miRNAs在肝脏疾病中的新进展*

吴 松 综述，艾红梅 审校

(荆州市中心医院检验科，湖北荆州 434020)

肝脏疾病可以分为病毒性肝炎、酒精性肝炎、非酒精性脂肪肝、血色素沉积、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细胞癌最重要的病因。尽管疫苗预防及酒精控制有助于降低肝病的发病率，但是近年来肝病患者的数量仍居高不下。2016年全世界有超过100万人死于肝硬化，给社会带来巨大的健康和经济压力[1-2]。每年都有大量针对肝病的诊断和预后研究，希望找到一种新的生物标志物来诊断和预测肝病。微小RNA(miRNA)是一种具有调节功能的内源性的非编码小分子RNA，长度大为20～25个核苷酸。miRNA能调节许多重要的生物学过程，如细胞生长、分化、发育、凋亡、宿主对病毒感染的反应等。miRNA还参与了调控基因的表达，在很多疾病发生、发展过程中都起作用[3]。此综述总结了一些miRNA的研究，研究对象主要是肝病患者肝组织和血清中获取的miRNA，试图找到miRNA作为生物标志物在诊断肝脏疾病及预后中的意义。

1 乙型肝炎

CHEN等[5]研究发现，在由乙型肝炎引发的肝硬化患者的血浆中miR-106b明显升高，同时miR-181b下降。联合使用miR-106b和miR-181b诊断乙型肝炎相关的肝硬化灵敏度为0.86，特异度为0.75。此外，他们还证明在比较乙型肝炎相关的肝硬化和非乙型肝炎相关肝硬化(如酗酒、血吸虫病、自身免疫性和胆汁性肝硬化)的患者之间mir-106b和mir-181b并无显著差异，这表明这些miRNA的血浆水平的差异与病因无关[4]。有研究发现在青少年乙型肝炎患者的血浆中16种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。这16种miRNA在E抗原阳性的患者的水平明显高于E抗原阴性的患者，同时这些miRNA还与乙型肝炎DNA的水平呈正相关，说明这些miRNA在青少年乙型肝炎患者病情的发生和发展中有着重要作用[5]。JINATO等[6]发现用聚乙二醇干扰素α-2a治疗的乙型肝炎患者中，治疗效果明显的组(HBsAG转阴)miR-185-5p 和 miR-186-5p明显表达下调。

SINGH等[7]将慢性乙型肝炎的患者分为4组：免疫耐受组(IT)、急性病毒肝炎组(AVH)、无纤维化组、纤维化组(包括早期和晚期纤维化)。研究其肝组织中的miRNA。他们发现在免疫耐受组miR-199a-5p、miR-221-3p和Let-7a-3p的水平升高。这些miRNA参与先天免疫反应和病毒复制。在AVH组,miR -125b-5p和miR-3613-3p升高，而miR-940下降，这些miRNA可能通过STAT3通路影响细胞扩散。在早期纤维化组，miR-34b-3p、miR-1224-3p和miR-1227-3p升高而miR-499a-5p下降。这些miRNA参与了慢性炎症的调节。在晚期纤维化过程中，miR-1、miR-10b-5p、miR-96-5p、miR-133b和miR-671-5p上升，同时miR-20b-5p和miR-455-3p下降，这些miRNA可能会加速慢性疾病的发展。有趣的是，这17种miRNA中只有8种在血清中有相似的表达。

XING等[8]最近评价肝癌、肝硬化、慢性乙型肝炎患者血清中miR-29和miR-122水平。研究结果表明，肝癌和慢性乙型肝炎患者血清miR-122水平高于健康对照组。另一方面，与健康对照相比，miR-29在肝硬化患者中下调，在慢性乙型肝炎患者中上调。此外，在慢性乙型肝炎患者血清miR-29和miR-122水平和HBV DNA之间存在正相关关系。作者认为，miR-29表达下调可能与肝纤维化有关。LIU等[9]发现在由乙型肝炎引起的肝癌患者中miR-15b和miR-130b水平上调。作者联合miR-15b和miR-130b来区分肝癌与非肝癌患者，灵敏度为98.3%，特异度为91.5%。同时当血清甲胎蛋白(AFP)<20 ng/mL的早期肝癌患者中，也能用这些miRNA做出较好的诊断。AMIT等[10]发现与慢性乙型肝炎感染非肝癌患者相比，在慢性乙型肝炎引发的肝癌患者血清中miR-126 and miR-142-3p表达增加，miR-126与AFP组合能有效区分慢性乙型肝炎患者中的肝癌患者。而SAMEER等[11]则发现miR-141和miR-200a在肝细胞癌中明显下降，与肝硬化组及健康对照组比较有显著性差异。miR-141和miR-200a可以用来鉴别健康人中的肝癌患者，ROC曲线下面积分别为0.85和0.82。此外，这两种miRNA在鉴别肝癌和肝硬化非肝癌患者时也有很好的准确性。

