1、微小微小rnarna及其在醫學中的應用及其在醫學中的應用一、微小一、微小rnarna的發現的發現 人類基因組中，蛋白質編碼區只占人類基因組中，蛋白質編碼區只占1-2。其它。其它呢？約呢？約24為內含子序列，為內含子序列，這么冗長的內含子序列有什么生物學功能呢？這么冗長的內含子序列有什么生物學功能呢？后基因組時代的中心法則后基因組時代的中心法則rna 加工加工 基因調基因調節節dna 修復和重組修復和重組基基因因組組的的保保持持基基因因組組的的表表達達后基因組時代的基因調控：后基因組時代的基因調控：人類基因組絕大部分人類基因組絕大部分被轉錄成被轉錄成rna非編碼非編碼rna的數量是的數量是編碼編

2、碼rna的數百倍的數百倍生物體復雜性被隱藏生物體復雜性被隱藏在它們所輸出的非編在它們所輸出的非編碼碼rna內，而非編碼內，而非編碼序列內。序列內。 2006年的諾貝爾生理學獎獲得者：年的諾貝爾生理學獎獲得者：gary ruvkun第一個被發現的第一個被發現的mirna: lin-4ruvkun g, wightman b, ha i. the 20 years it took to recognize the importance of tiny rnas. cell. 2004 jan 23;116 (2 suppl):s93-6.lee r, feinbaum r, ambros v. a

3、 short history of a short rna. cell. 2004 jan 23;116 (2 suppl):s89-92 近年來被鑒定的近年來被鑒定的mirnas越來越多越來越多 至今超過至今超過17000 mirnas已被發現已被發現 可以免費獲得可以免費獲得 http:/microrna.sanger.ac.uk/sequences/小干擾小干擾rna（small interfering rna; sirna） 和微小和微小rna的異同點的異同點相同點相同點 sirna mirna長度長度22nt左右左右合成的底物合成的底物由雙鏈由雙鏈rna或或rna前體形成的前體形成的

4、dicer酶酶是是dicer的產物的產物 argonaute家族家族 需要需要argonaute家族蛋白參與家族蛋白參與蛋白蛋白risc組分組分都是都是risc組分，其功能界限變得不清組分，其功能界限變得不清晰，如二者在介導沉默機制上有重疊晰，如二者在介導沉默機制上有重疊 作用方式作用方式在轉錄水平后和翻譯水平起作用在轉錄水平后和翻譯水平起作用 sirna和和mirna的相同點的相同點不同點不同點sirnamirna機制性質機制性質外源引起，如病外源引起，如病毒感染誘導產生，毒感染誘導產生，異常情況異常情況生物體自身的正生物體自身的正常調控機制常調控機制 直接來源直接來源長鏈雙鏈長鏈雙鏈rna

5、發夾發夾mirna前體前體分子結構分子結構雙鏈雙鏈rna單鏈單鏈rna對靶對靶rna特異性特異性 較高較高相對較低相對較低互補性互補性一般要求完全互一般要求完全互補補不完全互補，存不完全互補，存在錯配現象在錯配現象生物學功能生物學功能 抵抗病毒感染；抵抗病毒感染； 沉默過分表達的沉默過分表達的mrna； 保護基因組免受保護基因組免受轉座子的破壞轉座子的破壞對機體生長發育，對機體生長發育，神經分化，脂類神經分化，脂類代謝，細胞增殖代謝，細胞增殖分化，腫瘤發生分化，腫瘤發生有重要作用有重要作用 發育發育增殖增殖(干細胞干細胞)疾病疾病分化分化凋亡凋亡victor r. ambros秀麗線蟲秀麗線蟲

