微小RNAs在乙型肝炎病毒感染中的研究進展＊

張 技，李白雪，張傳濤，張權生，陳 建

（1．成都中醫藥大學基礎醫學院，成都610072；2．成都中醫藥大學附屬醫院，成都610075）

目前，全球估計有20億人口遭受過乙型肝炎病毒（hepatitis B vir us，HBV）的感染，3．5億以上人口患有慢性肝臟感染疾?。?］。HBV感染引起的急慢性肝炎，嚴重威脅著人類的健康，并阻礙了社會經濟的發展及社會的和諧穩定。但到目前為止，尚無藥物能夠達到理想的抗病毒效果或徹底清除病毒。因此，迫切需要研究和開發新的抗HBV的策略及方法。

微小RNA（micro RNAs，mi RNAs）在轉錄后對基因表達起到負性調控作用，進而影響到相關信號通路。目前的研究已經證實，mi RNAs作用非常廣泛，在器官增殖分化、個體發育、物質代謝等生理過程，以及病毒感染、腫瘤發生等病理過程中均發揮了重要作用［2］。基于mi RNAs對機體能夠發揮廣泛作用，以及目前HBV感染在臨床治療中的局限性，針對mi RNAs在HBV感染中的作用機制、作用靶點、作用效應等成為了目前研究的熱點之一。

1 mi RNAs簡介

mi RNAs是一類長度約為22個核苷酸的小分子、非編碼單鏈RNA，在動植物以及部分病毒中存在［3］。人類基因組中，用于編碼mi RNAs的序列約有2%［4］，保守估計編碼蛋白質的基因60%以上受到mi RNAs的調控［5］。在細胞核內，mi RNAs編碼序列轉錄生成的pri-mi RNAs，接著經過RNaseⅢDrosha和雙鏈RNA結合蛋白Pasha的加工，形成3′端含莖環結構的pre-mi RNAs；接著pre-mi RNAs在蛋白Exportin-5等的攜帶下進入細胞質，在Dicer酶等的加工下成為成熟的mi RNAs；成熟的mi RNAs與蛋白Argonaute等結合，形成RNA誘導的基因沉默復合物（RISC），再由RISC與靶mRNA結合而發揮作用［6-7］。其作用形式主要有3種：（1）當mi RNAs與靶mRNA完全互補配對時，常會引起靶mRNA的降解；（2）而當mi RNAs與靶mRNA不完全配對時，則會抑制以mRNA為模板翻譯生成蛋白質的過程；（3）此外，有的mi RNAs還兼具有上述2種作用形式［3］?？偟膩碚f，mi RNAs通過調節靶基因的表達水平，進而影響到細胞分化、增殖、凋亡等過程，從而在個體的生長發育和疾病的發生發展中發揮重要作用。

2 mi RNAs與HBV感染

HBV感染引起的急、慢性HBV嚴重威脅人類健康，而目前臨床上以重組干擾素和核苷酸類似物為主要治療手段的療效并不理想。mi RNAs能夠對靶基因表達發揮調控作用，這使其成為HBV感染研究領域的一個新熱點。2011年的研究顯示，在HBV感染宿主后，并沒有發現HBV基因組編碼的mi RNAs［8］，但發現宿主細胞mi RNAs及宿主的免疫應答會發生一些改變，這些研究為揭示HBV作用于宿主的分子機制提供了新思路，并可以通過該思路來探尋治療HBV感染的新靶點、新方法。

2．1 HBV編碼的mi RNAs 病毒基因組自身可以編碼mi RNAs，用于對抗宿主的抗病毒反應［9］。有研究者于2004年首次報道EB病毒組編碼了5條mi RNAs［10］。目前研究已經發現一些人乳頭瘤病毒、皰疹病毒、多瘤病毒、腺病毒、逆轉錄病毒等病毒基因組能夠編碼mi RNAs［11］。然而，在HBV感染宿主后，并未發現HBV基因組編碼的mi RNAs。為研究HBV基因組編碼的mi RNAs，Jin等［12］利用計算機分析軟件發現一種備選的pre-mi RNA，并推導出成熟的mi RNA，但發現該mi RNA對任何一個宿主細胞的翻譯過程都沒有抑制作用，但對一種病毒自身的mRNA發揮作用，從而推測HBV利用自身mi RNAs調節自身基因的表達。Lam等［13］在假設HBV傳染性的產生是由于病毒自身編碼的mi RNAs或影響宿主細胞的mi RNAs前提下進行實驗，但在Hep G 2．2．15細胞系中并未發現HBV基因組編碼的mi RNAs。

