基于國家自然科學基金資助項目分析miR-23研究現狀

李晟 王國佐 朱正剛 秦莉花

(湖南中醫藥大學，湖南 長沙 410208)

微小RNA(miRs) 是一種內源性、非編碼小RNA分子，可通過與靶基因RNAs 3′端非翻譯區(UTR)特異性結合位點結合，引起靶基因mRNAs降解，進而調控靶基因表達〔1,2〕。miRs在多種生物學過程中發揮重要作用，miR-23家族在細胞的分化、凋亡和腫瘤的發生及藥物作用中扮演重要角色。國家自然科學基金(以下簡稱科學基金)一直重視支持基礎研究，也有科研工作者研究miR-23家族成員與疾病發生發展的關系。本文通過檢索國家自然科學基金委員會科學基金網絡信息系統(http://www.nsfc.gov.cn)，查詢獲取所有數據信息，將檢索信息錄入Excel2017，然后導入 BDP在線數據分析軟件近10年科學基金有關miR-23資助項目，以期反映近年我國miR-23研究重點、熱點和發展趨勢。

1 近10年總體資助情況

1.1資助項目與資助經費 2010～2019年有關miR-23研究的資助項目總數為80項，總資助經費達3 106.4萬元，年均(38.83±20.59)萬元；其中青年科學基金項目(以下簡稱青年項目)38項(47.5%)，地區科學基金項目(以下簡稱地區項目)3項(3.75%；2015～2017年各1項)，面上項目36項(45%)，重點項目1項(1.25%，僅2019年)，委主任基金項目/應急管理項目2項(2.5%，2014、2015年各1項)。

除2019年的重點項目資助297萬，2014、2015年資助的委主任基金項目/應急管理項目均是10萬元外，地區項目、面上項目、青年項目的平均資助額度分別是36萬元、56.9萬元、21萬元。平均資助經費呈波動趨勢，從2011年上升，到2015年出現下降趨勢，2017年又上升，2018年再次開始下降趨勢(見表1)。

1.2獲資助學科 2010～2019年有關miR-23研究資助位于前10位的一級學科有腫瘤學20項(25.0%)，消化系統、中醫學、皮膚及其附屬器、神經系統和精神疾病各5項(各6.3%)，運動系統4項(5.0%)，內分泌系統/代謝和營養支持、急重癥醫學/創傷/燒傷/整形、藥理學、中西醫結合均為3項(各3.8%)。同時生殖系統/圍生醫學/新生兒、畜牧學、循環系統、泌尿系統、地方病學/職業病學、呼吸系統、中藥學也有項目資助研究miR-23。

1.3獲資助依托單位 2010～2019年miR-23資助項目從依托單位機構性質來看，獲資助單位多為高校與科研機構。涉及的依托單位共計49家，獲3項及以上項目資助的單位有6家，分別為中華中科技大學6項(7.5%)、南京醫科大學5項(6.3%)，中國人民解放軍第二軍醫大學、中山大學、天津醫科大學、中國人民解放軍第四軍醫大學均為3項(各3.8%)。其他單位共57項(71.0%)。

1.4資助項目研究熱點 從2020～2019年miR-23資助項目的題目進行熱點分析，可知以機制、調控、研究作用等使用最多，同時也發現miR-23與其他熱點如LncRNA、外泌體結合進行機制研究(圖1)。

圖1 2010～2019年國家自然科學基金中miR-23資助項目熱點

2 miR-23的研究熱點

miR-23家族包括miR-23a、miR-23b、miR-23c亞型〔3〕，科學基金中miR-23資助項目基本屬基礎研究，多數項目聚焦于學科領域內亟需解決的科學和臨床問題，同時也反映了其研究熱點。

2.1miRNA研究項目所屬科學廣，以腫瘤學為主 miRNA表達水平的變化可改變靶基因表達水平，進而影響靶蛋白表達，研究發現與腫瘤、炎癥、心腦血管疾病等發生發展密切相關〔4～7〕。

miR-23a作為一種抑癌因子，可通過不同機制發揮著抗腫瘤的作用。文獻報道miR-23a通過下調張力蛋白同源物基因(PTEN)和特異性結合蛋白(SATB)1增強骨肉瘤細胞的遷移和侵襲〔4,5〕；也可通過活化c-Jun氨基末端激酶(JNK)信號通路,進而促進肺癌A549細胞中半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶(Caspase)-3表達,從而抑制其腫瘤細胞的增殖和擴散能力〔8〕；miR-23a抑制劑促進肝癌異種移植瘤生長〔9〕。miR可能參與藥物代謝過程，對化療藥物的吸收、代謝與分布造成影響，最終導致化療藥物敏感度下降〔10,11〕。如miR-23a過表達通過直接靶向ATP結合盒蛋白家族F家族成員(ABCF)1增強了結直腸癌細胞的耐藥性〔12〕；結腸癌復發轉移化療前外周血miR21、miR23a、miR140表達水平明顯升高，且與結腸癌患者大體類型、Dukes分期、腸壁浸潤深度及淋巴結轉移均呈正相關，這提示外周循環血液中這3種高表達的miRs可能通過某種機制導致結腸癌化療敏感度下降〔13〕。

