基于國家自然科學基金資助項目分析miR-23研究現(xiàn)狀

李晟 王國佐 朱正剛 秦莉花

(湖南中醫(yī)藥大學，湖南 長沙 410208)

微小RNA(miRs) 是一種內(nèi)源性、非編碼小RNA分子，可通過與靶基因RNAs 3′端非翻譯區(qū)(UTR)特異性結合位點結合，引起靶基因mRNAs降解，進而調(diào)控靶基因表達〔1,2〕。miRs在多種生物學過程中發(fā)揮重要作用，miR-23家族在細胞的分化、凋亡和腫瘤的發(fā)生及藥物作用中扮演重要角色。國家自然科學基金(以下簡稱科學基金)一直重視支持基礎研究，也有科研工作者研究miR-23家族成員與疾病發(fā)生發(fā)展的關系。本文通過檢索國家自然科學基金委員會科學基金網(wǎng)絡信息系統(tǒng)(http://www.nsfc.gov.cn)，查詢獲取所有數(shù)據(jù)信息，將檢索信息錄入Excel2017，然后導入 BDP在線數(shù)據(jù)分析軟件近10年科學基金有關miR-23資助項目，以期反映近年我國miR-23研究重點、熱點和發(fā)展趨勢。

1 近10年總體資助情況

1.1資助項目與資助經(jīng)費 2010～2019年有關miR-23研究的資助項目總數(shù)為80項，總資助經(jīng)費達3 106.4萬元，年均(38.83±20.59)萬元；其中青年科學基金項目(以下簡稱青年項目)38項(47.5%)，地區(qū)科學基金項目(以下簡稱地區(qū)項目)3項(3.75%；2015～2017年各1項)，面上項目36項(45%)，重點項目1項(1.25%，僅2019年)，委主任基金項目/應急管理項目2項(2.5%，2014、2015年各1項)。

除2019年的重點項目資助297萬，2014、2015年資助的委主任基金項目/應急管理項目均是10萬元外，地區(qū)項目、面上項目、青年項目的平均資助額度分別是36萬元、56.9萬元、21萬元。平均資助經(jīng)費呈波動趨勢，從2011年上升，到2015年出現(xiàn)下降趨勢，2017年又上升，2018年再次開始下降趨勢(見表1)。

1.2獲資助學科 2010～2019年有關miR-23研究資助位于前10位的一級學科有腫瘤學20項(25.0%)，消化系統(tǒng)、中醫(yī)學、皮膚及其附屬器、神經(jīng)系統(tǒng)和精神疾病各5項(各6.3%)，運動系統(tǒng)4項(5.0%)，內(nèi)分泌系統(tǒng)/代謝和營養(yǎng)支持、急重癥醫(yī)學/創(chuàng)傷/燒傷/整形、藥理學、中西醫(yī)結合均為3項(各3.8%)。同時生殖系統(tǒng)/圍生醫(yī)學/新生兒、畜牧學、循環(huán)系統(tǒng)、泌尿系統(tǒng)、地方病學/職業(yè)病學、呼吸系統(tǒng)、中藥學也有項目資助研究miR-23。

1.3獲資助依托單位 2010～2019年miR-23資助項目從依托單位機構性質(zhì)來看，獲資助單位多為高校與科研機構。涉及的依托單位共計49家，獲3項及以上項目資助的單位有6家，分別為中華中科技大學6項(7.5%)、南京醫(yī)科大學5項(6.3%)，中國人民解放軍第二軍醫(yī)大學、中山大學、天津醫(yī)科大學、中國人民解放軍第四軍醫(yī)大學均為3項(各3.8%)。其他單位共57項(71.0%)。

1.4資助項目研究熱點 從2020～2019年miR-23資助項目的題目進行熱點分析，可知以機制、調(diào)控、研究作用等使用最多，同時也發(fā)現(xiàn)miR-23與其他熱點如LncRNA、外泌體結合進行機制研究(圖1)。

