CASC2和miRNA-21在STEAMI病人急诊PCI前后外周血中的表达变化

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非编码RNA(ncRNAs)是一类不编码蛋白质的RNA分子，主要包括微小RNA(micRNAs)、PIWI蛋白相互作用RNA、小干扰RNA、长链非编码RNA(lncRNAs)及调节RNA等[1]。micRNAs研究广泛，且已有大量研究证实，micRNAs在心血管疾病中发挥了重要作用[2]。有研究表明，micRNA-1、micRNA-499和micRNA-208在急性心肌梗死(AMI)病人血清中的表达水平均明显升高，提示其有望成为诊断急性心肌梗死潜在的生物学标志物和治疗靶点。lncRNAs在ncRNAs中数量最多、功能最复杂，近期研究表明，lncRNAs可在转录及转录后等层次调控心血管系统的发育，影响各种心血管疾病的病理进程[3-4]。有研究表明，微小RNA-21(miRNA-21)作为一种抗凋亡基因参与了心肌缺血再灌注损伤(MIRI)及心肌梗死后的心肌重构[5]。而癌易感性候选基因2(CASC2)在急性ST段抬高型心肌梗死(STEAMI)心肌缺血再灌注损伤中是否发挥作用仍不确定。本研究通过观察STEAMI病人行急诊经皮冠状动脉介入(PCI)前后静脉血中CASC2及miRNA-21的表达及其变化，探讨两者在STEAMI中的临床意义，为STEAMI的临床诊疗提供新的思路。

1 资料与方法

1.1 研究对象 选择2016年12月—2017年5月于青岛大学附属威海市中心医院心内科住院的行急诊PCI的STEAMI病人55例为STEAMI组，排除STEAMI的32名健康者为健康对照组，STEAMI组按照行PCI后是否发生MIRI分为MIRI组(13例)及非MIRI组(42例)。纳入标准：①STEAMI诊断均符合世界卫生组织诊断标准(典型胸痛持续时间超过30 min；ST段上抬>0.2 mm；血清心肌酶学升高超过正常值2倍以上)；②发病至入院时间在12 h以内；③经直接PCI处理梗死相关动脉(IRA)的STEAMI病人。MIRI的临床判断标准：①直接PCI开通IRA后2 h内发生的严重心动过缓(心率<40次/min)或严重性心律失常(频发室性期前收缩、室性心动过速、心室颤动)；②IRA开通后前向血流TIMI分级≤2级且除外因造影可见的血栓、栓塞、夹层或痉挛等所致的急性闭塞；③再灌注后心源性休克和持久的左心功能不全(Killip分级≥2级)需要主动脉内球囊反搏(IABP)或药物支持超过1周的低血压。所有病人排除恶性肿瘤、严重的心力衰竭、严重感染、慢性肾脏病、慢性阻塞性肺疾病等。本研究获得青岛大学附属威海市中心医院伦理委员会认可，并获得所有纳入研究对象的同意。

1.2 标本的采集及保存 分别采集STEAMI病人急诊PCI术前及术后24 h内的外周静脉血，即刻用含乙二胺四乙酸(EDTA)紫管抽取2管静脉血，1管即刻送检心肌损伤标志物，另1管静置于4 ℃冷藏30 min后，室温下3 000 r/min离心15 min(离心半径3 cm)，留取上层血浆于无RNA酶的1.5 mL微量离心管(EP管)中，置于-80 ℃冰箱短期保存。收集所有研究对象的临床资料，包括性别、年龄、高血压史、糖尿病史、高脂血症史、吸烟史、血生化指标、心电图、心脏彩超等。

1.3 实时荧光定量聚合酶链反应测定CASC2、miRNA-21表达水平 引物采用软件Primer 5.0设计，内参U6引物序列为：上游5′-CTCGCTTCGGCAGCACA-3′，下游5′-AACGCTTCACGAATTTGCGT-3′。miRNA-21引物序列为：上游5′-ACACTCCAGCTGGGTAGCTTATCAGACTGATG-3′，下游5′-CTCAACTGGTGTCGTGGA-3′。CASC2引物序列为：上游5′-CACATTGGACGGTGTTTCC-3′，下游5′-TCCTGTAAGCACAGCTGACA-3′。采用美国Invitrogen公司的总RNA提取试剂盒提取血浆总RNA，采用美国Invitrogen公司逆转录试剂盒进行逆转录，采用美国Invitrogen公司的荧光定量聚合酶链反应试剂盒检测CASC2、miRNA-21。采用ABI PRISM® 7500序列检测系统检测CASC2、miRNA-21，每个样本均检测3次。ncRNAs相对表达水平采用2-ΔΔCT法。

1.4 心肌肌钙蛋白T(cTnT)和超敏C反应蛋白(hs-CRP)的测定 采用酶联免疫吸附试验检测血清cTnT，采用免疫透射比浊法测定血清hs-CRP水平，均由威海市中心医院中心实验室协助完成。

1.5 观察指标 观察CASC2、miRNA-21的扩增曲线；比较各组CASC2、miRNA-21的表达水平；分析 CASC2、miRNA-21与cTnT、hs-CRP的相关性。