LI等研究了大量慢性乙型肝炎患者(CHB)及乙型肝炎相关的肝癌患者的血浆微泡(MV)的miRNA。作者发现219个miRNA仅在慢性乙型肝炎患者血浆微泡中表达，189个miRNA仅表达于肝癌血浆微泡中，在这两组中有53个miRNA表达。其中靶基因与炎性反应相关的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中下调，但在HCC MVs中上调，这与LIU等[12]的结果一致。miR-125b作为抑癌基因，在CHB MV中上调，HCC MV下调。因此，这些结果表明，这些miRNA可作为HCC筛查的生物标志物，并可作为CHB的危险分层。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水平时发现，肝硬化患者血清中miR-16、miR-122、miR-221、miR-let- 7b、miR-15b的水平明显降低；当肝硬化进展为肝癌时，血清mir-122、mir -let- 7b和mir-15b水平显著升高(P分别为0.046、0.043和0.044) 。SONG等[14]在比较重度乙型肝炎及轻度乙型肝炎患者中发现，血清mir-210的表达与慢性乙性肝炎的严重程度呈正相关，同时与丙氨酸氨基转移酶(ALT)、天门冬氨酸氨基转移酶(AST)、总胆红素呈正相关，与凝血酶原活性呈负相关。作者认为血清mir-210表达可能会导致肝细胞缺氧，从而加重肝炎的程度。YU等[15]发现与健康对照相比，miRNA-9-5p在慢性乙型肝炎患者血清表达下降，同时还证明了miRNA-9-5p通过TGFBR1和TGFBR2 Smads途径抑制转化生长因子-β1(TGF-β1)的产生，抑制肝星状细胞(HSC)的激活。FENG等[16]发现乙型肝炎病毒X蛋白(HBX)能抑制miR-30e,从而诱导了P4HA2的表达，增强肝脏的胶原沉积，促进了肝纤维化和肝癌的发展。

乙型肝炎患者血清miRNA的表达是多变的，在乙型肝炎的不同阶段，乙型肝炎相关的肝硬化，乙型肝炎引发的肝癌中miRNA都有变化。还需要进一步的研究，希望找到灵敏度和特异度都好的miRNA来诊断这些疾病。

2 丙型肝炎

BIHRER等[17]证实慢性丙型肝炎患者血清中的miR-122水平明显高于与健康对照组。miR-122与国际标准化(凝血酶原时间)比值(INR)，肝纤维化程度及丙型肝炎RNA病毒含量没有相关性，但是miR-122还与丙型肝炎患者的ALT、AST、组织学活性指数(HAI)及炎症活动呈正相关。在另外一项研究中，BIHRER等[18]发现与健康对照相比，miR-21在慢性丙型肝炎患者和丙型肝炎引发的肝癌患者中明显升高，但是在这两组中miR-21水平相近，并没有差异 。