圖1 2010～2019年國家自然科學基金中miR-23資助項目熱點

2 miR-23的研究熱點

miR-23家族包括miR-23a、miR-23b、miR-23c亞型〔3〕，科學基金中miR-23資助項目基本屬基礎研究，多數(shù)項目聚焦于學科領域內(nèi)亟需解決的科學和臨床問題，同時也反映了其研究熱點。

2.1miRNA研究項目所屬科學廣，以腫瘤學為主 miRNA表達水平的變化可改變靶基因表達水平，進而影響靶蛋白表達，研究發(fā)現(xiàn)與腫瘤、炎癥、心腦血管疾病等發(fā)生發(fā)展密切相關〔4～7〕。

miR-23a作為一種抑癌因子，可通過不同機制發(fā)揮著抗腫瘤的作用。文獻報道m(xù)iR-23a通過下調(diào)張力蛋白同源物基因(PTEN)和特異性結合蛋白(SATB)1增強骨肉瘤細胞的遷移和侵襲〔4,5〕；也可通過活化c-Jun氨基末端激酶(JNK)信號通路,進而促進肺癌A549細胞中半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶(Caspase)-3表達,從而抑制其腫瘤細胞的增殖和擴散能力〔8〕；miR-23a抑制劑促進肝癌異種移植瘤生長〔9〕。miR可能參與藥物代謝過程，對化療藥物的吸收、代謝與分布造成影響，最終導致化療藥物敏感度下降〔10,11〕。如miR-23a過表達通過直接靶向ATP結合盒蛋白家族F家族成員(ABCF)1增強了結直腸癌細胞的耐藥性〔12〕；結腸癌復發(fā)轉移化療前外周血miR21、miR23a、miR140表達水平明顯升高，且與結腸癌患者大體類型、Dukes分期、腸壁浸潤深度及淋巴結轉移均呈正相關，這提示外周循環(huán)血液中這3種高表達的miRs可能通過某種機制導致結腸癌化療敏感度下降〔13〕。

此外，miR-23在心腦血管疾病中的作用也被研究，尤其對細胞凋亡和炎癥的抑制作用引起了人們的關注。miR-23通過靶向Bcl2樣蛋白(BCL2L)11在調(diào)控血管平滑肌細胞增殖和凋亡中起著重要作用。缺血小鼠心臟中miR-23a異常表達，這表明miR-23a可能在缺血/再灌注(I/R)損傷期間具有保護作用〔6〕。拮抗劑23a敲除miR-23a顯著地抑制I/R誘導的心肌細胞凋亡，心肌組織中X連鎖凋亡抑制蛋白(XIAP)、caspase-3和caspase-9蛋白表達上調(diào)，但可被敲除的miR-23a抑制了這種上調(diào)〔14〕。miR-23a通過直接結合XIAP的3′-UTR在不同性別的缺血性疾病中發(fā)揮重要作用〔15〕。miR-23a上調(diào)可改善長期神經(jīng)功能，促進神經(jīng)元凋亡，抑制神經(jīng)炎癥，而miR-23a的下調(diào)則相反。原代皮層神經(jīng)元損傷模型miR-23a表達降低，miR-23a過度表達抑制了依托泊苷誘導的原代皮層神經(jīng)元caspase-3活性和炎癥介質(zhì)的釋放〔7〕。

