幽灵奇兵，小分子RNA与癌症筛选检测和治疗

早期诊断对于癌症治疗极为重要。可以说，癌症的治疗手段在过去50年没有什么突破性进展，癌症生存率的显著改善主要得益于更多的癌症病例得到早期被诊断和治疗。遗憾的是，由于癌症特有的复杂性和多变性，癌症的筛选检测一直是个严重挑战，其中一个关键难题就是缺乏可供选择的合适癌症分子标志。最近几年，有关小分子RNA（miRNA）在癌症诊断和治疗中的应用为解决这个问题带来一线曙光。

我们知道，癌症可以说是一种基因病，癌症的发生大多都是编码蛋白质的基因发生序列或者结构改变。不过，蛋白质活性和功能的改变，可以发生在蛋白质合成过程中的不同环节，包括蛋白质的基因转录（从编码DNA转录到模板RNA，mRNA），翻译（从mRNA核苷酸序列翻译成蛋白质氨基端序列），以及蛋白质的剪接修饰。miRNA本身没有编码蛋白质的功能，但是通过与信使模板mRNA结合，影响细胞内很多蛋白质的合成，从而改变细胞功能。

小分子miRNA最早在1993年发现于线虫中，随后相继在植物动物和病毒中发现。小分子miRNA一般只有21-25个核苷酸，本身没有编码功能。小分子miRNA通过碱基配对与其它信使mRNA反应形成复合物，可以导致mRNA降解或者阻断蛋白质翻译合成。由于小分子miRNA与mRNA反应并不需要碱基配对的完美，一个小分子miRNA可以作用于多个mRNA，从而导致多个蛋白质基因表达改变。由于细胞癌变来源于基因表达的改变，小分子miRNA与癌症的关系，包括在癌症筛选检测，预后和治疗中的作用，是目前癌症分子生物学研究的一个重点。

在2005年的一项研究中，研究人员通过对比不同癌症中小分子miRNA表达的种类和数量，发现miRNA表达模式在不同癌症中截然不同。从具有共同胚胎前体的组织，例如胃，结肠癌和肝癌，（它们都从胚胎内胚层衍生的）来源的肿瘤具有相似的miRNA表达模式。白血病则与实体瘤表达模式完全不同，而不同种类的白血病又各自有独特的表达模式。 目前，基于miRNA表达模式的分子筛诊断试剂盒已经开始用于临床试验。这种检测灵敏度高，误差小，速度快，无痛，只需要少量血样或者尿样即可。在肺癌，大肠癌等样品测试中，根据小分子miRNA表达模式的差异，可以区分癌症患者与对照正常人群样品的来源。目前对于操作技术和设备的苛刻要求，限制了这项技术的大规模推广应用。

目前，有不少研究发现，小分子miRNA跟细胞癌变密切相关。小分子miRNA异常可以导致癌症基因表达增加，也会造成细胞DNA修复蛋白的减少。DNA修复对于防止细胞基因突变非常重要。也许，通过对于小分子miRNA作用机理以及它们对于细胞基因表达调控的研究，会改变我们对于癌症的认识。同时，小分子miRNA的特异性也使得它们成为癌症分子靶向药物开发的资源，加大戴维斯癌症研究中心在2015年的一项研究中发现，miRNA-124 具有降低肿瘤生长促进细胞死亡的作用，可以有效改善晚期前列腺癌的治疗效果。可以预料，在今后的一段时期，会有更多的小分子miRNA靶向药物被用于临床试验。

人体细胞染色体中，具有编码功能的DNA序列只是极少数。很长时间内，非编码序列被认为是进化过程中的垃圾产物。随着分子生物学研究的进展，研究人员开始重新认识这些垃圾序列的作用。小分子miRNA虽然不起眼，没有任何编码功能，但是它的广泛存在就有它的独特意义。我们现在认识到，小分子miRNA可能是细胞最重要的基因表达调控因子，它在癌症检测和治疗中的应用，也许有不可估量的前途。