最近，KUMAR等[19]对25例高病毒含量(>10 000 IU)HCV-3型感染患者血清mir-122的表达进行了评估。与对照组相比，mir-122表达增加，mir-122与ALT、AST、病毒含量呈正相关。用mir-122区分这类患者和健康对照，ROC曲线下面积为0.929，灵敏度和特异都分别为92.0%和84.0%。MURAKAMI等[20]把HCV-1b型感染患者分为持续病毒学应答组(SVR)和无应答组(NR)，在两组患者肝组织活检中有9种miRNA的含量明显不同，分别是miR-18a、 miR-27b、 miR-34b*、miR-122、miR-143、miR-145、miR-378、miR-422b*、miR-652。WAIDMANN等[21]对HCV-1型感染的患者血清中mir-122进行了研究，他们发现当这些患者用聚乙二醇化的干扰素-α和利巴韦林治疗后，mir-122在SVR组和NR组中并没有显著性差异，说明mir-122并不适用于此类药物治疗效果的评价。然而在另外一项研究中发现，在用聚乙二醇化的干扰素和利巴韦林治疗的HCV-2型感染的患者中，mir-122在SVR组和NR组中有显著差异[22]。Butt等[23]评价了HCV-3型感染的患者血清及肝脏中mir-122的水平，发现与健康个体相比，肝脏中mir-122水平下降，血清中mir-122水平升高，两者呈显著的负相关。同时，使用聚乙二醇化干扰素和利巴韦林治疗此类患者，发现与NR组相比，SVR组中血清mir-122显著升高，说明了mir-122具有预测治疗效果的潜力。ABIGAIL等[24]发现在HCV感染的患者中miR-208b和 miR-499a-5p表达增加。同时在另一研究中他们还发现miR-208b、miR-499a-5p会通过抑制1型干扰素受体链的表达从而抑制1型干扰素，影响丙型肝炎的治疗。

ZHANG等[25]研究发现，HCV感染者肝组织中miR-155明显高于对照组及非酒精性脂肪肝(NASH)组。同时在。在用干扰素和利巴韦林治疗后，SVR组中的miR- 155表达水平较低，说明miR-155具有预测治疗效果的潜力。在另外一项研究中，Zhang等对118例慢性丙型肝炎患者和95例HCC患者的血清mir-143和mir-215的表达情况进行了比较。这两种miRNA的水平在慢性HCV和HCC组中都升高。在鉴别慢性HCV患者组和健康对照组时，mir-143的ROC曲线下面积为0.617(灵敏度78.0%，特异度64.0%)；mir-215的ROC曲线下面积为0.802(灵敏度78.0%，特异度89.0%)。在鉴别HCC患者和健康对照组时，mir-143的ROC曲线下面积为0.795(灵敏度73.0%，特异度83.0%)；mir-215的ROC曲线下面积为0.816(灵敏度80.0%，特异度91.0%)[26]。

miR-122在丙型肝炎患者中研究较多，它在不同亚型的丙型肝炎患者诊断和治疗中的表现是不同的。此外一些其他的miRNA在丙型肝炎的诊断和治疗中也有重要的作用。

3 非酒精性脂肪肝(NAFLD)

CERMELLI等评价了miR-16、miR-21、miR-34a和miR -122在慢性HCV感染和NAFLD中的表达。他们发现在与健康对照比较时，HCV组和NAFLD组患者血清中除了mir-21水平无明显变化外，mir-16、mir-34a和mir-122的表达均有升高。mir-34a和mir-122与ALT、AST、纤维化程度、炎症活动呈正相关。在NAFLD患者中，mir-122也与血清脂质水平(总胆固醇和低密度脂蛋白)相关。miR-34a和mir-122还可以用来区分NAFLD患者的不同阶段，包括NAFLD简单脂肪变性(NAFLD-ss)和非酒精性脂肪炎(NAS)，mir-34a的ROC曲线下面积为0.75,mir-122的ROC曲线下面积为0.70。因此,mir-34a和mir-122可能是NAFLD中有用的诊断生物标志物[27]。

同样，MIYAAKI等[28]对NAFLD患者肝活检和血清样本的mir-122表达进行了评估，发现血清mir-122与肝mir-122有显著相关性。此外，轻度脂肪变性的患者血清mir-122表达量低于重度脂肪变性患者。与轻度纤维化(F0或F1)患者相比，重度纤维化(大于F1)患者血清mir-122的表达水平也较低。作者构建了血清mir-122的ROC曲线，作为肝纤维化的预测因子，并发现ROC曲线下面积(0.820)大于透明质酸和IV型胶原蛋白的ROC曲线下面积，两者都是肝纤维化相关的标志物。

最近，PIROLA等[29]研究证实，NAFLD(SS和NASH)患者血清mir-122、mir-192和mir-375水平均上调。这些miRNA与疾病的严重程度相关，在NASH患者中表达的表达高于SS患者。尽管如此，这些miRNA与脂肪肝浸润和小叶炎症的严重程度无关。另一方面，mir-122与纤维化程度、AST、ALT和GGT相关。YANG等[30]在非酒精性脂肪性肝纤维化患者中发现，miR-130a-3p能降低HSC的活化，诱导HSC的凋亡。它作用的靶基因是生长因子受体(TGFBR)1和2，这为治疗肝纤维化提供了帮助。