6、 c. elegans1. 調控發育過程調控發育過程mir-124a局限表達于神經組織局限表達于神經組織mir-1局限表達于骨骼肌和心肌局限表達于骨骼肌和心肌青鳉青鳉斑馬魚斑馬魚小鼠小鼠果蠅果蠅mirna的表達具有組織特異性的表達具有組織特異性( science 2004)3 3種種mirnamirna控制造血干細胞向淋巴細胞的分化過程控制造血干細胞向淋巴細胞的分化過程2. 調控細胞分化調控細胞分化micrornahost or virus禽流感病毒禽流感病毒 avian influenza virus皰疹病毒家族皰疹病毒家族ebv,kshv,mhv-68,hcmv,hsv-1hbv,hcv逆

7、轉錄病毒家族逆轉錄病毒家族hiv-1 多瘤病毒家族多瘤病毒家族sv40(simian virus 40)腺病毒家族腺病毒家族 hav(adenovir)hcvhcvhbvhbvmirna基因表達基因表達信號傳導信號傳導肝細胞肝癌肝細胞肝癌發生、發展發生、發展診斷、治療診斷、治療hcvhcvhbvhbvhas-mir-191worse survival in acute myeloid leukemiap53 tumor supressor pathwayhas-mir-34has-let-7aras and c-myc geneshas-mir-133bsequamous cell carci

8、nomahas-mir-142-5phematopoietic specificnormal5.5.微小微小rnarna與腫瘤的關系與腫瘤的關系微小微小rnarna調控癌基因表達調控癌基因表達下調下調mirna表達，促進了表達，促進了e2f1的表達的表達western blottingnorternblotting有些微小有些微小rnarna可能是致癌基因可能是致癌基因mir-1792高表達高表達增加增加mir-1719b的表達，加速了的表達，加速了c-myc誘導的淋巴瘤誘導的淋巴瘤形成形成治療治療胃癌組織癌旁組織胃癌組織癌旁組織總總 rna 提取提取定量定量rt-pcrmirna芯片芯片細胞

9、培養細胞培養, mgc803, sgc-7901 組織類型組織類型 細胞分化細胞分化 侵潤深度侵潤深度 tnm分期分期 轉移轉移 生長曲線生長曲線mtt 定量定量pcr檢測檢測 細胞周期凋亡檢測細胞周期凋亡檢測 靶基因分析靶基因分析(三三)技術路線技術路線 臨床研究臨床研究 體外實驗體外實驗 功能分析功能分析 反義寡核苷酸阻斷反義寡核苷酸阻斷mirna的表達的表達 綜合分析確定綜合分析確定mirnas可能的致癌機制可能的致癌機制guo j, et al. j gastroenterol hepatol. 2009, 24(4): 652-657 19種差異表達的微小種差異表達的微小rna 12

10、 7 mir-139-5p，mir-497和和mir-768-3p首次在非腫瘤組織中發現首次在非腫瘤組織中發現mir-340*、mir-421和和mir-658首次在癌組織中發現高表達首次在癌組織中發現高表達 xiao b, guo j, et al. clin chim acta. 2009;400(1-2):97-102. mir-106a異常表達的臨床意義異常表達的臨床意義因素因素 病例數病例數 變化倍數變化倍數 p直徑直徑 5cm3068.59 258.49 0.001 5cm25 14.65 29.21分化分化 中中 237.36 15.48 0.001 低低 2259.62 299

11、.13淋巴結轉移淋巴結轉移 +46 50.69 209.88 0.001 - 910.24 20.52遠處轉移遠處轉移 + 9142.35 414.60 0.001 - 4624.84 107.37侵潤侵潤 t120.14 0.04 t2266.09 12.72 0.001 t31750.49 173.91 =0.005 t410140.69 390.79jiang c, guo j, et al. journal of gastroenterology. doi 10.1007/s00535-009-0135-6癌組織中癌組織中mir-421的表達明顯高于癌旁組織的表達明顯高于癌旁組織蔣振，郭俊明，蔣振，郭俊明，等等. 中國病理生理雜志中國病理生理雜志 2009, 25(9): 1726-1730. jiang c, guo j, et al. journal of gastroenterology. doi 10.1007/s00535-009-0135-6 jiang c, guo j，et al. journal of gastroenterology. doi 10.1007/s00535-009-0135-6 胃癌相關微小胃