miRNA126与酒精性肝病及其治疗相关性的研究
2021-01-08李梁杰李岳黄如ByarShubhNarayan程开
李梁杰 李岳 黄如 Byar Shubh Narayan 程开
(佳木斯大学附属第一医院,黑龙江 佳木斯 154000)
酒精性肝病(ALD)是由长期大量饮酒所致的慢性肝病,其发病机制尚不明确,且目前酒精摄入的安全阈值尚有争议,其早期诊断困难并且缺乏针对性的治疗,很容易被忽视和漏诊。骨髓造血干细胞(HSCs)的自我更新与多向分化或许是酒精性肝纤维化治疗的一个方向,并且骨髓细胞移植本身就是血液病的既定治疗方法。而且循环中的miRNA在极端条件下(低pH,酸性环境,RNase抗性)具有极大的稳定性,被认为是可替代的非侵入性生物标志物。
1 酒精性肝病的现状及其治疗
酒精性肝病(ALD)是由长期大量饮酒所致的慢性肝病。炎症等致病因素激活肝星状细胞(HSC),胶原合成增加、降解减少是其基本病理表现。酒精性肝病(ALD)是世界范围内最常见的慢性肝病。酒精性脂肪肝(ALD)可从酒精性脂肪肝(AFL)发展为以肝脏炎症为特征的酒精性脂肪性肝炎(ASH)。慢性ASH最终会导致纤维化和肝硬化,在某些情况下还会导致肝细胞癌(HCC)。此外,严重的ASH(伴有或不伴有肝硬化)可导致酒精性肝炎,这是ALD的一种急性临床表现,与肝功能衰竭和高死亡率有关[1]。全球疾病负担(GBD)项目估计,2016年有1 256 900人死于肝硬化和慢性肝病。其中,334 900人(27%)可归因于酒精。此外,有24.5万人死于与酒精有关的肝癌,占所有肝癌死亡人数的30%,疾病负担沉重[2]。在世界范围内,大多数初次被诊断为ALD的患者均未经过早期有关过度饮酒(AUD)的筛查,失去了早期ALD的诊断机会[3]。
我们回顾了最近的研究结果,这些研究表征了与ALD相关的特定的细胞内信号通路、转录因子、肠道通透性、活性氧(ROS)、肠源性脂多糖(LPS,又名内毒素)、先天免疫、趋化因子、表观遗传学特征、microRNAs和干细胞,从而提高了我们对ALD发病机制的理解[4,5]。尽管取得了这些进展,但目前还没有针对性的治疗方法。
目前,ALD的基础治疗仍然是戒酒、营养支持和药物治疗。药物治疗无反应者的不良结局强调了对这些患者进行早期肝移植评估的必要性。在欧洲,超过30%的肝移植是针对ALD进行的[2]。然而,由存在各种问题,包括缺乏捐助者、手术损伤、排斥和高费用,肝移植的应用受到很大的限制[6]。
细胞移植疗法是近年提出的一种微创替代疗法,可能并发症较少,是肝病细胞治疗发展的宝贵资源。然而,肝细胞移植很少在人体临床试验中产生治疗效果,主要是因为移植细胞的数量过低,无法达到预期的生物效应,例如,胆汁的结合。鉴于肝细胞移植的上述问题,骨髓细胞(BMC)目前进入考虑范围[6],BMC移植本身就是一种既定的血液病治疗方法。人体干细胞在保持分化能力的同时,可以大量增殖,是发展肝病细胞治疗的极有价值的资源。特别是造血干细胞(HSCs)已经被证明通过细胞融合的过程采用了受体细胞的表型[7,8]。细胞融合被认为是BMC与肝细胞分化的原因[9,10]。最近的数据显示,自体同源的BMC表达MMP-9和MMP-13,因此,它们可能是库普弗细胞(Kupffer cell)的前体,并有助于肝纤维化的自发回归[11]。另一方面,福布斯等人报道说,骨髓细胞也能分化成星状细胞,这将加速纤维化[12]。最新研究表明,干细胞治疗可以减少肝脏炎症,进而改善纤维化,这可能是肝硬化患者的有前景的一种治疗措施[13]。
2 miRNA与酒精性肝病的研究现状
microRNAs(miRNAs)是1993年首次描述的20~22个核苷酸长度的非编码RNA。miRNAs在多种细胞过程中发挥核心作用,包括发育、免疫、细胞周期控制、新陈代谢、病毒或细菌疾病、干细胞分化和肿瘤发生[14,15]。纤维化和癌症是慢性肝病的两大并发症。microRNAs与纤维化和癌症的发展有关,构成了潜在的治疗靶点,因此在酒精性肝病中的研究也日益广泛,如:miR-155被发现是与酒精相关的调节肝细胞自噬和外切体产生的介质有关,自噬是通过消除酒精来维持体内稳定的关键途径[16];miR-21是在多种纤维化模型中激活的肝星状细胞(HSC)中表现出最强上调的microRNA[17];MicroRNA-200A靶向ZEB2诱导酒精性肝病细胞凋亡[18];miR-122a在调节肠道通透性方面发挥着重要作用[19]。目前,miRNA与ALD的相关研究多数在于对ALD发病机制的研究,对miRNA与ALD相关的临床治疗的研究相对较少。
