作者：卫世有，杭黎华，江苏大学附属昆山医院麻醉科

据国家癌症中心最新数据，2014年我国癌症估计新发病380.4万例，死亡229.6万例。癌症转移到骨引起的骨癌痛（bone cancer pain, BCP）是中、重度癌痛最常见的来源，约75%晚期或转移癌患者经历过BCP。BCP是影响患者生活质量的主要因素。据报道，传统治疗方法不能完全缓解BCP，究其原因，一是BCP机制仍不明确，二是止痛药物常伴有较多的副作用。因此，BCP已成为临床亟待解决的难题。

微RNA（microRNA, miRNA）是21 世纪以来引起广泛关注的一种调控型非编码RNA，它参与转录后的调控过程。有研究发现，miRNA与疼痛的调控具有相关性。因此，寻找参与BCP发生、发展相关的特定miRNA与标志物将为BCP治疗及临床检测、诊断提供帮助。

1. miRNA与BCP概述

miRNA 在胞质中成熟为21~25 nt 的单链非编码RNA，与RNA诱导的基因沉默复合物结合，作用于靶mRNA分子的3´端非编码区域，使靶标降解或翻译抑制，从而在转录后水平起到“主开关”的作用。miRNA参与细胞增殖、凋亡和代谢过程，参与肿瘤侵袭及骨转移过程，其表达失调将对疾病发展起调控作用。BCP包含炎性和神经病理性机制，表现为背景痛和爆发痛。背景痛是持续性疼痛，随着疾病的发展，强度会增加，传统止痛药物对其有效。爆发痛是在背景痛被控制的情况下急性突发的极端疼痛，这种突发性使其很难完全被控制，加大药量还会造成剂量依赖的副作用。

2. miRNA参与BCP的过程

2013年，研究者首次在BCP模型脊髓背根神经节（dorsal root ganglia, DRG）中发现了57 种miRNA表达显著失调，明确了miR-1a-3p、miR-34c-5p 和miR-370-3p的致伤害性效应。但想要探明miRNA与靶标的调控网络，还需要进一步深入研究。值得注意的是，不同疼痛的同一失调miRNA的表达不完全相同，如在DRG水平，miR-34家族在神经病理性疼痛模型中显著下调，但在骨转移性疼痛模型中却被显著上调。

此外，在不同的神经病理性疼痛模型中，同一失调miRNA的表达也可能不完全相同，如miR-1在部分神经损伤模型的DRG中被下调，却在坐骨神经切断术模型中矛盾地被上调，这表明miRNA在不同的疼痛中，调控机制是有差异的，表现出疼痛机制的复杂性和miRNA调控的差异性。目前研究表明，miRNA可调控破骨细胞活化参与BCP，对BCP相关胞内信号通路、神经元可塑性、离子通道发挥调控作用。

2.1 miRNA 调控破骨细胞（osteoclast, OC）活化参与BCP

OC活化是转移性骨病的标志，可以产生疼痛效应，是BCP形成的疾病基础。活化的OC产生强酸和蛋白酶破坏骨基质，促进骨吸收。骨吸收的增加使骨机械不稳定或骨折，分布于骨的感觉神经纤维机械敏感性离子通道因张力增高而产生兴奋增加，使伤害性冲动传入增加。同时，OC活化可促进痛觉敏化，酸性肿瘤微环境可激活、敏化感觉神经纤维伤害性感受器表达的两种酸敏感离子通道，分别是辣椒素受体1和酸敏感离子通道3。辣椒素受体1和酸敏感离子通道3的激活使Aδ和C类纤维的伤害性信号传入增加。

在BCP模型中,miR-338-3p的表达明显下调。过表达miR-338-3p 可以通过作用于NF-κB 受体活化因子配体减弱糖皮质激素诱导的OC活化和骨吸收，减少OC活化引起的疼痛效应。IL-11介导的促破骨作用受到miR-124的抑制，在BCP 小鼠鞘内注射miR-124 模拟物可在早期完全缓解BCP。故抑制OC活化和减少病理性骨吸收能从疾病本身减少BCP，但更清晰地调控网络还需进一步的研究，那将会从疾病角度对阐明BCP 机制提供新的证据。

2.2 miRNA调控信号通路参与BCP

外界刺激最终转变成细胞内的应答，信号通路发挥重要作用。蛋白激酶A/环磷腺苷效应元件结合蛋白（cAMP-response element binding protein, CREB）信号通路的激活参与BCP 外周敏化，加剧大鼠BCP，CREB 也可通过突触可塑性参与中枢敏化机制。CREB可以与miR-132启动子区环磷酸腺苷反应元件结合，促进其转录，而miR-132可经Raf-1途径增加CREB 活性，形成正反馈调节。在小鼠股骨BCP模型中，miR-132作用于CREB促进正反馈，参与BCP的形成和维持。

