microRNA-122与丙型肝炎病毒复制和肝细胞癌的相关研究进展

王珂，汪爱勤，尹文

第四军医大学 基础医学院微生物学教研室，陕西 西安 710032

microRNA-122（miR-122）是一种调节肝脏发育的肝脏特异性微小RNA（microRNA，miRNA），占肝脏中所有miRNA总量的72%[1]，在每个肝细胞中约有50 000个拷贝。2002年，Lagos-Quintana等[1]首先在小鼠肝脏中发现了miR-122，之后在人的第18条染色体上也发现了miR-122。丙型肝炎病毒（hepa⁃titis C virus，HCV）为单股正链RNA病毒，主要在肝细胞中复制，损伤肝细胞，引起肝细胞的炎症、变性、坏死，进而可引发肝脏纤维化，部分患者最终会发展为肝硬化甚至肝细胞癌（hepatocellular carcinoma，HCC）[2]。miR-122不仅参与肝脏分化的调节，而且发挥着维持肝脏正常功能的重要作用[3]，与HCC的发生发展密切相关，在HCC的靶向治疗和生物治疗方面也具有重要作用。在此，我们就miR-122与HCV复制和HCC的相关关系等方面的研究进展做简要综述。

1 miR-122对HCV的调节作用

人的miR-122包含85个核苷酸，转录的具有发夹结构的RNA前体分子进一步在细胞质内由核酸内切酶Dicer催化形成由22个核苷酸构成的成熟miR-122（这22个核苷酸对应编码链的15～36位核苷酸）[4]。在这一过程中，Dicer酶发挥着至关重要的作用，Dicer酶的活性减弱将导致miR-122的含量减少，抑制Dicer酶的催化能力，HCV的复制能力减弱，这表明miR-122的减少会减弱HCV的复制能力，即miR-122可以促进HCV的复制。有学者发现，miR-122通过与HCV基因组5'非翻译区相互作用调节HCV的表达，当miR-122被灭活时，HCV复制及其蛋白表达明显降低[3]。这一发现间接地证明了miR-122具有促进HCV复制的功能。研究表明，miR-122通过上调和下调血红素氧合酶-1（HO-1）抑制Bach1，间接调控HCV的复制[3]。同时，miR-122通过与HCV的3'非翻译区相互作用参与HCV的翻译过程，miR-122的含量增加可以提高HCV的翻译效率，miR-122刺激HCV翻译独立于病毒RNA合成，刺激HCV的翻译是在小核糖体亚单位与病毒结合的早期阶段，肝脏特异性miR-122可能在翻译水平促进了HCV的嗜肝性[5]。有学者近期发现miR-122联合调节蛋白Ago2与HCV-RNA结合，减缓了感染细胞中病毒基因组的降解；研究数据还表明，类似RISC的复合物增加了HCV-RNA的稳定性，而Ago2与miR-122的结合保护了病毒基因组不被5'核酸外切酶降解，促进了病毒RNA的稳定及病毒基因组的高效复制，从而支持了病毒的生存[6]。

2 miR-122下调可以促进HCC的发生

研究发现，干细胞中的miR-122丢失可能导致HCC发生，而恢复这种分子可能延缓肿瘤生长[7]。当miR-122丢失时，肝脏产生脂肪沉积、炎症和肿瘤，其中HCC是最为常见的肝癌。通过将miR-122基因导入丢失miR-122分子的肝细胞来人工恢复miR-122到接近正常水平，结果表明能显著降低肿瘤的大小和数量，在经过miR-122处理的动物体内，肿瘤占肝脏平均表面积的8%，而未接受处理的对照动物体内肿瘤所占比例为40%。国内相关研究结果也证明了这一观点，赵敏等[8]采用原位杂交法研究26例肝癌组织miR-122的表达及其与肝癌细胞周期调控的关系。结果表明，肝癌细胞miR-122的表达明显下调，在癌旁正常组织标本中，miR-122阳性率达80.77%，而在肝癌组织中仅为26.92%，2组之间的差异有统计学意义。他们进一步将肝癌组织分为miR-122表达阳性组和阴性组，分别检测其细胞周期，发现miR-122表达阴性的肝癌组织细胞S期比例升高，G1～G0期比例降低，表明miR-122表达阴性的肝癌细胞具有更加旺盛的增殖能力，提示miR-122在肝癌细胞中的表达下调可能通过伴随一系列基因的表达变化，促进癌细胞的增殖，使癌细胞具有更强的侵袭转移能力。

