王浴鑫 童朝阳

脓毒症是由感染引起的全身异常炎症反应，病理机制仍不十分清楚。目前，脓毒症由于诊断延误、预后不佳形式严峻。许多诊断标志物已经报道在临床应用于脓毒症患者，并被证明可以改善诊断和治疗。由于描述脓毒症临床特征的困难，一些诊断物并没有表现出高敏感性和特异性。miRNA是真核细胞中和mRNA配对调节基因表达的非编码小分子RNA，在炎症反应中发挥重要作用，最近已被证实有作为脓毒症标志物的潜能。目前，采用miRNA调节网络证明新的miRNA标志物和脓毒症早期诊断有关。通过分析miRNA的表达特点和调节网络，得到miRNA和脓毒症的关联。反应通路、疾病分析、蛋白-蛋白反应网络分析及ROC曲线都被用来证实miRNA的可靠性。

1 严峻的全球脓毒症形势

尽管近年对脓毒症的诊断和治疗研究取得一定进展，但脓毒症仍然保持着很高的发生率和死亡率，尤其在重症监护室。一项大型欧洲临床研究发现，重症监护室脓毒症收住率占37%，脓毒症相关死亡率占36%[1]。促进全球重症脓毒症发展组织（PROGRESS）统计发现37个国家12 881例患者脓毒症病死率为50%，其中主要8个国家病死率在33%~66%之间[2]。另有数据显示每年英国为脓毒症投入花费超过35亿美元，美国是167亿美元[3]。因此，科学家们正在积极寻找有效的脓毒症诊治方法来改变这一现状。

2 miRNA特点

miRNA定义为：20~25个核苷酸组成的存在于真核细胞的内源性单链小分子RNA，但不编码蛋白质，主要通过抑制mRNA的翻译或降解mRNA来调控基因表达，影响多种细胞活动。其具有高度的保守性、时序性、特异性，调节人类1/3的基因。

miRNA已被发现在很多疾病的发生发展过程中起着关键性作用，被认为是具有前景的生物标志物。研究证明miRNA在脓毒症患者中普遍异常调节。目前，寻找一种针对脓毒症高度特异性和高度敏感性的miRNA是科研工作者的主要研究方向之一。最近研究证明，血清或血浆的miRNA水平稳定性和重复性好[4-5]。血清miRNA的特异性表达图谱可以作为不同疾病评估预后的“指纹识别”[6]。

3 相关miRNA在脓毒症方面的研究

3.1 miRNA15a和 miRNA16 Wang等[7]为 了 探 索miRNA15a和miRNA16水平在脓毒症和非感染性SIRS患者有无明显差异，入选了166个脓毒症患者，32个SIRS患者和24个正常控制组。结果，和正常控制组相比，血清miRNA15a和miRNA16在脓毒症组和SIRS组均明显升高，其中，脓毒症组的miRNA15a比SIRS组明显升高。但是，这两种miRNA水平和白细胞计数无关。ROC曲线提示miRNA15a有最高的曲线下面积。所以，miRNA15a和miRNA16均能区分SIRS/sepsis和正常者，miRNA15a可能成为鉴别SIRS和脓毒症的生物标志物。

Wang等[8]入选214个脓毒症患者，28 d作为时间点分为存活组和非存活组，miRNA223、miRNA15a、miRNA16、miRNA122、miRNA193、miRNA483-5p 在两组患者明显异常表达，这6种miRNA预测脓毒症死亡率的AUC值在0.610（95%CI：0.523-0.697）到0.790（95%CI： 0.719-0.861） 之 间。 同 时，miRNA15a，miRNA16，miRNA193b，miRNA483-5p，SOFA 评 分，APACHE Ⅱ评分及脓毒症病程这7项结合起来比SOFA评分， APACHE Ⅱ评分，PCT可以更好的预测死亡率，其敏感性和特异性也很高。

一项针对新生儿脓毒症的研究中，miRNA15a和miRNA 16水平在脓毒症组比健康对照明显升高，但是miRNA15b和miRNA223水平在两组之间无统计学差异。ROC曲线分析也证明miR15a和miRNA16有新生儿脓毒症的潜在诊断价值。miRNA15a和miRNA16转染到LPS处理后的细胞中可下调TLR4和人白介素受体相关激酶1（IRAK-1）转录水平。该研究提示miRNA15a和miRNA16有成为新生儿脓毒症诊断及预后标志物的可能，通过提高miRNA15a和miRNA16水平可以下调LPS诱导的炎症通路[9]。

在其他研究中发现，miRNA15a和miRNA16具有抑制巨噬细胞吞噬和清除细菌功能，影响TLR-4炎症反应通路，并导致脓毒症小鼠死亡率上升[10]。

3.2 miRNA133a Tacke等[11]在223个危重患者（其中138个为脓毒症，85个为非脓毒症）和76个健康者的研究中，发现miRNA133a在危重患者血清中均明显升高，尤其是脓毒症患者，miRNA133a水平和疾病严重程度、炎性指标、器官功能明显相关。高miRNA133a浓度预示着预后不良，并能作为ICU危重患者评估预后不佳的强烈独立“预言者”。

