MiRNA作為生物標(biāo)志物在心血管疾病中的研究進(jìn)展

MiRNA作為生物標(biāo)志物在心血管疾病中的研究進(jìn)展摘要：miRNA是一類(lèi)由內(nèi)源基因編碼的，長(zhǎng)約18-22nt的單鏈非編碼RNA小分子，可通過(guò)影響靶mRNA的翻譯，對(duì)靶基因表達(dá)進(jìn)行調(diào)控。由于其在疾病發(fā)展中的重要作用而被用作生物標(biāo)記物，在過(guò)去的五年中，許多研究都被用于心血管疾病(CVD)。本文將對(duì)與常見(jiàn)心血管疾病診斷、嚴(yán)重程度和預(yù)后密切聯(lián)系的miRNA相關(guān)研究進(jìn)展進(jìn)行綜述，以探討miRNA在心血管疾病診療中的應(yīng)用前景。關(guān)鍵詞：miRNA；生物標(biāo)志物；心血管疾病心血管疾病(Cardiovasculardiseases，CVD)是涉及心臟和血管的一類(lèi)疾病，泛指由于高脂血癥、血液黏稠、動(dòng)脈粥樣硬化、高血壓等所導(dǎo)致的心臟、大腦及全身組織發(fā)生的缺血性或出血性疾病。常見(jiàn)的心血管疾病包括冠心病、中風(fēng)、高血壓、周?chē)鷦?dòng)脈血管疾病、風(fēng)濕性心臟病、先天性心臟病和心力衰竭等。據(jù)世界衛(wèi)生組織統(tǒng)計(jì)，每年有超過(guò)1700萬(wàn)人死于心血管疾病，占全球死亡總數(shù)的31%《中國(guó)心血管病報(bào)告2017》中指出：中國(guó)心血管病發(fā)病率及死亡率仍處于上升階段，推算我國(guó)心血管疾病現(xiàn)患病人數(shù)高達(dá)2.9億［1］。隨著斑塊所在部位病變的不斷發(fā)展，導(dǎo)致血管局部硬化或斑塊突出造成血管狹窄，若斑塊發(fā)展為不穩(wěn)定斑塊則容易破裂脫落形成血栓，導(dǎo)致MACCE事件的發(fā)生。隨著RNA組學(xué)的發(fā)展，人們發(fā)現(xiàn)miRNA可能是具有臨床價(jià)值的一類(lèi)新的生物標(biāo)志物。miRNA是一類(lèi)由內(nèi)源基因編碼的，長(zhǎng)約18-22nt的單鏈非編碼RNA小分子，成熟的miRNA與其他蛋白一起組成RISC，通過(guò)不完全互補(bǔ)結(jié)合的方式作用于哺乳動(dòng)物靶基因的3'非編碼區(qū)或編碼區(qū)域，抑制靶基因翻譯或介導(dǎo)靶基因降解，最終發(fā)揮抑制基因表達(dá)的作用。生物信息學(xué)分析表明超過(guò)30%的基因都受到miRNA的調(diào)控。據(jù)報(bào)道m(xù)iRNA在動(dòng)脈粥樣硬化的病理生理過(guò)程中發(fā)揮重要作用，如內(nèi)皮功能障礙、炎癥、凋亡等生物過(guò)程。一：miRNA與冠心病為評(píng)估循環(huán)miRNA在急性心肌梗死診斷中的應(yīng)用價(jià)值，將它們與已建立的生物標(biāo)志物的比較，如心肌肌鈣蛋白。在誘導(dǎo)急性心肌梗死的大鼠模型中，血漿miR-208表達(dá)水平相比健康對(duì)照顯著增加，作者發(fā)現(xiàn)miR-208與肌鈣蛋白類(lèi)似的檢測(cè)時(shí)間過(guò)程，提示其是診斷急性心梗生物潛在生物標(biāo)志物。在一項(xiàng)涉及424例疑是急性心梗的急性冠脈綜合癥患者，通過(guò)對(duì)血清miR-208和miR-49-5p表達(dá)水平將急性心?；颊弑鎰e臨床實(shí)驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)miR-208和miR-49-5p的ROC曲線(xiàn)下面積均顯著低于肌鈣蛋白T(cTnT0.95；miR-2080.82；miR-49-5p0.79)。在一項(xiàng)納入444例急性冠脈綜合癥患者臨床研究中發(fā)現(xiàn)急性心肌梗死患者的血清miR-1，miR-133a，和miR-208b相對(duì)于不穩(wěn)定型心絞痛患者顯著升高，而且miRNA表達(dá)水平與肌鈣蛋白呈顯著相關(guān)，總之，這些研究提示循環(huán)miRNAs作為急性心肌梗死診斷的新生物標(biāo)志物，是對(duì)已建立的基于蛋白質(zhì)的生物標(biāo)志物的重要補(bǔ)充。二：miRNA與腦卒中國(guó)內(nèi)外許多動(dòng)物模型及臨床病例對(duì)照研究表明，腦卒中可以迅速改變miRNA表達(dá)譜。Jeyaseelan等人在大鼠大腦中動(dòng)脈缺血再灌注模型中對(duì)腦組織和血液miRNA進(jìn)行整體分析，發(fā)現(xiàn)miRNA表達(dá)模式隨著再灌注時(shí)間而改變，并確定了7種miRNA的不同調(diào)控模式，這些結(jié)果有助于miRNAs作為卒中生物標(biāo)記物應(yīng)用。目前，腦卒中的診斷依賴(lài)于臨床檢查和各種神經(jīng)影像技術(shù)。然而，僅不到1/3患者在卒中癥狀出現(xiàn)3?6h內(nèi)呈現(xiàn)出典型的影像學(xué)變化。