3 miR-122可作为肝损伤的潜在生物学标记

有关研究发现，miR-122参与了脂质代谢的调节，尤其是脂肪酸的氧化反应，同时还参与了肝脏的炎症反应[9]，因此miR-122与肝损伤存在着密切关系。通过观察，发现miR-122在大鼠慢性肝损伤早晚期的表达分别下降至正常的27.0%和5.6%，这表明miR-122表达的下调促进肝损伤的发生，初步说明了miR-122表达与肝损伤的密切关系[10]。

循环中的miR-122可作为肝损伤的潜在生物学标记[11]，利用实时反转录PCR分析收集的血清标本，发现血清miR-122和临床肝功能指标丙氨酸转移酶存在正相关关系，并且在不同的肝相关疾病中，血清miR-122的含量有明显区别。这些证据均表明了血清miR-122可以为不同的肝脏疾病提供标记物。有学者通过检测外周血miRNA的含量，用于肿瘤的诊断和预后判断[12]。miR-122是肝脏的特异性miR⁃NA，在肝脏中特异性表达，当肝细胞受损时，细胞内的miR-122可能被释放入血，检测外周血中的miR-122，可能反映肝损伤的程度。另外，倪航航等[13]还发现切除肝肿瘤后第一天血浆miR-122表达水平与是否阻断第一肝门、切除肿瘤大小呈正相关，因此，血浆miR-122可能作为反映肝切除术肝功能损伤的一种新的潜在生物学指标。这些研究使我们对miR-122的认识更进一步，为miR-122在临床上治疗相关肝疾病提供了直接的生物学依据。

4 利用miR-122治疗HCC

利用miR-122治疗HCC已逐渐进入临床试验和应用。Miravirsen（MIR）是一种新型的特异性靶向肝脏miR-122的治疗药物，是β-D-氧-锁核酸（LNA）修饰的硫核苷酸。前期非临床试验研究已表明MIR具有抗所有HCV基因型的作用，并且可以持久地抑制HCV感染出现病毒血症，而不会出现病毒耐药。

肝细胞癌具有血管增生过多、快速增长，且对传统化疗敏感性低的特点。miR-122是具有肝脏特异性的miRNA，在肝癌细胞中的表达往往处于低水平。研究发现，用腺病毒载体转染肝癌细胞致miR-122高表达，可使肝癌细胞改变对阿霉素和长春碱的敏感性。对细胞周期分布的分析提示，miR-122的增殖抑制作用与G2/M期细胞数量增加有关。在miR-122高水平的情况下，阿霉素、长春碱综合治疗结果使处于G2/M期的肝癌细胞大量积累。进一步研究说明miR-122高表达可下调多重耐药基因MDR-1和MRP，同时下调抗凋亡基因bcl-W和细胞周期相关基因cyclin B1，最终改变肝癌细胞对化疗药物的敏感性[14]。因此，用腺病毒载体转染miR-122联合化疗药物，可诱导肝癌细胞在G2/M期停滞，从而抑制肝癌细胞增长。Gramantieri等[15]发现，miR-122在肝癌和癌旁肝硬化组织中的表达水平与细胞周期蛋白G1呈负相关，序列分析及共转染实验证实了细胞周期蛋白G1是miR-122的靶点。细胞周期蛋白G1已经被证实在多种恶性肿瘤中表达水平升高，并且促进肿瘤细胞生长增殖，抑制肿瘤细胞凋亡[16-17]。因此可以推测，对miR-122表达的干预可能对肝癌的治疗具有一定作用。干扰素能够迅速调节细胞内一些miRNA的表达，可使miR-122的表达明显降低[18]，miR-122可以促进HCV的复制，因此干扰素抑制HCV复制还可能通过降低miR-122的表达发挥作用。

5 结语

近年来，miRNA已成为生物医学领域研究的热点。研究发现，mTOR和c-Met基因均为miR-199的作用靶点[19]，高表达miR-221的肿瘤进展快、存活率差、复发率高[20]。这一系列研究成果揭开了miRNA的神秘面纱，建立了miRNA的基本作用机制。尤其是对miR-122的研究，不仅有利于HCC的诊断，而且对HCC的靶向治疗和基因治疗也具有重要的指导意义。但是，目前在这一领域进行的研究远远不够，仍有许多问题需要思考和探索。例如，有研究发现miR-122可以促进HCV的复制和感染，HCV损害肝细胞，最终可导致肝硬化甚至肝癌，但也有研究表明miR-122对肝癌有抑制作用，两种结果相矛盾，有待深入探讨。另一方面，虽然可用miR-122表达谱区分良恶性肝肿瘤[21]，但恶性肿瘤的表达谱无显著性差异，不能分辨导致恶性肝肿瘤的原因。因此，对miR-122与HCV的致病机理及与肝细胞癌的相关关系，仍须进一步深入研究。

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