2.2miR與LncRNA、外泌體等熱點結合研究 長鏈非編碼RNA(lncRNAs)是一類新發(fā)現(xiàn)的長度超過 200個核苷酸的非蛋白編碼轉錄本，其參與細胞發(fā)育、分化、凋亡及免疫應答〔16,17〕等多種生理病理過程，且可作為miR的ceRNA促進信使RNA的表達〔18〕。近年科學基金資助的項目中l(wèi)ncRNA作為ceRNA調(diào)控miR-23相關的研究項目，如“l(fā)ncRNA GAS5作為ceRNA調(diào)控miR-23a-3p參與顱腦創(chuàng)傷繼發(fā)性損傷的作用和機制”“新型lncRNA作為ceRNA介導miR-23b-5p調(diào)控琥珀酸代謝異常在口腔扁平苔蘚炎性進展中的作用”等。也有大量文獻報道lncRNA與miR兩個熱點結合研究。lncRNA-SNHG17通過競爭性結合miR-23b-3P促進非小細胞肺癌的發(fā)生〔19〕；lncRNA GAS5過表達通過抑制體內(nèi)外miR-23a以抑制非小細胞肺癌發(fā)生〔20〕；肝纖維化疾病中l(wèi)ncRNA GAS5作為miR-23a的海綿平臺，競爭性地降低miR-23a表達水平〔20〕；lncRNA-KTN1反義RNA-1(KTN1-AS1)反向調(diào)節(jié)肝癌細胞miR-23c的豐度，且通過直接在肝癌細胞中應答miR-23c而充當競爭性內(nèi)源性RNA〔21〕；糖尿病腎病miR-23c作為肺癌轉移相關轉錄本(MALAT)1的靶點，MALAT1的表達拮抗miR-23c下調(diào)靶基因Elaw樣蛋白(ELAVL)1的作用，抑制高血糖誘導的細胞熱休克〔22〕。

外泌體是細胞主動分泌的大小均一的囊泡樣小體，參與細胞通訊、細胞遷移、血管新生和腫瘤細胞生長等過程〔23〕。外泌體靶向細胞的方式之一是直接與靶細胞的胞膜融合，同時釋放mRNA、miR進入細胞質(zhì)；還可水平轉移miR至受體細胞，miR作為信號分子直接傳達遺傳信息，調(diào)節(jié)細胞功能〔23〕。目前外泌體對miR的傳輸及其在細胞間的通訊作用越來越受到研究者們的關注。近年科學基金大力資助的項目中外泌體與miR-23相關的研究項目，如“外泌體-miR-23b誘導惡性膠質(zhì)瘤有氧糖酵解的機制研究”“外泌體介導miR-23b分選拮抗英夫利苷單抗(Infliximab)治療類風濕關節(jié)炎的調(diào)控機制探索”“RVG修飾肌祖細胞源性外泌體運載miR-23a/miR-26a/miR-27a簇在糖尿病腎病治療中的作用和機制研究”等。也有文獻認為，外泌體源性miR不僅可作為腫瘤、重大精神疾病、神經(jīng)退行性病變等疾病的分子診斷標志物，甚至有潛力成為其新的治療靶點〔24〕。miR-23b-3p在原發(fā)性腎病綜合征尿液外泌體中的濃度顯著升高，治療緩解后又顯著下降；miR-23b-3p診斷原發(fā)性腎病綜合征的受試者工作特征(ROC)曲線下面積(AUC)為0.796,敏感度為84.7%,特異度為64.2%，提示miR-23b-3p有望作為兒童原發(fā)性腎病綜合征輔助診斷和治療效果監(jiān)測的潛在指標〔25〕。哮喘小鼠肺泡灌洗液中外泌體能夠通過miR-23b顯著促進動脈平滑肌細胞(ASMCs)的增殖和抑制ASMCs的凋亡〔26〕。

綜上，miRs與腫瘤、神經(jīng)系統(tǒng)疾病、心腦血管疾病、腎臟疾病等發(fā)生相關。其中miR-23與其靶基因構成一個復雜的調(diào)控網(wǎng)絡，在疾病的發(fā)生發(fā)展和抗藥性的產(chǎn)生過程中也發(fā)揮了重要作用，有可能成為疾病的診斷和預后過程中的生物標記。但還存在以下問題有待研究：(1)miR-23家族成員在疾病的起始、發(fā)展、預后、放化療抵抗中的作用機制尚未完全闡明。(2)miR-23家族成員的靶基因還有待發(fā)現(xiàn)及在不同生理病理過程中通路如何調(diào)控，應該如何干預。(3)外泌體有助于推動miR-23基礎研究向臨床應用轉化，但如何大批量生產(chǎn)外泌體需要考慮組織相容性、安全性、成本費用等問題；如何能使外泌體進入體內(nèi)針對不同組織的靶向傳輸miR-23特性有待研究〔27〕。