1、microRNA 在慢性乙型肝炎肝纤维化中的诊断价值 李萍英 杨永耿 陆伦根 朱智勇 王亚平 马颖才 青海大学 青海省人民医院消化科 上海交通大学附属第一人民医院消化科 摘 要： 寻找能够准确识别慢性乙型肝炎 (CHB) 肝纤维化的血清标志物十分重要。归纳了在 CHB 肝纤维化过程中存在表达差异的 microRNA (miRNA) , 分析表明随着肝纤维化发展, 血清 miR-33a、miR-185、miR-222 等表达量升高, 而血清 miR-122、miR-29、miR-27b 等表达量下降。发现血清 miR-185、miR-122 等 miRNA单独或联合其他指标在诊断 CHB 肝纤维
2、化中已具有一定的临床应用价值。认为应进一步加大对存在差异表达的具有诊断 CHB 肝纤维化价值的血清 miRNA 的研究。关键词： 肝炎, 乙型, 慢性; 微 RNAs; 肝硬化; 综述; 作者简介：李萍英 (1980-) , 女, 副主任医师, 主要从事消化系统疾病诊治临床研究。作者简介：马颖才, 电子信箱:。收稿日期：2017-06-21基金：中国肝炎防治基金会天晴肝病基金项目 (TQGB20140260) Value of microRNAs in diagnosis of chronic hepatitis B-related liver fibrosisLI Pingying YANG
3、 Yonggeng LU Lungen Qinghai University; Abstract： It is very important to find suitable serum markers which can accurately identify chronic hepatitis B ( CHB) -related liver fibrosis. This article summarizes the differentially expressed serum microRNAs ( miRNAs) in the process of CHB-related liver f
4、ibrosis. The analysis shows that with the development of liver fibrosis, there are increases in the serum levels of miR-33 a, miR-185, and miR-222 and reductions in the serum levels of miR-122, miR-29, and miR-27 b. It has been found that miRNAs such as miR-185 and miR-122 measured alone or in combi
5、nation with other indices have a certain clinical value in the diagnosis of CHB-related liver fibrosis. It is pointed out that further research should be conducted for differentially expressed serum miRNAs which have a certain value in the diagnosis of CHB-related liver fibrosis.Keyword： hepatitis B
6、, chronic; microRNAs; liver cirrhosis; review; Received： 2017-06-21随着医学的发展及乙型肝炎疫苗的推广, 我国从乙型肝炎高流行区进入中低流行区, 但仍是乙型肝炎大国。在慢性乙型肝炎 (CHB) 转归过程中, 可经历肝纤维化, 逐渐发展到肝硬化和肝癌。早期研究1显示肝纤维化可逆转到正常状态, 预防或逆转肝纤维化可改善预后。因此, 准确地判断肝纤维化程度对乙型肝炎的治疗和管理极其重要。肝组织学检测是诊断肝纤维化的金标准, 这种方法需肝脏穿刺, 可能会引起侵袭性伤害2-3, 还存在低估或者高估肝纤维化分级的可能4。APRI 评分、FI
7、B-4 指数和瞬时弹性成像等非创伤性诊断方法在识别肝纤维化不同分期的有效性上也存在不足5, 在治疗适应证、疗效判断及随访中仍有其局限性6-8。因此, 寻找合适的能够准确识别肝纤维化的血清学分子标志物显得十分迫切。随着对 microRNA (miRNA) 参与 CHB 肝纤维化发生发展的功能和作用机制认识逐渐加深, 人们对 miRNA 在诊断 CHB 肝纤维化上做了有力探索, 本文主要针对 miRNA 在 CHB 肝纤维化中的诊断价值研究做一综述。1 miRNA 概述及其与 CHB 肝纤维化发生的分子机制miRNA 是短小的、非编码 RNA, 通常由 2125 个核苷酸组成, 通过结合靶基因的非
