miR-212對疾病基因表達調控的研究進展

龍富立 彭子明 馮 逢 林 鏞 張建玲 覃艷新 毛德文 韋艾凌，3▲

1.廣西中醫藥大學第一附屬醫院肝病科，廣西南寧 530023；2.廣西中醫藥大學研究生院，廣西南寧 530200；3.廣西中醫藥大學成人教育學院，廣西南寧 530001

microRNA（miRNA）是存在于真核生物中的一類具有調控功能的內源性非編碼RNA，科學家Ambros和Ruvkun 于1993年首次發現了miRNA：Lin-4[1]，2000年人們發現了第二種被稱作let-7 的miRNA[2]。自此，miRNA 逐漸進入人們視野，對它的研究日漸增多。miRNA 基因通常是在細胞核內由RNA 聚合酶Ⅱ轉錄的，初級轉錄物是大的具有帽子結構（7MGpppG）和多聚腺苷酸尾巴（AAAAA）的pri-miRNA。pri-miRNA在核酸酶Drosha 和輔助因子Pasha 的聯合作用下，被處理成70 個核苷酸組成的pri-miRNA。RNA-GTP與exportin 5 將pre-miRNA 運輸到細胞質中，另一個核酸酶Dicer 將其剪切，形成22 個核苷酸長度的miRNA：miRNA 雙鏈。隨后，雙鏈進入RISC，其中一條成熟的單鏈miRNA 就保存在RISC 中，成熟的miRNA 結合到相應的mRNA 位點通過堿基互補配對調控基因表達，miRNA 基因轉錄表達過程見圖1。

最新的研究發現，人類體中至少存在2588 種miRNA[3]，其中miR-212 是新近發現的一種miRNA，它的表達在多種疾病中都發揮了重要作用，并將可能成為疾病重要的診斷、治療和預后工具。本文就miR-212 在幾種人類疾病發生和發展中的作用作一綜述。

1 miR-212 與癌癥

癌癥是全球第二大死因，2018年約有960 萬人死于癌癥，占全球總死亡人數的1/6[4]。大約1/3 的癌癥死亡與以下五種因素相關：高體重指數、缺乏運動、水果和蔬菜攝入量低、使用煙草及飲酒，其中煙草使用是最為重要的致癌危險因素——22%的癌癥死亡與此相關[5]。導致癌癥高死亡率的原因主要是發現較晚以及無法獲得有效的治療。2017年，有統計表明[6]，90%以上的高收入國家可提供檢查和治療服務，而低收入國家尚不足30%，因此，近70%的癌癥死亡發生在低收入和中等收入國家。隨著全球癌癥患者人數的逐年增加，癌癥帶來的經濟影響很大且在不斷劇增，僅2012年膀胱癌一項就花費了歐盟將近49 億歐元[7]。癌癥是全世界主要的健康問題，越來越多的研究人員研究癌癥的診斷、治療和機制，致力于開發出有效殺死癌細胞的靶向療法。

圖1 miRNA 基因轉錄表達過程

1.1 miR-212 與細胞凋亡

細胞凋亡是一種以細胞程序性死亡為特征的過程，被認為是細胞正常運轉、免疫系統正常工作、胚胎發育和化學誘導細胞死亡等多過程的重要組成部分[8]。miRNA 是一種非編碼RNA 分子，能夠在轉錄后調控參與細胞增殖、凋亡和分化等多種生物學過程的基因表達。相關研究表明，miR-212 與癌細胞凋亡有關。如Engraed-2（EN-2）被證實參與了前列腺癌（PCa）的發展[9]，也被發現其表達降低可以誘導PCa 細胞凋亡[10]，被認為是PCa 潛在的生物標志物。Zhou 及其團隊[11]的研究采用實時定量PCR 技術檢測到：與癌旁正常組織相比，癌組織內miR-212 水平顯著降低；后續通過熒光素酶試驗發現miR-212 的上調可以明顯抑制EN-2 的mRNA 和蛋白水平，最后得出結論：miR-212在PCa 細胞中的上調能夠靶向EN-2 誘導PCa 細胞凋亡，這表明miR-212 的水平高低能夠影響癌細胞凋亡情況。

1.2 miR-212 與免疫應答

免疫應答是指機體免疫系統受到抗原刺激后，機體為排除抗原，免疫活性細胞參與排除抗原活動的生理過程。人類主要組織相容性復合體（MHC）Ⅱ類分子主要由人類白細胞抗原-DP、人類白細胞抗原-DQ 和人類白細胞抗原-DR 組成，主要在樹突狀細胞（DC）以及單核-巨噬細胞內表達，已被證實其激活與胰腺癌預后良好相關[12]，調節因子X-相關蛋白（RFXAP）是DC 合成MHCⅡ類分子重要的轉錄因子。miR-212-3p 能夠抑制胰腺癌DC 中RFXAP 的表達，從而誘導DC 免疫耐受，這可能會促進胰腺癌的發展，Ding 等[13]據此應用γ-干擾素（IFN-γ）刺激人胰腺癌細胞，發現IFN-γ 能夠抑制miR-212-3p，并能夠增加DC 細胞中RFXAP 和MHCⅡ類的表達，這是從免疫應答層面揭示治療胰腺癌的新分子機制，這一研究發現將會給胰腺癌患者的治療帶來新福音。

