。

同樣，MIYAAKI等[28]對NAFLD患者肝活檢和血清樣本的mir-122表達(dá)進(jìn)行了評估，發(fā)現(xiàn)血清mir-122與肝mir-122有顯著相關(guān)性。此外，輕度脂肪變性的患者血清mir-122表達(dá)量低于重度脂肪變性患者。與輕度纖維化(F0或F1)患者相比，重度纖維化(大于F1)患者血清mir-122的表達(dá)水平也較低。作者構(gòu)建了血清mir-122的ROC曲線，作為肝纖維化的預(yù)測因子，并發(fā)現(xiàn)ROC曲線下面積(0.820)大于透明質(zhì)酸和IV型膠原蛋白的ROC曲線下面積，兩者都是肝纖維化相關(guān)的標(biāo)志物。

最近，PIROLA等[29]研究證實，NAFLD(SS和NASH)患者血清mir-122、mir-192和mir-375水平均上調(diào)。這些miRNA與疾病的嚴(yán)重程度相關(guān)，在NASH患者中表達(dá)的表達(dá)高于SS患者。盡管如此，這些miRNA與脂肪肝浸潤和小葉炎癥的嚴(yán)重程度無關(guān)。另一方面，mir-122與纖維化程度、AST、ALT和GGT相關(guān)。YANG等[30]在非酒精性脂肪性肝纖維化患者中發(fā)現(xiàn)，miR-130a-3p能降低HSC的活化，誘導(dǎo)HSC的凋亡。它作用的靶基因是生長因子受體(TGFBR)1和2，這為治療肝纖維化提供了幫助。

4 其他肝臟疾病

MIGITA等[31]對46例1型自身免疫性肝炎(AIH)的患者血清miR-21和miR-122表達(dá)進(jìn)行了評價。與慢性丙型肝炎患者和健康對照組相比，miR-21和miR-122在AIH患者中發(fā)現(xiàn)有上調(diào)。miR-21和miR-122均與ALT和AST呈正相關(guān)，但與IV型膠原無顯著相關(guān)性。雖然miR-21和miR-122在晚期纖維化患者中表達(dá)較低，但只有miR-21與肝壞死的分級呈正相關(guān)。此外，還證實這些mirRNA在未治療的AIH患者中上調(diào)，但在激素治療后的AIH患者中下調(diào)。

NINOMIYA等[32]對原發(fā)性膽汁性膽管炎(PBC)患者的miRNA表達(dá)進(jìn)行評估，這是一種自身免疫性疾病，其特點是膽管的漸進(jìn)性破壞和抗線粒體抗體(AMA)陽性。作者發(fā)現(xiàn)在PBC患者中miR-197-3p和miR-505-3p與健康人、CHB患者和慢性HCV患者相比下調(diào)。此外，TAN等[33]發(fā)現(xiàn)，PBC患者與健康個體相比，血清miR-122和miR-141-3p水平上調(diào)，miR-26b-5p下調(diào)。作者聯(lián)合使用這3個miRNA區(qū)分PBC患者和健康人，ROC曲線下面積為0.905(靈敏度80.5%;特異度88.3%)。此外，該miRNA小組的診斷性能優(yōu)于ALP和抗核抗體，但靈敏度和特異度低于AMA。KONSTANTINA等[34]在對原發(fā)性硬化性膽管炎(PSC)患者研究中發(fā)現(xiàn)在PSS患者中miR-200b表達(dá)升高，同時促性腺激素釋放激素(GnRH)和促性腺激素釋放激素受體亞型(GnRHR1)的表達(dá)也升高。通過體外實驗證實，通過抑制miR-200b或GnRHR1的表達(dá)，都可以減少膽管細(xì)胞和HSC細(xì)胞中纖維化基因的表達(dá)。NAN等[35]也用過PSC的小鼠模型證實，延長黑暗可以降低miR-200b的表達(dá)，從而降低肝纖維化程度。

酒精性肝病是肝硬化的主要原因之一，可在組織學(xué)上表現(xiàn)為脂肪變性、脂肪肝和肝硬化。Chen等發(fā)現(xiàn)了一種血清miRNA模式，可以用來區(qū)分酒精性脂肪肝患者(ASH)和健康受試者，包括3種上調(diào)的miRNA:miR-135b、miR-490、miR-761;2種下調(diào)的miRNA:miR-203和miR- 214。BLAYA等研究發(fā)現(xiàn)，28例酒精性肝炎(AH)患者血清miR-182水平較對照組上調(diào)，但與疾病嚴(yán)重程度和死亡率無相關(guān)性。相反，miR-182在肝臟的表達(dá)與疾病的嚴(yán)重程度和死亡率有關(guān);因此，作者認(rèn)為血清miR-182水平可能不適合作為一個評價AH的生物標(biāo)志物。LI等發(fā)現(xiàn)，與健康人相比，血清miR-223水平在嗜酒者中被上調(diào)。作者進(jìn)一步證明，miR-223能抑制酒精性肝病患者的肝中性粒細(xì)胞浸潤[36]。

血吸蟲肝病在是血吸蟲屬寄生蟲引起的慢性疾病，它影響了全球超過2億人，成為了熱帶和發(fā)展中國家的主要健康和經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。SANDRINE等通過研究日本血吸蟲肝病患者的肝組織中的miRNA發(fā)現(xiàn)，與健康對照組相比，日本血吸蟲肝病組除了miR-663b表達(dá)偏低，有9種miRNA表達(dá)升高：miR-4521、miR-31-5p、miR-222-3-p、miR-221-3-p、miR-10a-5p、 miR-138-5p、miR-146b-5p、miR-150-5p、miR-199a-3p[37]。WANG等[38]研究發(fā)現(xiàn)綠原酸治療血吸蟲肝纖維化，主要通過IL-13、micro-21、smad7作用，綠原酸能抑制micro-21和結(jié)締組織生長因子mRNA 的表達(dá)，促進(jìn)smad7的表達(dá)。

5 總 結(jié)

肝病是全世界面臨的一個重要的公共健康問題，由肝炎造成死亡率和醫(yī)療費用都在逐年增加。一個好的生物標(biāo)志物能有效改善肝臟疾病的診斷和預(yù)后，減少與之相關(guān)的健康、社會和經(jīng)濟(jì)影響。在過去的10年中，關(guān)于循環(huán)的miRNAs作為肝臟疾病的生物標(biāo)志物的發(fā)表的數(shù)據(jù)已經(jīng)大量增加。一些miRNA，如miR-122，已經(jīng)證明了作為多種肝臟疾病的診斷和預(yù)后工具的潛力。同時其他miRNA，如miR-34a、miR-192和miR-885-5p，似乎更具有疾病特異性，而這些miRNA的潛力作為生物標(biāo)志物需要進(jìn)一步的研究。有很多miRNA作用的靶點也有大量的報道，為我們研究藥物提供了依據(jù)。相信隨著臨床試驗的進(jìn)展，一定會克服肝病診斷及治療方面的難題。