循环microRNAs在冠心病中的诊断作用

李亚丽，姜 皓，艾丽萍，侯秀伟

(吉林大学第二医院 心血管内科，吉林 长春130041)

心血管疾病是引起全球死亡的首要原因。冠心病是最常见的心血管疾病，表现为急性冠脉综合征，包括不稳定型心绞痛、ST段抬高心肌梗死和非ST段抬高心肌梗死。现有的诊断工具在急性冠脉综合征患者检测和风险分层的效果不是非常理想。因此，探索可靠的具有高敏感性和特异性的标志物,对于心血管疾病的早期诊断、及时治疗和判断预后具有重要意义。微小RNA (miRNA )是一类保守的内源性非编码单链小分子RNA,参与包含心血管疾病在内的多种病理学过程，并在不同类型的心血管疾病中有显著改变。此外，miRNAs能够在外周循环中稳定存在，并易于检测。这些特性使miRNAs成为心血管疾病潜在标志物,现已发现了各种心血管疾病的特异性循环miRNA。本文就循环microRNAs作为急性冠脉综合征患者检测和风险分层的新潜在生物标志物展开综述。

1 冠心病生物学标志物的现状

急性胸痛患者需要高度敏感和特异性的诊断工具来进行适当的诊断[1]。现有的几种经典生物标记物主要用于心梗的诊断，包括肌钙蛋白T，肌钙蛋白I，血清肌红蛋白和肌酸激酶MB。 肌钙蛋白现在被常规用于心梗的诊断，虽然具有高灵敏性但特异性差，在不是心梗的患者中也发现其升高[2]。此外，肌钙蛋白的释放延迟，在1-2小时内缺乏敏感性，并且需要在早期时间点进行连续测量。新近开发的高灵敏度心肌肌钙蛋白敏感性增高，但非心脏冠状动脉病变的假阳性率也显著上升。此外，现有生物学标志物不能区分肌钙蛋白阴性的不稳定型心绞痛和非冠状动脉性胸痛。目前，可用的预后诊断工具是N末端前脑利钠肽，超声心动图和磁共振成像[3]。但这些工具并不理想，寻找用于急性冠脉综合征患者检测和风险分层的新潜在生物标志物具有积极的临床意义。

2 微小RNA作为生物学标志物

微小RNA是一类长度为19-25个核苷酸大小的非编码RNA，主要在转录后水平通过翻译抑制或降解信使RNA(mRNA)来发挥基因表达调控作用，影响多种病理生理学过程。近年来的研究发现，微小RNA参与多种心血管疾病的进程。例如，miR-1是心肌和骨骼肌特异性最丰富的miRNA，在心脏发育过程中起着调节分化和增殖的作用，同时也是成人心脏心肌细胞生长的调节因子[4]。miR-143和-145是血管平滑肌细胞(VSMCs)中表达最高的微小RNA，对血管损伤反应形成新内膜起到促进作用，并在动脉粥样硬化过程有显著变化[5]。

此外，miRNA已经在包括血液在内的体液中检测到。血液中循环miRNA可以充当旁分泌因子，由不同的细胞类型分泌，整合于蛋白质复合物，脂质或高密度脂蛋白(HDL)，它们非常稳定并且耐受RNA酶降解[6]。因此，miRNA满足理想生物标志物的几个标准。已有研究表明，miRNA的适用性作为生物标志物用于心血管疾病，甚至可能超过基于蛋白质的生物标志物[8]。miRNA研究领域为心血管事件的生物标志物风险分层创造了潜在的新方法，并且在大规模的前瞻性临床研究中收集了有前景的数据[7]。

3 微小RNA在诊断冠心病患者中的作用

有研究发现,miR在冠心病患者和非冠心病患者的血清中显著变化。例如，miR-133a， miR-134， miR-145， miR-122和miR-370在冠心病患者血清中显著升高，且与冠状动脉狭窄评价指标Gensini评分呈正相关，可以用于预测CAD患者冠脉病变的存在和严重程度[9]。此外， 一项研究报道miR-155与复杂的致动脉粥样硬化代谢风险因子呈负相关， miR-126， miR-33A / B，miR-1， miR-16， miR-122， miR-208B，miR-375和miR-499在区分冠心病患者和非冠心病患者无显著的诊断意义[10]。

