MicroRNA在肝移植中的研究进展

肖永胜，周俭（复旦大学附属中山医院肝外科，复旦大学肝癌研究所，上海 200032）

肝移植是治疗肝癌及终末期肝病的重要手段，为了获得最佳的治疗效果，除了供受者的临床指标外，人们也在寻找新的预测性生物标记物，以期不断完善肝移植围术期的管理。MicroRNA（miRNA）是一类小（长度约20个核苷酸）分子非编码的单链RNA，由前体单链RNA剪切而成。MiRNA能够通过其序列的特异性抑制或靶向结合靶基因信使RNA，负调控基因表达，参与细胞的发育、增殖、分化和凋亡等多种重要的细胞信号途径和生理病理过程。MiRNA在肝脏不同病理阶段表现出的稳定性和浓度变化使其成为肝脏相关疾病的有效生物标记物，miRNA在肝移植领域的研究也备受关注。

1 MiRNA与肝移植缺血/再灌注损伤

肝脏缺血/再灌注损伤（ischemia reperfusion injury， IRI）是一种普遍存在于肝移植过程中的损伤，IRI后可以导致肝细胞损伤和器官功能障碍。肝脏IRI是集肝窦血管内皮损伤、氧化应激、炎症反应、细胞凋亡与自噬等多种机制共同作用的结果。充分理解肝脏IRI机制，并开发有效的防治方法以减少IRI损伤对提高移植物的存活率具有重要意义。

Zheng等［1］通过对肝脏缺血/再灌注两个不同时期的相关miRNA和炎性因子的定量分析，发现炎性损伤多发生在缺血期，而miRNA相关的表达影响主要在再灌注期，而且发现在肝IRI中miR-125b-5p和miR-501-3p表达下调并且参与刺激Toll样受体对缺血/再灌注过程的应答。MiR-200c则通过调控下游靶位ZEB1基因序列，参与调解氧化应激诱导的细胞凋亡［2］。表达上调的miR-17通过抑制STAT3的表达加重肝脏IRI［3］。MiR-155敲除后通过降低库普弗细胞表达CD80、CD86以及MHC-Ⅱ类分子，进而促进抗炎因子白细胞介素-10（interleukin-10，IL-10）分泌，从而减轻大鼠肝脏的IRI［4］。抑制miR-34a-5p，通过减轻缺血/再灌注诱导的凋亡，促进自噬，从而在一定程度上保护脂肪变的肝细胞因缺血/再灌注受到的损伤［5］。Kim等［6］利用一氧化碳（carbon monoxide，CO）预处理大鼠肝IRI模型，CO通过抑制miR-34a的表达，从而增加SIRT1的表达，进而减轻肝脏的IRI。Mard等［7］利用硫酸锌连续预处理7天，能够显著降低肝IRI大鼠模型血清中miR-122以及miR-34a的水平，进而恢复抗氧化酶的活性，从而减轻肝IRI〔血清天冬氨酸转氨酶（aspartate transaminase，AST）、丙氨酸转氨酶（alanine aminotransferase，ALT）、碱性磷酸酶（alkaline phosphatase，ALP）以及乳酸脱氢酶（lactic dehydrogenase，LDH）水平明显降低〕。藏红花素预处理具有同样的作用［8］。最近研究表明，HIF1α/miR-191/ZONAB信号途径在肝脏IRI中发挥重要的作用，而显著增加的miR-191有望成为治疗肝脏IRI的新靶点［9］。

2 MiRNA与移植物功能恢复

目前心脏死亡器官捐献（donation after cardiac death，DCD）已经成为目前国内最主要的器官来源。既往的研究多认为DCD供肝会增加术后早期移植物功能不全（early allograft dysfunction， EAD）的风险，但随着DCD技术的改进以及对供受体的精细评估，采用DCD供肝行肝移植术后移植物存活率显著提高。

Li等［10］研究发现DBCD实验组模型猪的供肝组织中miR-146b表达明显升高，而与miR-146b同源的miR-146b-5p在人肝移植再灌注后90 min的肝活检组织高表达则预示着术后发生EAD的可能性明显升高，受试者工作特征（receiver operating characteristic，ROC） 曲线下面积（area under curve，AUC） 值 为 0.759。Selten等［11］利用猪DCD模型研究表明，热缺血时间越长，保存液中的miR-122的绝对水平以及miR-122/miR-222的比值越高，而肝移植术后的转氨酶越高，移植物的存活率越低。面对供体短缺的现实，老年供肝的使用成为器官移植医生必须要面对的问题。Capri等［12］研究发现，年龄超过70岁，肝脏miR-31-5p、miR-141-3p、miR-200c-3p表达水平明显增加，对于受体年龄明显超过供体组（平均年龄差17岁），肝脏miR-31-5p、miR-141-3p、miR-200c-3p的表达水平明显升高，但是受体年龄明显低于供体组（平均年龄差27岁）肝脏miR-31-5p、miR-141-3p、miR-200c-3p的表达水平却显著降低，提示受体年龄对肝脏miRNA的表达水平有明显影响，老龄供体也可作为供肝的重要来源。Khorsandi等［13］的研究则表明，尽管肝活检组织中miR-22的表达水平能够区分来自DCD供肝的肝移植患者的预后，但是其诊断效能较低。因此，检测miRNA表达谱来预测移植肝的功能恢复还需要大样本的临床研究来进一步验证。

