微RNA在肿瘤研究中的意义综述

微RNA在肿瘤研究中的意义综述作者：崔晨美婷班级：食品科学与药学学院药学092班指导老师：包晓玮【关键词】microRNA，转录后抑制，肿瘤发生，肿瘤标志物【摘要】微RNA（microRNA;miRNA）,又名小分子RNA,是序列特异转录后抑制基因表达的调节因子,是一种长约19～25nt广泛存在于真核细胞胞质内的单链小分子RNA,是一组不编码蛋白质的短序列RNA,它本身不具有开放阅读框（ORF）;成熟的miRNA5′端有一个磷酸基团,3′端为羟基.miRNA参与生命过程中一系列的重要进程,包括个体发育、造血生成、器官形成、细胞凋亡、细胞增殖与分化、脂肪代谢,甚至肿瘤发生.为更全面地认识miRNA,特别是miRNA在肿瘤诊治中的意义，本文将从以下几个方面对miRNA的研究做一介绍.。【正文】一、微RNA的发现及检测微小RNA(microRNAs,miRNAs)是一类进化上比较保守的非编码蛋白质的单链小RNA分子。最先发现的miRNAs是线虫中控制发育时序的lin-4和let-7基因。现已发现miRNA广泛地存在于哺乳动物、线虫、果蝇和植物等生物中。除了lin-4和let-7外,其它miRNAS现在统一用miRNA-#(#代表数字)表示miRNA,而用mir-#(#代表数字)表示相应的编码基因,同一物种内相同或极相似的miRNA可以使用相同的数字,只是进一步在数字之后加数字或字母作为后缀以区别其基因(例如果蝇的mir-13a和mir-13b在序列上只有极微小的差别)。尽管miRNA基因不编码蛋白质,但是其编码的RNA在生物的整个生命过程中发挥着重要作用.成熟miRNA通常可通过Northern印迹检测到。二、微RNA的验证试验随着在这一方面的研究的不断的深入，目前，对于微RNA的验证方法主要包括以下几种办法：1.测序：克隆和测序可以为微RNA的验证提供了最高水平验证；其中序列特异性的克隆和测序（Sequence-specificcloningandsequencing）是近年来发现的一种新的方法；2.杂交：不同的杂交方法可以对微RNA的验证提供重要的间接验证。其中Northern一直被认为是金标准的方法，但在敏感性及特异性方面有一定的限制。其他的方法还有RNase保护试验和asignal-amplifyingribozymemethod。3.高通量的方法：其原理也是依靠杂交，包括膜芯片（便宜，但在检测多种微RNA时不够敏感）、microarray(利用放射性检测的办法可以有效、敏感、特异性地验证微RNA)、Bead-basedprofiling（一种新的检测microRNA表达的方法，比传统的microarray要更便宜）。三、微RNA最初形成时所起作用最近的研究工作表明，微RNA在多细胞动物复杂性的演化中起重要作用。那么当这些微RNA最初形成时其作用是什么呢？对海生沙蚕（岩虫）所做的一项深度测序研究及与其他两侧对称动物所做比较表明，已知最古老的微RNA（即miR-100）最初在口腔周围的神经分泌细胞中是活跃的。其他高度保守的微RNA最初存在于特定组织和器官系统中，如纤毛细胞、神经系统的部分地方、肌肉组织和肠道。这项工作表明，两侧对称动物的最后共同祖先已经具有所有这些结构了。miRNA通过和靶基因mRNA碱基配对引导沉默复合体（RISC）降解mRNA或阻碍其翻译。四、肿瘤标志物(TumorMarker)的形成肿瘤标志物(TumorMarker)是反映肿瘤存在的化学类物质。它们或不存在于正常成人组织而仅见于胚胎组织，或在肿瘤组织中的含量大大超过在正常组织里的含量，它们的存在或量变可以提示肿瘤的性质，借以了解肿瘤的组织发生、细胞分化、细胞功能，以帮助肿瘤的诊断、分类、预后判断以及治疗，反映肿瘤存在和生长的一类物质，包括蛋白质、激素、酶（同工酶）及癌基因产物等。化验患者血液或体液中的肿瘤标志物，可在肿瘤普查中早期发现肿瘤,并观察肿瘤治疗的疗效以及判断患者预后。