3.3 miRNA146a和miRNA223 Wang等[12]测定50个脓毒症、30个SIRS患者及20个健康者的血清miRNA，发现脓毒症组的miRNA146a和miRNA223水平与SIRS组及正常组相比明显降低。miRNA146在SIRS组比正常组明显降低，但miRNA223在SIRS和正常组之间无明显差异。另外，同时测定的miRNA15b、miRNA132、miRNA155、let7i水平在脓毒症、SIRS、健康组之间相似。血清IL-6水平脓毒症患者要明显高于SIRS患者，CRP水平则在脓毒症和SIRS间无区别。计算miRNA146a、miRNA223、IL-6的曲线下面积AUC值分别是0.858，0.804，0.785，说明miRNA146a和miRNA223作为脓毒症新的生物标志物具有高度特异性和敏感性。

Wang等[13]发现miRNA146a在sepsis组患者血浆中比SIRS组明显降低，为血液循环中miRNA作为脓毒症生物标志物提供又一证据。

3.4 miRNA150 Vasilescu等[14]对 10个脓毒症患者和12个健康者的研究中发现脓毒症组外周血白细胞和血浆中miRNA150浓度均明显降低，并且和评估疾病严重程度的SOFA评分一致，所以miRNA150可能成为潜在的脓毒症诊断和预后分子。另外，他们发现和miRNA150基因序列互补配对的促炎因子TNF-a及抗炎因子IL-10，IL-18在血浆浓度呈升高改变，和miRNA150结果相反，提示它们之间可能存在直接反应。并发现miRNA150/IL18比值可用来评估疾病严重程度。由于miRNA150在脓毒症患者浓度是降低的，可以尝试恢复miRNA150表达水平来达到治疗目的。

另有研究分别对脓毒症危重病组、非脓毒症危重病组、健康对照组进行测定，发现miRNA150血清浓度在危重病组仅轻度降低，并且在脓毒症和非脓毒症组间无明显差异[15]，故认为miRNA150并不适合作为脓毒症的诊断标志物，这和Vasilescu等的研究结论不同。血清miRNA150水平和肝肾功能相关，低miRNA150水平提示预后不佳，故适于做预后评估标志物。

另一项针对脓毒症和SIRS两组患者之间的研究结果显示[16]，miRNA150明显降低和miRNA4772-5p-iso升高，且均能有效区分SIRS患者和脓毒症患者，结果有90.5%的特异性和81.8%敏感性。后于独立队列研究中得到验证，诊断精确度达到86%。

3.5 miR-574-5p Wang等[17]发现最终存活和死亡的患者血清miRNA574-5p和miRNA297表达水平不同，而miRNA574-5p水平和脓毒症患者死亡相关，证明其可作为脓毒症患者结局的预测因子。

3.6 其他 一项前瞻性研究发现脓毒症患者外周血单核细胞中 miRNA143、miRNA145、miRNA146a、miRNA150、miRNA155、miRNA182异常表达，miRNA146a的下调和IL-6的表达升高及单核细胞增殖有关[18]。而且，当前研究也证实miRNA异常调节和临床症状及炎症反应有关，是脓毒症潜在的治疗靶点。miRNA122被证明是独立的脏器损伤标志物[19]。已有69个miRNA被报道不止1种形式，许多miRNA至少在两种或以上不同疾病中被发现。事实上，6种miRNA（miR-16、miR-155、miR-21、miR-126、miR-223、miR-146a）被报道是9种以上不同疾病的特异性标志物[20]。

尽管脓毒症的具体发病机制仍不清楚，但很多研究发现miRNA可以直接或间接的改变机体的炎症通路和炎症反应。科研人员通过外源性改变动物miRNA浓度，观察组织损伤改善情况，探寻miRNA的治疗意义。例如，脓毒症实验小鼠miRNA27a升高，敲除小鼠miRNA27a通过下调NF-KB p65的磷酸化水平和DNA连接活性可以明显抑制促炎因子TNF-α和IL-6的表达水平。而且miRNA27a的中立状态可以减缓肺部炎症并提高脓毒症小鼠存活率[21]。因此，miRNA在脓毒症炎症反应中发挥重要作用，并提供了临床脓毒症患者潜在的治疗靶点。不仅在脓毒症发病过程中，miRNA扮演重要角色，在药物治疗中miRNA同样干预药物在机体的发应和疗效[22]。

综上，笔者得出以下结论：（1）miRNA可以作为脓毒症、SIRS、正常者间的鉴别诊断标志物。如miRNA15a、miRNA146a、miRNA150。（2）miRNA和病情严重程度和预后相关。如miRNA133a、miRNA150、miR-574-5p。（3）研究得出miRNA作为脓毒症标志物的敏感性及特异性均较高。（4）改变实验动物miRNA水平可以改善病情及预后，为脓毒症特异性治疗提供新的治疗靶点。

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