8、编码区域, 控制靶基因后转录水平的表达9。miRNA 参与细胞增殖和凋亡、脂肪代谢、病毒防御、造血、器官发育形成等多种生物调节途径。外周循环miRNA 与血清或血浆中的蛋白结合时高度稳定, 具有高度保守性、时序性, 以及细胞类型和疾病特异性。miRNA 在肝脏分化及其形态和功能的维持中发挥重要作用, 与肝脏疾病的发生、发展、治疗以及预后密切关联10。慢性 HBV 感染可增加活性氧 (ROS) 导致肝细胞损伤, 而 ROS 可直接影响肝星状细胞 (HSC) 和成纤维细胞的功能, 还可通过活化信号转导通路及转录因子的表达, 引发肝纤维化的形成。HSC 的活化和增殖是肝纤维化发生发展的中心环节, m
9、iRNA 参与调节 HSC 的活化和增殖, miRNA 还可通过经典 TGF 信号通路、血小板衍生因子、核转录因子 B 等错综复杂的信号转导通路调控靶基因的表达, 影响肝纤维化的进展11。外周循环 miRNA 能够在慢性肝纤维化中展现特异的表达模式12-13, 这些特征为诊断 CHB 肝纤维化和动态观察治疗效果提供了可能性。2 miRNA 在 CHB 肝纤维化过程中的表达变化有证据14-16表明, miRNA 在 CHB 及其相关疾病中存在表达差异, 如 miR-122在 CHB 表达水平升高, 而在原发性肝癌中表达水平降低, miR-192 和 miR-215在肝癌中表达升高等。相对于 CH
10、B 感染期, 一些 miRNA 在 CHB 肝纤维化早期、进展期等不同阶段的表达水平可能也存在差异, 找到这些存在差异表达的miRNA 有助于辨别肝纤维化早期和进展阶段, 是开展诊断 CHB 肝纤维化研究的前提。2.1 在 CHB 肝纤维化过程中表达水平上调的 miRNA某些 miRNA 在 HSC 的活化和增殖过程中可发挥重要的调控机制, 在此环节发挥促进 HSC 活化和增殖作用的 miRNA 表达水平随着肝纤维化发展逐渐增加17。如 Zheng 等18发现, 和健康对照者的血清 miR-125a-5p 与 U6 RNA 的比值 (中位数 1.44) 相比, CHB 肝纤维化患者的表达水平较
11、高 (中位数 3.66) , 该比值从 F1 期的 2.14 有序增加到 F6 期的 9.35 (P0.05) 。Zhang 等23研究还发现与 S0 组相比, 下调幅度较大的 miRNA 包括 miR-486-3p 和 miR-497-5p, S1S4 期 miR486-3p 相对于 S0 期的倍数变化分别为 0.23、0.14、0.37 和 0.45 (P=0.004 3) , S1S4 期 miR-497-5p 相对于S0 期的倍数变化分别为 0.23、0.23、0.21 和 0.35 (P=0.005 8) 。上述研究进一步提示这些存在线性表达差异的 miRNA 有可能被运用于判断 C
12、HB 肝纤维化的不同分期。2.3 miRNA 在肝组织和外周血表达水平可能存在差异Zhang 等23和 Chen 等24课题组研究分别采取了 CHB 不同程度肝纤维化患者的肝组织和外周血, 检测组织和外周血循环 miRNA 的表达差异, 对比发现一致性不强。Kevin 等19研究发现肝脏及血清 miR-20a (R=0.31, P=0.01) 和miR-146a (R=0.36, P=0.009) 表达是相关的, 然而大部分 miRNA 没有观察到相关关系, 血清 miRNA 水平不一定能够反映出肝组织 miRNA 的水平。现有研究通过对肝组织、外周血等不同来源样本检测 miR-NA 表达水平
13、, 了解肝组织 miRNA 表达模式对于了解 CHB 肝纤维化发生发展的机制十分重要, 其表达水平可能与 CHB 肝纤维化进程较为一致, 如 2017 年 Chen 等24通过对 40 例CHB 肝纤维化不同分期病例肝组织观察研究, 发现 miR-142-3p、miR-142-5p 和miR-150-5p 具有较高的受试者工作特征曲线下面积 (AUC) , 分别为0.833、0.863 和 0.842, 超过了 APRI (0.743) 和 FIB-4 (0.623) 的诊断能力, 但其不能发挥无创诊断的价值。需要开展外周血 miRNA 表达模式和 CHB 肝纤维化进程的一致性研究, 这对于运
14、用血清 miRNA 临床无创诊断 CHB 肝纤维化更为必要。3 血清 miRNA 在诊断 CHB 肝纤维化中的应用目前尚未有 miRNA 被批准用于非创伤性诊断 CHB 肝纤维化, 国内外学者已经开展了不少 miRNA 诊断价值相关的临床研究。一些研究首先探索血清 miRNA 的表达水平与临床常见指标的一致性。如 Zheng 等18研究发现 CHB 肝纤维化患者的血清 miR-125a-5p 表达水平与透明质酸、层黏连蛋白、型胶原蛋白和型胶原表达水平呈正相关 (P 值均0.001) , 但该研究尚未进行诊断价值的分析。目前大部分研究主要从外周血 miRNA 在不同 CHB 肝纤维化分期和健康对
