miR-212对疾病基因表达调控的研究进展

龙富立 彭子明 冯 逢 林 镛 张建玲 覃艳新 毛德文 韦艾凌，3▲

1.广西中医药大学第一附属医院肝病科，广西南宁 530023；2.广西中医药大学研究生院，广西南宁 530200；3.广西中医药大学成人教育学院，广西南宁 530001

microRNA（miRNA）是存在于真核生物中的一类具有调控功能的内源性非编码RNA，科学家Ambros和Ruvkun 于1993年首次发现了miRNA：Lin-4[1]，2000年人们发现了第二种被称作let-7 的miRNA[2]。自此，miRNA 逐渐进入人们视野，对它的研究日渐增多。miRNA 基因通常是在细胞核内由RNA 聚合酶Ⅱ转录的，初级转录物是大的具有帽子结构（7MGpppG）和多聚腺苷酸尾巴（AAAAA）的pri-miRNA。pri-miRNA在核酸酶Drosha 和辅助因子Pasha 的联合作用下，被处理成70 个核苷酸组成的pri-miRNA。RNA-GTP与exportin 5 将pre-miRNA 运输到细胞质中，另一个核酸酶Dicer 将其剪切，形成22 个核苷酸长度的miRNA：miRNA 双链。随后，双链进入RISC，其中一条成熟的单链miRNA 就保存在RISC 中，成熟的miRNA 结合到相应的mRNA 位点通过碱基互补配对调控基因表达，miRNA 基因转录表达过程见图1。

最新的研究发现，人类体中至少存在2588 种miRNA[3]，其中miR-212 是新近发现的一种miRNA，它的表达在多种疾病中都发挥了重要作用，并将可能成为疾病重要的诊断、治疗和预后工具。本文就miR-212 在几种人类疾病发生和发展中的作用作一综述。

1 miR-212 与癌症

癌症是全球第二大死因，2018年约有960 万人死于癌症，占全球总死亡人数的1/6[4]。大约1/3 的癌症死亡与以下五种因素相关：高体重指数、缺乏运动、水果和蔬菜摄入量低、使用烟草及饮酒，其中烟草使用是最为重要的致癌危险因素——22%的癌症死亡与此相关[5]。导致癌症高死亡率的原因主要是发现较晚以及无法获得有效的治疗。2017年，有统计表明[6]，90%以上的高收入国家可提供检查和治疗服务，而低收入国家尚不足30%，因此，近70%的癌症死亡发生在低收入和中等收入国家。随着全球癌症患者人数的逐年增加，癌症带来的经济影响很大且在不断剧增，仅2012年膀胱癌一项就花费了欧盟将近49 亿欧元[7]。癌症是全世界主要的健康问题，越来越多的研究人员研究癌症的诊断、治疗和机制，致力于开发出有效杀死癌细胞的靶向疗法。

图1 miRNA 基因转录表达过程

1.1 miR-212 与细胞凋亡

细胞凋亡是一种以细胞程序性死亡为特征的过程，被认为是细胞正常运转、免疫系统正常工作、胚胎发育和化学诱导细胞死亡等多过程的重要组成部分[8]。miRNA 是一种非编码RNA 分子，能够在转录后调控参与细胞增殖、凋亡和分化等多种生物学过程的基因表达。相关研究表明，miR-212 与癌细胞凋亡有关。如Engraed-2（EN-2）被证实参与了前列腺癌（PCa）的发展[9]，也被发现其表达降低可以诱导PCa 细胞凋亡[10]，被认为是PCa 潜在的生物标志物。Zhou 及其团队[11]的研究采用实时定量PCR 技术检测到：与癌旁正常组织相比，癌组织内miR-212 水平显著降低；后续通过荧光素酶试验发现miR-212 的上调可以明显抑制EN-2 的mRNA 和蛋白水平，最后得出结论：miR-212在PCa 细胞中的上调能够靶向EN-2 诱导PCa 细胞凋亡，这表明miR-212 的水平高低能够影响癌细胞凋亡情况。

1.2 miR-212 与免疫应答

免疫应答是指机体免疫系统受到抗原刺激后，机体为排除抗原，免疫活性细胞参与排除抗原活动的生理过程。人类主要组织相容性复合体（MHC）Ⅱ类分子主要由人类白细胞抗原-DP、人类白细胞抗原-DQ 和人类白细胞抗原-DR 组成，主要在树突状细胞（DC）以及单核-巨噬细胞内表达，已被证实其激活与胰腺癌预后良好相关[12]，调节因子X-相关蛋白（RFXAP）是DC 合成MHCⅡ类分子重要的转录因子。miR-212-3p 能够抑制胰腺癌DC 中RFXAP 的表达，从而诱导DC 免疫耐受，这可能会促进胰腺癌的发展，Ding 等[13]据此应用γ-干扰素（IFN-γ）刺激人胰腺癌细胞，发现IFN-γ 能够抑制miR-212-3p，并能够增加DC 细胞中RFXAP 和MHCⅡ类的表达，这是从免疫应答层面揭示治疗胰腺癌的新分子机制，这一研究发现将会给胰腺癌患者的治疗带来新福音。

