miRNAs是诊断疾病和判断预后的稳定和可靠的生物标记物
miRNAs除了显著的组织特异性外,还具有诊断癌症和判断预后的作用。由于它们的基因调控灵活,将miRNAs用于癌症治疗的潜力显而易见。所谓的抗- miRNAs寡核苷酸类物质(AMOs),与致癌的miRNAs互补,能够特异抑制肿瘤组织中miRNAs的活性。另一方面,起肿瘤抑制基因作用的miRNAs的高表达可能对肿瘤的治疗有益。
miRNAs不仅为癌症,也为许多其他疾病如病毒感染性疾病、心血管疾病等提供可行的治疗方案,在这些疾病治疗中也涉及miRNAs的基因调控。
对miRNAs基因调控的研究是诸多研究的焦点,有关miRNAs自身基因表达调控机制的知识仍待进一步扩展。另外,miRNAs被认为受控于渐成机制,而不是仅仅局限于自身组织和肿瘤表达模式。实际上,若干miRNAs被DNA甲基化调控。应用去甲基化处理治疗人类膀胱癌,Saito et al.发现大约5%的人类miRNAs的表达水平提高了至少了3倍。最显著的效应是miR-127,其对应的基因嵌入CpG岛。通过表观遗传学方法复性后,其靶基因之一卟啉-癌基因BCL6的表达是下调的,从而得出miR-127可能发挥肿瘤抑制基因的作用。这样,通过表观遗传学途径来进行抗癌治疗将变得可行。
基于miRNA的基因表达微阵列方法
对miRNAs表达水平高通量分析的最普遍的方法是使用寡核苷酸微阵列(Liu,C.-G. et al., 2004), 在大样本的研究中,使用这种方法能够同时测量成百上千miRNAs的基因表达。另外一种微阵列方法叫作微流引物延伸检测Microfluidic Primer Extension Assay(MPEA),这种检测方法以Febit Geniom®微阵技术的使用为基础,miRNA在高度灵敏的微阵列杂交前,不需要标记。接着,DNA聚合酶I的Klenow片段直接加入微量流动芯片的通道中,相应的miRNA得以特异延伸。此方法将杂交检测的特异性与酶延伸的高辨别能力相结合(Vorwerk et al., 2008)。
MPEA相对于现有的其它微阵列方法,显示出突出优势。由于miRNA不需经过富集、PCR扩增或标记等预处理而直接导入,这样就确保避免了实验误差的产生(见图, A为常规杂交方法,B为微流引物延伸)。传统的杂交检测最适合鉴别杂交靶点中心位点上的错配,相比之下,MPEA提供了更高水平的灵敏度,由于酶催化的延伸仅在3’末端几乎完全配对时才会发生,因此很少会出现交叉杂交信号。与传统的RNA-预处理,Klenow延伸列阵检测(RAKE)相比,MPEA也显示出几点主要优势(Nelson et al., 2004)。RAKE微数列通过与其相应的寡核苷酸的5' 末端结合于表面,而MPEA阵列的寡聚核苷酸捕获探针与其3' 末端相连。MPEA的这种结合方式不仅排除了探针的自身延长,尤其重要的是说明这种延长作用远离微通道管腔表面而没有任何位阻。由于微流体通道的使用,也大大降低了所需RNA样本量。MPEA具有高度的灵敏性,无需扩增,就足以检测出来源于福尔马林固定样本,组织针孔吸取样本或激光捕获显微分离样本的纳克级的总RNA。