3.1微小RNA区分稳定心绞痛与急性冠脉综合征中的诊断作用

miR-1，miR-21和miR-499三个miRNA 发现在冠心病患者和急性冠脉综合征患者显著变化，与高敏感的肌钙蛋白联用可以显著提高超敏肌钙蛋白诊断急性冠脉综合征的敏感性[11]。此外，这三个miRs与miR-145还被发现与CAD的严重程度有关[12]。还有研究表明。miR-132，miR-150和miR-186的组合作为生物标志物，与4种经典生物标记hsTnI，BNP，C-反应蛋白相比(C反应蛋白)和半胱氨酸蛋白酶抑制剂C的组合，更具诊断意义[13]。

3.2微小RNA区分不稳定性心绞痛与急性心梗的诊断作用

研究发现，miR-208A / B在诊断急性心梗方面，与肌钙蛋白或超敏肌钙蛋白相比具有更高的敏感性和特异性。此外，miR-133a， miR-320A和miR-499在诊断急性心梗方面也表现出很高的敏感和特异性。但它们不能用于鉴别稳定型心绞痛和不稳定性心绞痛[14]。而miRNA-337-5p单独在稳定型心绞痛中增加，但在不稳定性心绞痛中不增加;而与健康对照相比，稳定型心绞痛和不稳定性心绞痛miRNA-433和miRNA-485-3p均单独增加。这三种miRNA在稳定型心绞痛中增加，但在不稳定性心绞痛中患者中都没有显著差异[15]。

与不稳定性心绞痛患者相比，非ST段抬高心梗患者的miRNA-208a和miRNA-146a水平更高，而不稳定性心绞痛患者的miRNA-1和miRNA-499水平超过非ST段抬高心梗患者的水平。miRNA-21在非ST段抬高心梗患者和不稳定性心绞痛患者之间具有可比性[16]。

3.3微小RNA区分不稳定性心绞痛与非心源性胸痛的诊断作用

miRNA-19a，miRNA-19b，miRNA-132，miRNA-140-3p，miRNA-142-5p，miRNA-150，miRNA-186和miRNA-210八个miRs在不稳定性心绞痛患者与非心源性胸痛患者相比显著升高。其中，单个miR用于诊断不稳定性心绞痛患者时，MiR-186的诊断效果最佳，当与miR-132和miR-150联用时，诊断效果大幅提升[17]。

3.4微小RNA区分非ST段抬高心梗vs.ST段抬高心梗的诊断作用

以往的研究表明，miR-208B,miR-133a,miR-499,miR-451和miR-134水平在心梗患者中表达升高，但在ST段抬高心梗更高。STEMI患者的血浆miRNA-25-3p和miRNA-374b-5p，血小板miRNA-25-3p和miRNA-221-3p以及PBMC miRNA-25-3p和miRNA-221-3p的水平显著高于非ST段抬高心梗[18]。血浆中miRNA-92a-3p和miRNA-30d-5p的水平在ST段抬高心梗中显著低于非ST段抬高心梗的患者。

3.5微小RNA在支架再狭窄的作用

支架植入后患者会面临几个并发症。这些并发症因植入支架的类型而异。裸金属支架例如诱导由于血管损伤引起的平滑肌细胞的非典型增殖和迁移。这导致新生内膜形成和随后的支架内再狭窄[19]。药物洗脱支架大大降低了支架内再狭窄的风险。然而，他们的主要缺点是晚期支架血栓形成的风险增加。 研究发现，在支架miRNA-21敲除(KO)小鼠中，与支架化野生型小鼠相比，新内膜至内侧比率，新内膜厚度和新内膜面积均降低。与野生型对照相比，miRNA-21 KO小鼠具有更多的抗炎性M2巨噬细胞， 因此miRNA-21在支架植入后促进炎症和血管重塑，可能是改善今天使用的药物洗脱支架的再狭窄率[20]。

4 展望

尽管如此，miRNA对ACS患者的识别和风险分层具有很大的诊断潜力，其与CVD的病理生理今后还需要进一步的研究证实或检验一些生物标志物的临床意义。

miRNA具有巨大的潜力，可用作临床适用的诊断以及预后生物标志物。它们在器官和细胞特异性表达，并参与调控冠心病的不同过程，这可能导致开发出用于常规临床实践的强大诊断工具，为临床诊断提供了新的方法和思路。但miRNA作为冠心病的生物学标志物还需要大规模的临床试验。此外，为了更可靠和可重复的结果，需要标准化miRNA分离和定量程序。