五、临床常用的肿瘤标志物目前临床上常用的肿瘤标志物有：⑴甲胎蛋白（AFP）为原发性肝癌、睾丸癌、卵巢癌等肿瘤的标志物；⑵癌胚抗原（CEA）为消化系统肿瘤、肺癌、乳腺癌等肿瘤的标志物；⑶糖类抗原125（CA125）为卵巢癌等肿瘤的标志物；⑷糖类抗原153（CA153）为乳腺癌等肿瘤的标志物；⑸糖类抗原19-9（CA19-9）为消化系统肿瘤的标志物；⑹糖类抗原724（CA724）为胃癌、卵巢癌等肿瘤的标志物；⑺糖类抗原242（CA242）为消化系统肿瘤的标志物；⑻糖类抗原50（CA50）为消化系统肿瘤、乳癌、肺癌等肿瘤的标志物；⑼CYFRA21-1（Cy211）为非小细胞肺癌等肿瘤的标志物；⑽神经元特异性烯醇化酶（NSE）为小细胞肺癌、神经内分泌肿瘤等肿瘤的标志物；⑾前列腺特异性抗原（PSA）为前列腺癌的肿瘤标志物；⑿人绒毛膜促性腺激素（HCG）为胚胎细胞癌、滋养层肿瘤（绒癌、葡萄胎）等肿瘤的标志物；⒀甲状腺球蛋白（TG）为甲状腺癌的标志物；⒁铁蛋白（SF）为消化系统肿瘤、肝癌、乳腺癌、肺癌等肿瘤的标志物；⒂β2-微球蛋白（β2-MG）在慢性淋巴细胞白血病、淋巴瘤、骨髓瘤、肺癌、甲状腺癌、鼻咽癌等患者体液中升高；⒃鳞状细胞抗原（SCC）为宫颈癌、肺鳞癌、食管癌等肿瘤标志物。目前临床上检测的肿瘤标志物绝大多数不仅存在于恶性肿瘤中，也存在于良性肿瘤、胚胎组织、甚至正常组织中。因此，肿瘤标志物有动态检查和多项联合检查更有价值。六、肿瘤标志物检查的临床意义肿瘤标志物的特异性比较差，也就是说肿瘤标志物高不一定是肿瘤造成的；结果正常在某些情说下也不能完全排除肿瘤。比如病毒性肝炎、肝硬化时，AFP、CA19-9、CEA等肿瘤标志物都有可能升高。因此，肿瘤的诊断不能单独依靠肿瘤标志物的检查。单次肿瘤标志物升高的临床意义并不大，只有动态的持续升高才有意义。如果体检中发现某个或某几个肿瘤标志物持续升高，那么应该提高警惕，但也不必过分担忧，需要进一步通过CT、B超、MR或最先进的PET/CT等手段检查，必时须通过病理检查才能明确诊断。总之，各种肿瘤标志物只能作为辅助诊断的指标之一。但对于已确诊的肿瘤治疗后，那么肿瘤标志物检查的意义就非常大了。七、微RNA对肿瘤形成的作用绝大多数肿瘤患者死亡是由肿瘤侵袭转移引起的，肿瘤侵袭转移不仅是病情恶化的标志，而且是治疗失败与死亡的重要原因。目前miRNA对癌症的作用越来越受到人们的关注。1993年，Lee等人在秀丽新杆线虫中利用定位克隆法克隆了第1个能阶段性调控胚胎后期发育的基因lin一4。此后在2000年，Reinha~等人在线虫中发现了另一种miRNA—let～7，它具有与lin一4同样的调节机制，其表达模式在进化关系较远的物种间具有高度的保守性。目前，已经有650多种miRNA被人们发现。miRNA是由RNA聚合酶Ⅱ在基因组的不同区域转录形成较长的前体miRNA，通常有几百至上千个核苷酸，含有帽子和polyA尾巴结构，二级机构呈特殊的发夹形茎环，然后加工而成。主要通过降解mRNA和抑制mRNA翻译两方面的机制介导转录后基因调节。综上所述，对于肿瘤疾病的研究，还要经历漫长的学习与探索，等待我们的是更加严峻的挑战，相信只要有坚持不懈的科研精神，和专注的研究态度，在不久的将来，人类肿瘤疾病的预防和治疗一定会有更深的进展。【文献】：1．Nature463,1084-1088(25February2010)|doi:10.1038/nature087442.Bentwich,I.etal.(2005)IdentificationofhundredsofconservedandnonconservedhumanmicroRNAs.Nat.Genet.37,766–7703.NatureMethods2(10)779-784(2005)4.Science,333:642-6,20115．Nature,477:295-300,2011.FreeF1000Evaluation.6.MolecularCell,43:515-27,2011.