2 结 果

2.1 STEAMI病人CASC2及miRNA-21的扩增曲线(见图1、图2)

图2 55例STEAMI病人miRNA-21的扩增曲线(重复3次)

2.2 STEAMI组与健康对照组临床特征比较 两组性别、年龄、高血压病史、糖尿病史、吸烟史、低密度脂蛋白胆固醇比较，差异均无统计学意义(P>0.05)。详见表1。

表1 STEAMI组与健康对照组临床特征比较

2.3 各组CASC2、miRNA-21的表达水平比较 STEAMI组PCI术前及术后CASC2、miRNA-21表达水平明显高于健康对照组，差异均有统计学意义(P<0.05)；PCI术后MIRI组CASC2及miRNA-21表达水平低于STEAMI组PCI术前，差异有统计学意义(P<0.05)；PCI术后非MIRI组CASC2及miRNA-21表达水平与MIRI组比较，差异有统计学意义(P<0.05)。详见表2、表3。

表2 STEAMI组与健康对照组CASC2、miRNA-21的表达水平比较(±s)

与健康对照组比较，1)P<0.05；与STEAMI组PCI术前比较，2)P<0.05

表3 MIRI组与非MIRI组CASC2、miRNA-21表达水平比较(±s)

与MIRI组比较，1)P<0.05

2.4 STEAMI病人PCI术后外周血CASC2、miRNA-21与cTnT、hs-CRP的相关性 STEAMI病人PCI术后外周血CASC2、miRNA-21与cTnT显著相关(r=0.35，P=0.04；r=0.45，P=0.03)，与hs-CRP无相关性(r=0.12，P=0.32；r=0.22，P=0.45)；STEAMI病人PCI术后外周血CASC2与miRNA-21呈正相关(r=0.33，P=0.04)。

3 讨 论

近十几年来，急诊PCI的广泛开展使得很多STEAMI病人受益，但某些病人非但没有受益，甚至发生急性血流动力学障碍而死亡，这种不良结果主要归咎于心肌MIRI。近年来，ncRNAs成为心血管领域基础研究及临床研究中的重点。大量研究证实，microRNAs在调节细胞和生物体生命活动中发挥着重要作用，在心血管疾病中有显著表达变化，在心肌梗死诊断中,已成为极具潜力的标志物[6]。已有研究建议将miRNA-1、miRNA-133、miRNA-499等作为急性心肌梗死有价值的标志物[7-9]。

miRNA-21在正常心脏中表达很低，但在各种心力衰竭、心肌肥厚、缺血缺氧等条件下明显升高[10]。本研究也证实了这一点，本研究结果提示miRNA-21在STEAMI病人中表达量明显高于健康对照组；miRNA-21在急诊PCI术后MIRI组表达量比非MIRI组低，差异具有统计学意义。miRNA-21与cTnT呈正相关，推测miRNA-21可能参与了心肌MIRI，与部分研究相符合[11]。有研究发现应用热休克或预处理诱导miRNA-21可明显减少心肌梗死面积[12]；还有研究对心肌梗死病人心肌组织标本进行了miRNAs表达检测，发现心肌梗死的边缘区miRNA-21明显升高[13]。说明miRNA-21在AMI病程中发挥着重要作用。

lncRNAs是长度为200～100 000 nt、无蛋白表达功能的RNA分子。近年来研究表明，lncRNAs具有表达遗传调控、转录调控以及转录后调控等调控作用，与心脏、血管的生理病理功能以及一些心血管疾病(心律失常、心肌梗死、心肌肥厚和心力衰竭等)的发生有着密不可分的关系[14]。有研究认为 lncRNAs不仅是蛋白质的支架，更是基因的实际组织者[15]。张滨[16]提出lncRNAs UCA1可以作为AMI潜在的诊断标志和治疗靶点，lncRNAs可能是作为miRNA的内源性竞争性RNA而发挥心肌保护功能的。CASC2是近期发现的一种lncRNA，定位于染色体的10q26，最初发现其在子宫内膜癌中表达下调，起到抑癌基因的作用。本研究结果显示CASC2在STEAMI组病人中表达量明显高于健康对照组，在急诊PCI术后MIRI组表达量较非MIRI组低，差异具有统计学意义。推测CASC2可能与miRNA-21共同在AMI病程中发挥重要作用，并二者可能共同参与了心肌MIRI。

miRNAs不但可以靶向调控大量的蛋白编码基因，还可以靶向调控lncRNAs。已有研究表明，CASC2在肾癌中与miRNA-21存在部分靶向调控关系[17]；而二者在AMI病程中关系如何仍不清楚，对此进行研究对于揭示ncRNAs与心肌MIRI的关系极为重要。本研究进行相关分析发现，在STEAMI病人外周血中CASC2与miRNA-21呈正相关，但二者是否存在靶向调控尚需进一步研究证实。

综上所述，本研究结果显示CASC2与miRNA-21在STEAMI病程中发挥了重要作用，二者表达量的变化可预测心肌MIRI，并为AMI以ncRNAs为药物治疗靶点等临床诊疗提供新的思路。