RhoA/Rho 相关激酶（Rho associated coiled-coil forming protein kinase, ROCK）的激活可以通过调节一氧化氮、单胺能系统及活化胶质细胞参与疼痛过程。在小鼠BCP 模型中，miR-93 互补配对ROCK2，抑制其蛋白表达，阻断ROCK2/LIMK/Cofilin通路的激活，对BCP有显著缓解作用。CXC 趋化因子配体12（chemokine C-X-C motifligand 12, CXCL12）/趋化因子CXC基序受体4（chemokine C-X-C motif receptor 4, CXCR4）表达上调会出现痛觉超敏现象，在BCP模型中，由于胶质细胞的激活，CXCL12/CXCR4在脊髓表达明显上调,引起痛觉超敏，参与BCP的维持和发展。

在转录后调控水平证实了CXCR4 是miRNA-338 的靶基因，在BCP吗啡耐受大鼠模型中，miRNA-338可抑制CXCR4而延缓BCP 吗啡耐受的形成。此外，miR-338-3p可通过降低CXCR4的表达来影响肿瘤的侵袭和转移，从而延缓BCP的发生。可见，miRNA可参与BCP形成、发展的不同信号通路，可以促进也可以抑制BCP，体现出BCP机制的复杂性。

2.3 miRNA调控神经元可塑性参与BCP

痛觉传递通路的神经元可塑性变化参与痛觉敏化形成。酪氨酸激酶受体Eph，其配体Ephrin分布于细胞表面，两者相互作用可出现双向信号转导。EphrinB/EphB在轴突导向和再生过程中发挥重要的作用，坐骨神经慢性损伤模型中EphB1/EphrinB2被激活，促进痛觉过敏引起神经病理性疼痛。在BCP模型中，脊髓EphB1/EphrinB2 表达上调，阻断EphB1受体，通过NMDA受体神经元机制来预防和逆转BCP。

进一步研究显示，EphB1是miR-129-5p的靶基因，其可通过抑制EphB1/EphrinB2作用减轻BCP。在BCP小鼠中，脊髓miR-124表达下调时能特异性地使突触传递过程中有关键作用的Synaptopodin的表达上调，鞘内注射miR-124 模拟物可以使BCP 小鼠的Synaptopodin 同步表达正常，并能在早期完全缓解BCP；而且在BCP患者的脑脊液中检测出miR-124，故miR-124 可以作为BCP 的生物标志物。BCP 等慢性疼痛还未能像其他脏器或系统疾病一样形成明确、公认的诊疗体系。体液可检测的BCP相关miRNA无疑为BCP的诊疗提供了新手段，但是其与BCP 的敏感度、特异性程度还需进一步探讨。

2.4 miRNA调控离子通道参与BCP

Bali等率先将miRNA 引入BCP，总结了寻找miRNA下游靶标的方法。在先前的研究基础上，通过生物信息学分析方法寻找到R 型钙离子通道Cav2.3可能是miR-34c-5p的靶点，并于离体和BCP模型在体实验中验证了Cav2.3 是感觉神经元中miR-34c-5p的一种新的、可靠的功能靶点，在DRG神经元中特异性地下调Cav2.3表达会导致小鼠的痛觉超敏反应，而Cav2.3在BCP中如何发挥作用还未阐明。该研究有助于更深入地理解BCP的分子机制，并提出基于miR-34c-5p和Cav2.3的一种新的治疗策略，但更重要的是为探索验证miRNA与未知靶标的相互作用提供了一套完整的研究思路与方法。

3.展望

所有的功能性蛋白质在转录后水平理论上都能够接受miRNA 的调控，现阶段对于miRNA 与未知靶标相互作用的验证方法已经成熟。为了解决临床BCP的难题，探寻BCP标志物至关重要，探索方向主要集中于疼痛相关的神经结构及神经胶质细胞。随着研究的深入，未来研究的重点将会倾向于大脑疼痛相关区域，同时对疾病本质的研究也应包括BCP 行为学，而不能孤立骨转移与疼痛。其次，miRNA的研究热潮延续已久，但2013年Bali等才首次引入BCP的研究，miRNA关于BCP的研究尚处于起步阶段；可同样在2013年，Nature Biotechnology 已报道了第1个miRNA模拟物进入临床试验用于癌症治疗。

在已发表的BCP研究成果里进一步寻找特异性调控miRNA，将效果显著、易获取、经济性的miRNA模拟物或抑制物引入临床才是未来解决BCP临床问题的关键。再次，由于BCP机制的复杂性和miRNA调控的差异性，脑脊液、血液等体液生物标志物筛查的敏感度、特异性尚需更多的关联性研究去寻找稳定的功能性调控靶点。所以，在掌握miRNA 关于BCP 研究方法的前提下，深入研究BCP产生、发展机制，适时转化，将为临床解决BCP难题提供检测、诊断和治疗手段。

来源：卫世有,杭黎华.微RNA参与骨癌痛的研究进展[J].国际麻醉学与复苏杂志,2020,41(3):311-314. 

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