1.3 miR-212 與癌癥治療

放療與化療是治療癌癥的兩種重要手段，越來越多的醫學研究表明，放療與化療的效應受到miRNA的影響。惡性膠質瘤是最常見的、死亡率最高的原發性惡性腦腫瘤，其預后差，侵襲速度快。即使是經過手術、放療或化療等治療手段后，惡性膠質瘤患者的中位生存期僅有12～14 個月[14]，效果不盡如人意，迫切需要提高治療療效。乳腺癌易感基因1（BRCA1）是一種組織特異性腫瘤抑制因子[15]，被認為可能與膠質瘤細胞的放射敏感性呈正相關。一項關于與膠質瘤細胞放療輻射效應有關的miRNA 研究[16]表示，高表達miR-212 促進了人膠質瘤U251、U-118MG 以及SHG-44 細胞株在接受5、10 Gy γ 輻射下的細胞集落形成情況，提示高表達miR-212 能夠誘導輻射抗性；后續EGFP 熒光報告提示，miR-212 可直接作用于BRCA1，對其表達產生負調控作用。以上結果均表明，miR-212 參與了對輻射的響應，并且調控了BRCA1的表達，這對于惡性膠質瘤的放療具有重要意義。

2 miR-212 與心血管疾病

2.1 miR-212 與心肌梗死（MI）

MI 是患者冠狀動脈堵塞后，致使心肌缺血缺氧，導致心肌細胞和非心肌細胞死亡，甚至心力衰竭[17]。引起MI 的因素[18]有很多，如年齡、高血壓、高膽固醇、糖尿病、吸煙史以及體重異常，當前MI 的主要治療手段是血管重建術，術后能夠提高患者的生存率。但是該技術并不適用于所有的MI 患者，并且容易失敗。近年來，miRNA 已成為心血管和血管生成領域的研究熱點。一項研究[19]表明，過表達的miR-212 激活MI 的PI3K/Akt 信號通路，抑制水通道蛋白9（AQP9），AQP9被認為過度表達會引起細胞凋亡率增加。在miR-212的作用下，AQP9 被沉默，這在MI 發生時阻止了心肌細胞凋亡，并且促進血管再生和心室重構。因此，miR-212 可能成為MI 治療的潛在分子靶點。

2.2 miR-212 與動脈粥樣硬化（AS）

AS 是心血管疾病中最常見的一種，巨噬細胞在AS的發生發展過程中起著至關重要的作用，內膜下脂蛋白積累將巨噬細胞轉化為泡沫細胞，這是AS 的一個標志，也是AS 發生的關鍵一步[20]。sirtuin1（SIRT1）已被證明具有抗AS 作用[21]，這一作用可能是通過抑制巨噬細胞泡沫化而達成[22]。Miao 等[23]進行了一項研究，結果表明，miR-212 過度表達使得THP-1 巨噬細胞內SIRT1 表達顯著下降，并且Western blot 分析顯示，miR-212 顯著抑制了THP-1 巨噬細胞內ABCA1的表達。ABCA1 是一種脂質轉運蛋白，在細胞膽固醇穩態中起著重要作用，而巨噬細胞中膽固醇的清除能力是減少AS 的關鍵[24]。最終的研究結論是，miR-212在AS 病變過程中上調，阻斷了巨噬細胞內膽固醇外排，并且介導了巨噬細胞泡沫細胞的形成，這些結果為進一步研究miR-212 在預防AS 中的作用提供了有效的證據，值得進一步探究。

3 miR-212 與神經退行性疾病

3.1 miR-212 與阿爾茨海默病（AD）

微管相關蛋白tau 具有促進神經元微管組裝和穩定的功能[25]，過度磷酸化的tau 異常聚集會導致神經退行性疾病，如AD。AD 患者常常表現為記憶力下降和認知功能障礙。Smith 等[26]利用小鼠進行了一項研究，在缺乏miR-132/212 的AD 小鼠模型中，tau 過度磷酸化的現象較為突出。在這之前，另一項研究發現了miR-132/212 在記憶形成和保留中的作用[27]。上述兩項研究結果提示，miR-132 和miR-212 水平與人類不溶性tau 蛋白和認知障礙相關，這些發現支持miR-132/212 在小鼠和人類tau 病理中的調控作用，為AD 治療發展提供新的選擇。

3.2 miR-212 與帕金森病（PD）

PD 是最常見的退行性疾病之一，特點是黑質致密部多巴胺能神經元進行性丟失。新的證據表明，sirtuin2（SIRT2）能夠影響神經退行性疾病，具體來說，抑制SIRT2 可減少多巴胺能神經元的丟失[28]。Sun 的研究小組[29]制備了MPTP 誘導的PD 小鼠模型，在PD模型中，研究人員發現SIRT2 蛋白水平明顯增加。而SIRT2 受到miR-212-5p 的負調控，miR-212-5p 的轉染降低了SIRT2 表達。具體而言，miR-212-5p 抑制SIRT2 可以通過促進包漿p53 依賴性自噬阻止多巴胺能神經元的丟失，p53 是SIRT2 的主要去乙酰化底物。綜上所述，該研究提供了miR-212-5p 和SIRT2介導的p53 依賴性自噬在PD 中的直接聯系，這一發現可能為SIRT2 抑制劑的開發、PD 的治療開辟新途徑。

4 小結

miR-212 仍是目前較為陌生的miRNA 之一，盡管它已經被發現了在癌癥、心血管疾病、神經退行性疾病等方面的潛在作用，但這僅僅是冰山一角，其作用絕不僅僅于此。最新研究還有發現其在關節炎[30]以及調控人情緒[31]等方面亦扮演著較為重要的角色，這足以證明miR-212 在診斷和治療疾病以及相關藥物的研究開發方面具有巨大的潛力，非常值得醫學研究者做更深層次的研究和探索。