此外，miR-23在心腦血管疾病中的作用也被研究，尤其對細胞凋亡和炎癥的抑制作用引起了人們的關注。miR-23通過靶向Bcl2樣蛋白(BCL2L)11在調控血管平滑肌細胞增殖和凋亡中起著重要作用。缺血小鼠心臟中miR-23a異常表達，這表明miR-23a可能在缺血/再灌注(I/R)損傷期間具有保護作用〔6〕。拮抗劑23a敲除miR-23a顯著地抑制I/R誘導的心肌細胞凋亡，心肌組織中X連鎖凋亡抑制蛋白(XIAP)、caspase-3和caspase-9蛋白表達上調，但可被敲除的miR-23a抑制了這種上調〔14〕。miR-23a通過直接結合XIAP的3′-UTR在不同性別的缺血性疾病中發揮重要作用〔15〕。miR-23a上調可改善長期神經功能，促進神經元凋亡，抑制神經炎癥，而miR-23a的下調則相反。原代皮層神經元損傷模型miR-23a表達降低，miR-23a過度表達抑制了依托泊苷誘導的原代皮層神經元caspase-3活性和炎癥介質的釋放〔7〕。

2.2miR與LncRNA、外泌體等熱點結合研究 長鏈非編碼RNA(lncRNAs)是一類新發現的長度超過 200個核苷酸的非蛋白編碼轉錄本，其參與細胞發育、分化、凋亡及免疫應答〔16,17〕等多種生理病理過程，且可作為miR的ceRNA促進信使RNA的表達〔18〕。近年科學基金資助的項目中lncRNA作為ceRNA調控miR-23相關的研究項目，如“lncRNA GAS5作為ceRNA調控miR-23a-3p參與顱腦創傷繼發性損傷的作用和機制”“新型lncRNA作為ceRNA介導miR-23b-5p調控琥珀酸代謝異常在口腔扁平苔蘚炎性進展中的作用”等。也有大量文獻報道lncRNA與miR兩個熱點結合研究。lncRNA-SNHG17通過競爭性結合miR-23b-3P促進非小細胞肺癌的發生〔19〕；lncRNA GAS5過表達通過抑制體內外miR-23a以抑制非小細胞肺癌發生〔20〕；肝纖維化疾病中lncRNA GAS5作為miR-23a的海綿平臺，競爭性地降低miR-23a表達水平〔20〕；lncRNA-KTN1反義RNA-1(KTN1-AS1)反向調節肝癌細胞miR-23c的豐度，且通過直接在肝癌細胞中應答miR-23c而充當競爭性內源性RNA〔21〕；糖尿病腎病miR-23c作為肺癌轉移相關轉錄本(MALAT)1的靶點，MALAT1的表達拮抗miR-23c下調靶基因Elaw樣蛋白(ELAVL)1的作用，抑制高血糖誘導的細胞熱休克〔22〕。

外泌體是細胞主動分泌的大小均一的囊泡樣小體，參與細胞通訊、細胞遷移、血管新生和腫瘤細胞生長等過程〔23〕。外泌體靶向細胞的方式之一是直接與靶細胞的胞膜融合，同時釋放mRNA、miR進入細胞質；還可水平轉移miR至受體細胞，miR作為信號分子直接傳達遺傳信息，調節細胞功能〔23〕。目前外泌體對miR的傳輸及其在細胞間的通訊作用越來越受到研究者們的關注。近年科學基金大力資助的項目中外泌體與miR-23相關的研究項目，如“外泌體-miR-23b誘導惡性膠質瘤有氧糖酵解的機制研究”“外泌體介導miR-23b分選拮抗英夫利苷單抗(Infliximab)治療類風濕關節炎的調控機制探索”“RVG修飾肌祖細胞源性外泌體運載miR-23a/miR-26a/miR-27a簇在糖尿病腎病治療中的作用和機制研究”等。也有文獻認為，外泌體源性miR不僅可作為腫瘤、重大精神疾病、神經退行性病變等疾病的分子診斷標志物，甚至有潛力成為其新的治療靶點〔24〕。miR-23b-3p在原發性腎病綜合征尿液外泌體中的濃度顯著升高，治療緩解后又顯著下降；miR-23b-3p診斷原發性腎病綜合征的受試者工作特征(ROC)曲線下面積(AUC)為0.796,敏感度為84.7%,特異度為64.2%，提示miR-23b-3p有望作為兒童原發性腎病綜合征輔助診斷和治療效果監測的潛在指標〔25〕。哮喘小鼠肺泡灌洗液中外泌體能夠通過miR-23b顯著促進動脈平滑肌細胞(ASMCs)的增殖和抑制ASMCs的凋亡〔26〕。

綜上，miRs與腫瘤、神經系統疾病、心腦血管疾病、腎臟疾病等發生相關。其中miR-23與其靶基因構成一個復雜的調控網絡，在疾病的發生發展和抗藥性的產生過程中也發揮了重要作用，有可能成為疾病的診斷和預后過程中的生物標記。但還存在以下問題有待研究：(1)miR-23家族成員在疾病的起始、發展、預后、放化療抵抗中的作用機制尚未完全闡明。(2)miR-23家族成員的靶基因還有待發現及在不同生理病理過程中通路如何調控，應該如何干預。(3)外泌體有助于推動miR-23基礎研究向臨床應用轉化，但如何大批量生產外泌體需要考慮組織相容性、安全性、成本費用等問題；如何能使外泌體進入體內針對不同組織的靶向傳輸miR-23特性有待研究〔27〕。