1.3 miR-212 与癌症治疗

放疗与化疗是治疗癌症的两种重要手段，越来越多的医学研究表明，放疗与化疗的效应受到miRNA的影响。恶性胶质瘤是最常见的、死亡率最高的原发性恶性脑肿瘤，其预后差，侵袭速度快。即使是经过手术、放疗或化疗等治疗手段后，恶性胶质瘤患者的中位生存期仅有12～14 个月[14]，效果不尽如人意，迫切需要提高治疗疗效。乳腺癌易感基因1（BRCA1）是一种组织特异性肿瘤抑制因子[15]，被认为可能与胶质瘤细胞的放射敏感性呈正相关。一项关于与胶质瘤细胞放疗辐射效应有关的miRNA 研究[16]表示，高表达miR-212 促进了人胶质瘤U251、U-118MG 以及SHG-44 细胞株在接受5、10 Gy γ 辐射下的细胞集落形成情况，提示高表达miR-212 能够诱导辐射抗性；后续EGFP 荧光报告提示，miR-212 可直接作用于BRCA1，对其表达产生负调控作用。以上结果均表明，miR-212 参与了对辐射的响应，并且调控了BRCA1的表达，这对于恶性胶质瘤的放疗具有重要意义。

2 miR-212 与心血管疾病

2.1 miR-212 与心肌梗死（MI）

MI 是患者冠状动脉堵塞后，致使心肌缺血缺氧，导致心肌细胞和非心肌细胞死亡，甚至心力衰竭[17]。引起MI 的因素[18]有很多，如年龄、高血压、高胆固醇、糖尿病、吸烟史以及体重异常，当前MI 的主要治疗手段是血管重建术，术后能够提高患者的生存率。但是该技术并不适用于所有的MI 患者，并且容易失败。近年来，miRNA 已成为心血管和血管生成领域的研究热点。一项研究[19]表明，过表达的miR-212 激活MI 的PI3K/Akt 信号通路，抑制水通道蛋白9（AQP9），AQP9被认为过度表达会引起细胞凋亡率增加。在miR-212的作用下，AQP9 被沉默，这在MI 发生时阻止了心肌细胞凋亡，并且促进血管再生和心室重构。因此，miR-212 可能成为MI 治疗的潜在分子靶点。

2.2 miR-212 与动脉粥样硬化（AS）

AS 是心血管疾病中最常见的一种，巨噬细胞在AS的发生发展过程中起着至关重要的作用，内膜下脂蛋白积累将巨噬细胞转化为泡沫细胞，这是AS 的一个标志，也是AS 发生的关键一步[20]。sirtuin1（SIRT1）已被证明具有抗AS 作用[21]，这一作用可能是通过抑制巨噬细胞泡沫化而达成[22]。Miao 等[23]进行了一项研究，结果表明，miR-212 过度表达使得THP-1 巨噬细胞内SIRT1 表达显著下降，并且Western blot 分析显示，miR-212 显著抑制了THP-1 巨噬细胞内ABCA1的表达。ABCA1 是一种脂质转运蛋白，在细胞胆固醇稳态中起着重要作用，而巨噬细胞中胆固醇的清除能力是减少AS 的关键[24]。最终的研究结论是，miR-212在AS 病变过程中上调，阻断了巨噬细胞内胆固醇外排，并且介导了巨噬细胞泡沫细胞的形成，这些结果为进一步研究miR-212 在预防AS 中的作用提供了有效的证据，值得进一步探究。

3 miR-212 与神经退行性疾病

3.1 miR-212 与阿尔茨海默病（AD）

微管相关蛋白tau 具有促进神经元微管组装和稳定的功能[25]，过度磷酸化的tau 异常聚集会导致神经退行性疾病，如AD。AD 患者常常表现为记忆力下降和认知功能障碍。Smith 等[26]利用小鼠进行了一项研究，在缺乏miR-132/212 的AD 小鼠模型中，tau 过度磷酸化的现象较为突出。在这之前，另一项研究发现了miR-132/212 在记忆形成和保留中的作用[27]。上述两项研究结果提示，miR-132 和miR-212 水平与人类不溶性tau 蛋白和认知障碍相关，这些发现支持miR-132/212 在小鼠和人类tau 病理中的调控作用，为AD 治疗发展提供新的选择。

3.2 miR-212 与帕金森病（PD）

PD 是最常见的退行性疾病之一，特点是黑质致密部多巴胺能神经元进行性丢失。新的证据表明，sirtuin2（SIRT2）能够影响神经退行性疾病，具体来说，抑制SIRT2 可减少多巴胺能神经元的丢失[28]。Sun 的研究小组[29]制备了MPTP 诱导的PD 小鼠模型，在PD模型中，研究人员发现SIRT2 蛋白水平明显增加。而SIRT2 受到miR-212-5p 的负调控，miR-212-5p 的转染降低了SIRT2 表达。具体而言，miR-212-5p 抑制SIRT2 可以通过促进包浆p53 依赖性自噬阻止多巴胺能神经元的丢失，p53 是SIRT2 的主要去乙酰化底物。综上所述，该研究提供了miR-212-5p 和SIRT2介导的p53 依赖性自噬在PD 中的直接联系，这一发现可能为SIRT2 抑制剂的开发、PD 的治疗开辟新途径。

4 小结

miR-212 仍是目前较为陌生的miRNA 之一，尽管它已经被发现了在癌症、心血管疾病、神经退行性疾病等方面的潜在作用，但这仅仅是冰山一角，其作用绝不仅仅于此。最新研究还有发现其在关节炎[30]以及调控人情绪[31]等方面亦扮演着较为重要的角色，这足以证明miR-212 在诊断和治疗疾病以及相关药物的研究开发方面具有巨大的潜力，非常值得医学研究者做更深层次的研究和探索。