4 其他肝脏疾病

MIGITA等[31]对46例1型自身免疫性肝炎(AIH)的患者血清miR-21和miR-122表达进行了评价。与慢性丙型肝炎患者和健康对照组相比，miR-21和miR-122在AIH患者中发现有上调。miR-21和miR-122均与ALT和AST呈正相关，但与IV型胶原无显著相关性。虽然miR-21和miR-122在晚期纤维化患者中表达较低，但只有miR-21与肝坏死的分级呈正相关。此外，还证实这些mirRNA在未治疗的AIH患者中上调，但在激素治疗后的AIH患者中下调。

NINOMIYA等[32]对原发性胆汁性胆管炎(PBC)患者的miRNA表达进行评估，这是一种自身免疫性疾病，其特点是胆管的渐进性破坏和抗线粒体抗体(AMA)阳性。作者发现在PBC患者中miR-197-3p和miR-505-3p与健康人、CHB患者和慢性HCV患者相比下调。此外，TAN等[33]发现，PBC患者与健康个体相比，血清miR-122和miR-141-3p水平上调，miR-26b-5p下调。作者联合使用这3个miRNA区分PBC患者和健康人，ROC曲线下面积为0.905(灵敏度80.5%;特异度88.3%)。此外，该miRNA小组的诊断性能优于ALP和抗核抗体，但灵敏度和特异度低于AMA。KONSTANTINA等[34]在对原发性硬化性胆管炎(PSC)患者研究中发现在PSS患者中miR-200b表达升高，同时促性腺激素释放激素(GnRH)和促性腺激素释放激素受体亚型(GnRHR1)的表达也升高。通过体外实验证实，通过抑制miR-200b或GnRHR1的表达，都可以减少胆管细胞和HSC细胞中纤维化基因的表达。NAN等[35]也用过PSC的小鼠模型证实，延长黑暗可以降低miR-200b的表达，从而降低肝纤维化程度。

酒精性肝病是肝硬化的主要原因之一，可在组织学上表现为脂肪变性、脂肪肝和肝硬化。Chen等发现了一种血清miRNA模式，可以用来区分酒精性脂肪肝患者(ASH)和健康受试者，包括3种上调的miRNA:miR-135b、miR-490、miR-761;2种下调的miRNA:miR-203和miR- 214。BLAYA等研究发现，28例酒精性肝炎(AH)患者血清miR-182水平较对照组上调，但与疾病严重程度和死亡率无相关性。相反，miR-182在肝脏的表达与疾病的严重程度和死亡率有关;因此，作者认为血清miR-182水平可能不适合作为一个评价AH的生物标志物。LI等发现，与健康人相比，血清miR-223水平在嗜酒者中被上调。作者进一步证明，miR-223能抑制酒精性肝病患者的肝中性粒细胞浸润[36]。

血吸虫肝病在是血吸虫属寄生虫引起的慢性疾病，它影响了全球超过2亿人，成为了热带和发展中国家的主要健康和经济负担。SANDRINE等通过研究日本血吸虫肝病患者的肝组织中的miRNA发现，与健康对照组相比，日本血吸虫肝病组除了miR-663b表达偏低，有9种miRNA表达升高：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]研究发现绿原酸治疗血吸虫肝纤维化，主要通过IL-13、micro-21、smad7作用，绿原酸能抑制micro-21和结缔组织生长因子mRNA 的表达，促进smad7的表达。

5 总 结

肝病是全世界面临的一个重要的公共健康问题，由肝炎造成死亡率和医疗费用都在逐年增加。一个好的生物标志物能有效改善肝脏疾病的诊断和预后，减少与之相关的健康、社会和经济影响。在过去的10年中，关于循环的miRNAs作为肝脏疾病的生物标志物的发表的数据已经大量增加。一些miRNA，如miR-122，已经证明了作为多种肝脏疾病的诊断和预后工具的潜力。同时其他miRNA，如miR-34a、miR-192和miR-885-5p，似乎更具有疾病特异性，而这些miRNA的潜力作为生物标志物需要进一步的研究。有很多miRNA作用的靶点也有大量的报道，为我们研究药物提供了依据。相信随着临床试验的进展，一定会克服肝病诊断及治疗方面的难题。