3 MiRNA与临床急性排斥反应

肝移植是终末期肝脏疾病的有效治疗方法。急性排斥反应是肝移植术后严重的并发症之一，是降低移植肝长期存活率的重要原因。在肝移植急性排斥的诊断方法中，肝功能检测的灵敏度、特异性均差强人意。肝穿刺活检虽为诊断的金标准，但是具有有创性，可能会引起出血、胆瘘等并发症。MiRNA作为一种非编码具有调控功能的短链RNA，在免疫系统中也扮演了重要的角色，其调控作用可参与介导多种免疫细胞的发育、分化及功能。因此，miRNA作为一种新的移植免疫排斥的标志物具有广阔的应用前景。钟克波等［14］利用miRNA基因芯片技术检测受者肝移植术后外周血单核细胞中miRNA的表达谱，发现在长期稳定生存的受者较反复排斥的受者相比，3个miRNA（miR-106b，miR-18b，miR-340）的表达明显下调。功能预测研究表明，miR-340和miR-106b与TGF-β信号通路有关，而miR-18b与p53、泛素介导的蛋白水解及细胞周期有关。依据这3个miRNA的表达水平，再结合受者的综合病情，指导部分受者减少或停用抗排异药物，实现临床操作性免疫耐受成为可能。Shaked等［15］通过检测符合入组标准的69例肝移植受者的318份血清样本，发现31个miRNA的表达水平与急性排斥反应密切相关，而联合检测miR-483-3p与miR-885-5p的表达水平，诊断急性排斥反应的敏感度为83.8%，特异度为87.1%。更为重要的是，在免疫抑制剂逐渐减少的受者中，联合检测miR-483-3p与miR-885-5p的表达水平可以提前40 d预测急性排斥反应的发生，为个体化使用免疫抑制剂提供了重要参考，有助于临床医师无创性诊断急性细胞性排斥反应，该研究成果已经发表在Hepatology杂志上。同期配发的编者按指出，Shaked等［16］的研究工作为我们提供了鉴定急性排斥反应相关miRNA分子的尝试，并为优化免疫抑制剂的使用提供了重要参考。还有学者研究了肝移植术后6个月内发生过急性排斥反应的受者或急性排斥反应发生期内受者的胆汁，发现胆汁中miR-122、miR-133a、miR-148a以及miR-194表达水平显著升高，提示检测胆汁中的miRNA也可能有助于诊断急性排斥反应［17］。

4 MiRNA与临床肝癌肝移植术后复发

肝移植目前已成为治疗肝癌的标准方法之一，是肝癌患者获得根治和长期生存的重要手段［18］。然而，肝癌肝移植术后肿瘤复发率约为5%～23%，且大多数肿瘤复发出现在术后2年内，确诊肿瘤复发后的中位存活时间不超过1年，极大地影响了肝癌肝移植的长期疗效。如何有效防治肝癌肝移植术后肿瘤的复发转移已经成为一项非常重要的课题。近几年的研究发现miRNA在肝癌的发生、发展中扮演了重要的角色，其在预测肝癌肝移植术后肿瘤复发中也具有巨大的价值。

Liese等［19］研 究 发 现 miR-214高 表 达 与miR-3187低表达与肝癌肝移植术后肿瘤复发存在较强的相关性，联合采用miR-214、miR-3187表达水平与米兰标准选择肝癌肝移植受者，可以进一步改善患者的预后，延长患者的无瘤生存时间，其AUC值为0.885。对于超过米兰标准的肝癌肝移植受者，肝癌组织中miR-424高表达较低表达的受者术后无复发生存期明显延长［20］。Ng等［21］的研究发现血浆内的早期循环miRNA（门静脉复流后2 h）可以用来预测肝癌肝移植术后肿瘤复发，早期循环miR-148a和miR-1246预测肝癌肝移植术后肿瘤复发的灵敏度和特异度均较高。Sugimachi等［22］从肝癌患者血清中提取了外泌体中miRNA，发现在肝癌肝移植术后肿瘤复发的患者中miR-718表达下调，而miRNA-718的作用靶点是HOXB8，HOXB8的升高与肝移植后的不良预后呈正相关，提示血清外泌体中miRNA也有可能成为肝移植术后肿瘤复发的预测指标。Xu等［23］通过单核苷酸多态性分析表明供者miR-196a-2多肽位点rs11614913纯合子CC突变，会增加肝癌肝移植术后肿瘤复发的发生率，并缩短患者无瘤生存时间。该研究表明除了肝移植受者本身，供者的某些特征也会对肝癌肝移植术后肿瘤复发产生影响。

5 总结与展望

肝移植涉及多个临床学科，对移植物及术后患者的治疗效果及时有效的评估可以直接影响肝移植术后患者的生存率。肝组织和体液中特定miRNA的浓度变化与肝移植疗效密切相关，这使得miRNA作为肝移植生物标记物和干预靶点成为可能。未来miRNA研究将会在依据供体特异性miRNA选择个体化的抗排异药物以及针对性预防肝癌肝移植术后复发领域取得大的突破。更为重要的是，随着miRNA在肝移植领域研究的深入，可能会改变以往的肝移植术前诊断、术后随访等方案，对改善肝移植质量、提高肝移植术后长期生存率具有重要意义。