15、照组/CHB 患者的表达上调或下调, 用一种 miRNA 或几种 miRNAs 组合, 与金标准进行比较诊断的灵敏度、特异度、阳性预测值、阴性预测值、似然比和 AUC, 判断这些含有 miRNA 指标成为诊断 CHB 肝纤维化新指标的可行性。Li 等20发现以 miR-185 水平识别早期肝纤维化对象的 AUC 为 0.85, 从健康组中能够识别出早期肝纤维化对象的特异度为 95.24%, 灵敏度为 75.0%, 似然比为 15.75;以miR-185 水平识别进展期肝纤维化对象的 AUC 为 0.94, 从健康组中能够识别出进展期肝纤维化对象的特异度为 95.24%, 灵敏度为 87.5%,
16、 似然比为 18.37, 但此研究没有分析出相对于 F0 期的 CHB 患者, miR-185 判断早期肝纤维化和进展期肝纤维化患者的能力。Jin 等31通过病例对照研究发现 6 个 miRNAs (miR-18a-5p、miR-21-5p、miR-29c-3p、miR-106b-5p、miR-122-5p 和 miR-185-5p) 虽然在 CHB 和肝纤维化阶段表达存在差异, 但是单个 miRNA 在区别上述两个阶段的 AUC 均不超过 0.8, 联合这 6 个 miRNAs 的 AUC 可达 0.85895%可信区间 (95%CI) :0.7820.895。2013 年 Chen 等22
17、在训练阶段试验, 发现miR-106b 和 miR-181b 组合作为判断 CHB 肝纤维化分子标志物的诊断性能 AUC为 0.882 (95%CI:0.8340.929) , 灵敏度和特异度分别为 0.856 和 0.750;在验证阶段时, 二者联合诊断的性能 AUC 为 0.774 (95%CI:0.5890.959) , 灵敏度和特异度分别为 0.615 和 0.935, 诊断能力优于 TBil、Alb、ALT、PT 等单个临床指标。4 血清 miRNA 与其他指标联合应用在 CHB 肝纤维化中的诊断价值血清 miRNA 的诊断能力需强于 APRI、FIB-4 等现有诊断方法, 才有可能
18、应用临床诊断。由于 miRNA 作用机制及调控网络的复杂性, 使得其对疾病诊断的准确性研究难度较高, 联合 miRNA 和其他血清学指标可能会提供诊断性能28。Appourchaux 等19运用血清 miR-122、miR-222、PLT 计数和 ALP 的参数组合形成的模型, 区分 F3F4 期患者与 F1F2 期患者, AUC 为 0.86 (95%CI:0.770.95) , 优于 FIB-4 (AUC=0.81, 95%CI:0.710.90) 和 APRI (AUC=0.70, 95%CI:0.580.82) 。该模型阳性预测值为 0.79, 高于 APRI (截止值=0.5, 阳性
19、预测值=0.27;截止值=1.5, 阳性预测值=0.46) 和 FIB-4 (截止值=1.45, 阳性预测值=0.38;截止值=3.25, 阳性预测值=0.65) , 提示该模型在判断 F3F4 期的阳性预测值上具有明显优势。Nakamura 等32测定 HBV 感染者血清中 miR-122 水平和紫花苜蓿凝集素阳性 Mac-2 结合蛋白WFA (+) -M2BP, 评估了这些标志物在肝纤维化中的诊断价值, 发现 miR-122 和 WFA (+) -M2BP 并行诊断的灵敏度为 93%, 特异度为 42%, 阳性预测值为 44%, 阴性预测值为 93%, AUC 为 0.590;miR-12
20、2 和 WFA (+) -M2BP 串行诊断的灵敏度为 47%, 特异度为87%, 阳性预测值为 64%, 阴性预测值为 76%, AUC 为 0.740。5 展望本文选择了以不同 CHB 肝纤维化分期和健康对照组/CHB 感染者为对象的研究进行综述, 这些研究发现 miRNA 与 CHB 肝纤维化是相关的, 因而在运用这些miRNA 诊断 CHB 相关肝纤维化前, 应先判断患者的感染状态。现有研究发现血清 miRNA, 如 miR-122 等在诊断 CHB 患者早期和进展期肝纤维化方面可发挥作用。对于一些在 CHB 肝纤维化不同分期中明确存在表达差异的 miRNA (如 miR-33a) ,
21、 建议加大诊断价值的研究;同时, 加快整合有诊断价值的 miRNA, 如miR-185、miR-122 和 miR-150 等, 或联合 PLT 计数和 ALP 等其他血清学指标, 以提高联合诊断的 AUC。因此, 寻找合适的外周循环 miR-NA, 独立或者联合其他无创诊断方法, 用于识别与诊断不同分期 CHB 肝纤维化, 随访和评估抗病毒治疗后的效果显得十分必要, 现有研究提示这些设想有可能实现并运用到临床诊疗。引证本文:LI PY, YANG YG, LU LG, et al.Value of microRNAs in diagnosis of chronic hepatitis B-r
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