研究發(fā)現(xiàn)急性缺血性腦卒中患者外周血細(xì)胞中miR-122，miR-148a，let-7i，miR-19a、mir-320d，mir-4429表達(dá)下調(diào)以及mir-363，mir-487b表達(dá)上調(diào)，生信分析預(yù)測(cè)這些miRNAs可能參與調(diào)節(jié)白細(xì)胞基因的表達(dá)，提示這些miRNAs不僅可以作為急性腦卒中的診斷標(biāo)志物，也可以作為潛在治療靶點(diǎn)。Zhao等人研究急性缺血性腦卒中患者循環(huán)miR-335和鈣調(diào)蛋白表達(dá)關(guān)系，發(fā)現(xiàn)miR-335表達(dá)下調(diào)，并與血漿中鈣調(diào)蛋白以及NIHSS評(píng)分呈負(fù)相關(guān)，而鈣調(diào)蛋白被證實(shí)參與調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)鈣，且與神經(jīng)功能缺損及嚴(yán)重程度成正相關(guān)，這些研究表明循環(huán)miR-335是急性缺血性腦卒中潛在診斷及預(yù)后標(biāo)志物。缺血性卒中根據(jù)不同病因可以分為大動(dòng)脈粥樣硬化、心源性栓塞、小動(dòng)脈閉塞、其他不明原因致病等各種亞型，而不同亞型選擇的治療方案亦有所不同。臨床上約有2/3的卒中病人有明確的病因診斷，剩下的被定義為“隱源性缺血性腦卒中”，而這類(lèi)卒中亞型常伴隨著高復(fù)發(fā)率和高死亡率。sepramaniam等人研究設(shè)計(jì)由32個(gè)miRNAs組成的TaqMan微陣列可以鑒別缺血性卒中亞型，其中5個(gè)miRNA（mir-125b-2，miR-125b—27a，mir-125b-422a，mir-125b-488和mir-125b-627）被認(rèn)為是與危險(xiǎn)因素?zé)o關(guān)的潛在診斷標(biāo)記物。腦卒中后抑郁（PSD）是腦梗死后最常見(jiàn)的并發(fā)癥之一，PSD的發(fā)生率從25%到70%，研究表明，PSD伴有自責(zé)、情緒異常，悲傷和沮喪，與嚴(yán)重神經(jīng)功能恢復(fù)有關(guān)，能增加中風(fēng)發(fā)病率和死亡率，因此，對(duì)PSD的早期診斷和治療是非常重要的。Zhang等人發(fā)現(xiàn)在PSD和非PSD組之間有25個(gè)循環(huán)miRNAs呈顯著差異表達(dá)，生信分析這些miRNAs的靶基因富集于腫瘤和MAPK信號(hào)通路。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，血清miR-132的表達(dá)水平升高與卒中后認(rèn)知障礙相關(guān)［32］；miR-137可以通過(guò)結(jié)合Grin2AmRNA3'UTR來(lái)抑制Grin2A蛋白表達(dá)，動(dòng)物模型驗(yàn)證miR-137過(guò)表達(dá)發(fā)揮對(duì)PSD的抑制作用［33］。這些研究表明，血液中的miRNAs可以作為生物標(biāo)記物來(lái)預(yù)測(cè)和治療PSD發(fā)生。三：miRNA與其他心血管疾病研究發(fā)現(xiàn)miRNA-29在動(dòng)脈瘤的發(fā)展中起著獨(dú)特的作用（68）。Let-7e在外周動(dòng)脈病患者血清中的表達(dá)較低］。8例腦動(dòng)靜脈畸形患者血漿中已知的細(xì)胞存活啟動(dòng)子miRNA-210的上調(diào)，從而提供靜脈與動(dòng)脈側(cè)的連接，而miRNA-210參與了各種情況。四、展望MiRNA參與調(diào)控不同心血管疾病，發(fā)揮病理性或保護(hù)性調(diào)控作用。人們對(duì)基于miRNA治療發(fā)展的循環(huán)miRNA產(chǎn)生了極大的興趣，探索使用EVs來(lái)傳遞miRNA，包括抗miRNA寡核苷酸（阻斷病理性miRNA信號(hào)傳導(dǎo)）或者合成miRNA模擬網(wǎng)（刺激保護(hù)性miRNA信號(hào)傳導(dǎo)）。盡管目前基于miRNA的治療方法取得進(jìn)展，但將這些技術(shù)轉(zhuǎn)移到臨床之前需要解決幾個(gè)主要問(wèn)題。首先，提高以miRNA為基礎(chǔ)的治療特異性，針對(duì)遞送器官特異性抗miRNA或miRNA模擬物的技術(shù)發(fā)展是至關(guān)重要的。其次，抗miRNA/miRNA模擬物的長(zhǎng)期效應(yīng)還需要進(jìn)一步研究，因?yàn)橐呀?jīng)證明它們可以在組織中持續(xù)數(shù)月］，這可能導(dǎo)致生理過(guò)程的毒性，因?yàn)橐粋€(gè)miRNA可以直接抑制成百上千個(gè)基因的表達(dá)，miRNA的藥理調(diào)節(jié)也可以通過(guò)靶向多分子途徑誘導(dǎo)組織中多能效應(yīng)。最后，對(duì)于循環(huán)miRNA作為診斷/預(yù)后生物標(biāo)志物的使用，許多研究已經(jīng)證實(shí)心血管疾病相關(guān)的miRNA作為潛在的生物標(biāo)志物，但由于外周血處理和存儲(chǔ)條件可以顯著改變miRNA的水平，因此確定標(biāo)準(zhǔn)樣品制備技術(shù)