2．2 宿主細胞mi RNAs與HBV感染 既然在HBV基因組編碼的mi RNAs對宿主感染的作用方面，研究并沒有太大突破，那對于宿主細胞自身編碼的mi RNAs在HBV感染后的變化情況又是如何呢？宿主細胞編碼的mi RNAs通過多條途徑發揮作用，它有可能作用于異己基因（如侵入的病毒），也有可能作用于宿主細胞自身的基因，起到抑制異己繁殖，穩定自身內環境的作用。因此，目前HBV感染宿主細胞后引起宿主細胞mi RNAs的變化情況是一個研究熱點。2011年，Wu等［14］首次報到了人類mi RNAs能夠對HBV的關鍵基因發揮作用，實驗利用4種可靠的目標預測軟件對mi RNAs進行篩選，最終發現mi R-7、mi R196b、mi R433和mi R511對HBV的聚合酶或S基因起作用，mi R205對X基因發揮作用，mi R345對pre-C基因發揮作用。Wang等［15］對肝細胞中濃度最多的mi RNA——mi R-122進行了研究，發現和健康人相比，HBV感染者肝細胞內mi R-122的表達量明顯下降，并且其表達水平的高低與肝內病毒載量和肝臟嚴重程度呈負相關；進一步研究，發現這一現象的原因在于HBV感染引起的mi R-122下調，繼而下調細胞周期蛋白G1（cyclin G1）的表達，從而阻斷了cyclin G1與p53之間的相互聯系，解除了p53對HBV復制的抑制作用，同時這一作用機理可能與HBV持續感染及癌變有關。Xu等［16］在小鼠肝細胞性肝癌（HCC）模型中發現，HBx可抑制mi R-148a的表達，從而促進腫瘤的生長和轉移。mi R-15a和mi R-16-1是2種重要的對人類腫瘤起抑制作用的mi RNAs，Wang等［17］發現在mi RNAs和HBV感染的相互作用中，mi R-15a／mi R-16-1起到了關鍵作用，同時意外發現HBx的轉錄本通過mi RNA作用于病毒RNA序列，直接引起了mi R-15a／mi R-16-1的下調，從而考慮對腫瘤有明確抑制作用的mi RNAs受到病毒RNA的調節而下調，這可能會影響HBV感染引起的HCC的轉歸。HBV感染后，宿主細胞mi RNAs變化情況的研究，以及兩者之間相互作用關系的研究，在不斷地深入進行，以期能找到治愈HBV感染的突破口。

2．3 外源性mi RNAs與HBV感染 RNA干擾作為一種潛在的抗病毒治療途徑，已有大量的研究報道。過去的研究主要針對小干擾RNA進行，而近年來，利用mi RNAs介導的RNA干擾技術，將針對靶基因的外源性人工合成的mi RNAs導入細胞內，從而起到抑制靶基因作用的研究，也有了大量報道［18］。Gao等［19］利用Invitrogen公司的mi RNAs設計軟件，針對HBV S區設計了特異的mi RNA表達序列，并構建了3個人工mi RNA（ami RNA）-HBV質粒轉染Hep G 2．2．15細胞株，發現HBV的復制和表達均受到了該ami RNAs的抑制，提示針對靶基因設計的ami RNAs有可能成為治療慢性HBV感染的一種潛在方法。Pu等［20］針對病毒保護區域，分別構建了含 獨 立 序 列ami RNA-HBV1、ami RNA-HBV2、ami RNAHBV3、ami RNA-HBV4的4個載體，以及1個含串聯序列ami RNA-HBV3-HBV4的載體，分別轉染Hep G 2．2．15細胞株，結果顯示他們對HBV mRNA表達的抑制率分別為29．3%、14．9%、61．2%、75．6%和87．2%，也提示a mi RNAs可能成為治療慢性HBV感染的一種方法。

3 展 望

mi RNAs作為一種新近發現的非編碼微小RNA，拓展和豐富了非編碼RNA在基因表達中所起的作用。真核細胞中大量存在的mi RNAs，在基因表達的調控中發揮了重要作用，這是對經典中心法則的補充和完善。mi RNAs通過引起靶基因沉默，進而影響到相關的信號傳導通路，影響個體的生理生化過程。因此，mi RNAs在個體生長發育、疾病發生發展等過程中扮演了重要的角色。HBV感染宿主細胞后，病毒基因組雖未產生病毒mi RNAs，但是病毒的感染引起了宿主細胞相關mi RNAs的變化，已有大量的實驗證實宿主細胞mi RNAs的改變影響到了乙型肝炎的轉歸。基于此改變，研究者也將ami RNAs應用于HBV感染的研究中，期望找到治療HBV感染的新靶點。

雖然，mi RNAs在HBV感染中已經有了大量的研究成果，但mi RNAs表達的調控機制，多個mi RNAs對同一靶基因的調控模式，mi RNAs在不同信號傳導通路的作用情況，以及ami RNAs的引入對正常宿主細胞的影響等問題，還有待進一步研究解決。mi RNAs在HBV感染中的研究結果，已經向人們展示出mi RNAs在治療HBV感染中有著良好的應用前景。相信隨著對mi RNAs研究的進一步深入，將有助于對HBV引起的急慢性肝炎的分子機制的深入認識，并為乙型肝炎的治療提供新的治療靶點及治療模式，為乙型肝炎的治愈帶來新希望。

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