3 miRNA126及其研究
microRNAs在免疫系统中的生理和病理作用一文中标记出,造血干细胞(HSCs)是表达micro126的细胞类型[20]。miRNA-126位于染色体9q34.3,是表皮生长因子样域蛋白7(EGFL7)的一个内含子[21],miRNA-126通常表现出细胞抑制特性,包括miRNA-126的表达可抑制 IL-23R介导的TNF-α或IFN-γ在胶原蛋白诱导类风湿性关节炎小鼠模型中的成纤维细胞样合成细胞的产生[22],现有实验证明,TNF-α、IFN、IL-6、IL-1等在酒精性肝病中占有重要作用[23]。阻断miRNA-126成熟,驱动肺纤维化发生[24]。在“肝脏miR-126是检测乙型肝炎病毒感染肝细胞癌的潜在血浆生物标志物”[25]一文中指出:在肝癌组织中检测到6个miRNAs(60%)(miR-15a、miR-21、miR-29b-3p、miR-126、miR-142-3p和miR-193a-5p),而在血液中只检测到两个miRNAs(miR-142-3p和miR-126)(20%)。文章表明,循环中的miRNAs可能并不总是反映miRNAs的细胞内轮廓,只有少数选择性miRNAs富集在血浆中。文章还表明:miR126可能是由肝脏分泌的miRNAs,并且miR-126在乙型肝炎病毒感染肝细胞癌的肝组织和血浆中具有高度特异性。micro126作为造血干细胞的表达类型,在多种疾病中表现出抑制纤维化特征, 但是,miRNA126与酒精性肝病纤维化是否相关,目前还没有人研究过。
从化学物质到病毒的各种因素都会引发肝损伤,临床上可以通过生化标记物来评估,包括血清转氨酶(ALT和AST)。然而,这些临床使用的肝损伤标志物有几个局限性,包括对新鲜血液样本的要求,缺乏组织特异性,并且无法区分肝细胞损伤和炎症(导致慢性肝病的两个重要的肝脏病理决定因素)。与当前的临床“标准”相比,循环中的miRNA有几个优点。miRNA在极端条件下(低pH,酸性环境,RNase抗性)具有极大的稳定性,被认为是可替代的非侵入性生物标志物[26,27]。其实,不仅是血清,人的其他体液如尿液、汗液、唾液等中同样存在稳定表达的miRNA。因此这些miRNA在某些特定条件下也有望成为很好的诊断标志物[28]。Al-Kafaji G等人表明2型糖尿病肾病患者循环microRNA-126表达降低:一个潜在的基于血液的生物标记物,此外,循环miR-126与甘油三酯或低密度脂蛋白之间的负相关性可能表明miR-126可能参与糖尿病肾病(DN)的脂质代谢[29]。如果能够开发出一种操控miRNA分子的新型技术,对酒精性肝病的早期诊断和治疗都具有重大意义。
4 展望
miRNA可以通过调控基因的表达导致ALD,构成了ALD潜在的治疗靶点。循环中的miRNA具有极大的稳定性,且人的其他体液如尿液、汗液、唾液等中同样存在稳定表达的miRNA,被认为是可替代的非侵入性生物标志物。曾经有报道称,2015年,由朱兴奋和觅瑞创始人周砺寒、邹瑞阳研发的胃癌早筛试剂盒获得专利。这项技术让miRNA检测走向了癌症早筛的临床应用。但是目前还没有miRNA用于临床治疗的先例。骨髓造血干细胞(HSCs)的自我更新与多向分化或许是酒精性肝纤维化治疗的一个方向,并且骨髓细胞移植本身就是血液病的既定治疗方法。miRNA126作为造血干细胞(HSCs)表达的一种RNA, 在多种疾病中表现出抑制纤维化特征,最近研究表明干细胞治疗可以减少肝脏炎症,进而改善纤维化,这可能是肝硬化患者的有前景的一种治疗措施。如果将miRNA126与干细胞治疗相结合,或许是酒精性肝病的一个治疗靶点。研究人员就希望能够开发出一种操控miRNA分子的新型技术, 或许miRNA126可以作为改善晚期酒精性肝硬化患者肝功能的靶点。