miRNA在慢性前列腺炎中的研究进展：分子机制与临床应用展望

Research Progress of miRNA in Chronic Prostatitis: Molecular Mechanisms and Prospects for Clinical Application

摘要: 慢性前列腺炎/慢性盆腔疼痛综合征(Chronic Prostatitis/Chronic Pelvic Pain Syndrome, CP/CPPS)是泌尿外科中常见的慢性炎症性疾病之一，以慢性盆腔疼痛及下尿路症状(LUTS)为主要临床表现，部分患者伴随性功能障碍及相关神经精神症状，其病因复杂且临床治疗效果不理想，严重影响了男性患者生活质量。MicroRNA (miRNA)是近年来发现的参与调控大部分基因表达的重要因子，在CP/CPPS的发病机制及临床诊断治疗中备受关注。本文综述了近年来miRNA在CP/CPPS中的研究进展，探讨miRNA作为生物标志物在CP/CPPS临床诊疗中的作用，为CP/CPPS的诊疗提供理论依据和思路。

Abstract: Chronic prostatitis/chronic pelvic pain syndrome (CP/CPPS) is one of the common chronic inflammatory diseases in the field of urology, which is mainly manifested by chronic pelvic pain and lower urinary tract symptoms (LUTS), Some patients also suffer from sexual dysfunction and related neuropsychiatric symptoms. It has a large impact on the quality of life of the patient because of its complex etiology and poor clinical efficacy. MicroRNA (miRNA) is an important factor discovered in recent years that participates in the regulation of most gene expressions, and has garnered significant attention in the pathogenesis, clinical diagnosis, and treatment of CP/CPPS. This article reviews the recent research progress of miRNA in CP/CPPS, explores the role of miRNA as a biomarker in the clinical diagnosis and treatment of CP/CPPS, and provides a theoretical basis and ideas for the diagnosis and treatment of CP/CPPS.

1. 前言

CP/CPPS作为男性患者常见的泌尿系统疾病，病因复杂，流行病学数据显示CP/CPPS对男性的生活质量造成了极大困扰，在临床中以尿频、尿急、尿痛和会阴部疼痛为主要症状[1]。过去认为CP/CPPS病因主要与感染、免疫及心理等因素有关，但治疗效果不理想，反复发作给患者带来了极大困扰，因此寻找合适的标志物与治疗方法是亟待解决的问题。

近年来非编码RNA尤其是miRNA被提出参与疾病发生发展的过程而受到人们的关注，miRNA为19~25个核苷酸的非编码单链RNA，通过转录后抑制调节基因表达，参与炎症、细胞增殖和凋亡等多个过程[2]。CP/CPPS中miRNA可能作为生物标志物和治疗靶点，一些miRNA已被证实在CP/CPPS患者体内表达异常，可能参与了疾病的发生、发展，如miR-146a和miR-155被认为与慢性炎症和免疫反应相关，在CP/CPPS中表达的改变可能影响炎症的过程[3]。

同时，miRNA和CP/CPPS患者的临床特征也有一定的联系，这为CP/CPPS生物标志物的发现提供了一个新的方向。本文主要就miRNA在CP/CPPS领域中的研究进展进行综述，分析其在CP/CPPS领域中的作用分子机制和潜在应用价值，希望通过总结miRNA在CP/CPPS领域中的作用，来发现和探究miRNA在CP/CPPS的病理生理中的作用，为后续研究和治疗提供理论基础，从而改善CP/CPPS患者的临床管理，为CP/CPPS新的治疗策略提供研究方向。

2. miRNA的生物学特性及其在慢性炎症中的作用机制

2.1. miRNA的生成与功能机制

miRNA是一类广泛存在于真核生物中的非编码RNA分子，是真核生物基因表达调控的重要物质。miRNA的生物合成过程主要包括转录、加工和成熟三个阶段：第一步，在细胞核中miRNA基因由RNA聚合酶II转录生成初级miRNA (pri-miRNA) [4]，接着在Drosha-DGCR8复合物(Microprocessor)的作用下形成约70个核苷酸左右的前体miRNA (pre-miRNA)，最后在细胞质中DICER酶对pre-miRNA进行切割形成成熟的miRNA，miRNA再结合RNA诱导沉默复合体(RISC)发挥生物学功能[5]。miRNA作为基因表达调控因子，深入理解其在生理状态及疾病中作用机制，将为筛选生物标志物和治疗靶点提供依据。

2.2. miRNA在慢性炎症中的调控角色

miRNA可以调控炎症因子的表达，据报道有miRNA可以通过靶向特定mRNA减少炎症因子的表达，例如作为抗炎miRNA的miR-146a通过减少TLR信号通路中主要组成成分来降低炎症因子的表达，包括白细胞介素-1β (IL-1β)和肿瘤坏死因子α (TNF-α)等[6]。

miRNA还影响着免疫细胞表型的改变，在巨噬细胞的M1/M2极化过程中，miRNA同样发挥着调控作用，如miR-155的上调可以诱导M1型巨噬细胞极化，而miR-146a上调则倾向于促进M2型巨噬细胞极化[7]。M1型巨噬细胞通常跟慢性炎症过程中刺激某些炎症因子的产生相关，而M2型巨噬细胞被认为与控制炎症和组织的修复有关。miRNA同时还介导着细胞凋亡及氧化应激，氧化应激是慢性炎症过程的一个关键因素，它引起细胞损伤和细胞凋亡。miR-146a表达的下调被认为与细胞炎症和凋亡的增加有关，miR-146a的过表达则可以显著减少炎症反应和细胞凋亡[8]。

以上表明在慢性炎症进展中，miRNA在通过调节炎症因子的水平、影响免疫细胞的极化、氧化应激以及凋亡等过程发挥不同程度的作用，miRNAs的研究不仅为深入理解炎症进展的机制提供了一个新视角，也为其新治疗途径的探索提供了思路。

3. CP/CPPS相关miRNA的表达谱及差异分析

miRNA在前列腺液、血清及组织中表达差异与其病理机制有着紧密的联系，其表达差异可能与前列腺炎的发生机制相关。例如miR-155、miR-146a和miR-223等在CP/CPPS患者中高表达或低表达，提示它们在疾病中发挥着重要作用。

前列腺液中miR-155显著上调与炎症因子表达显著相关，说明miR-155可能在CP/CPPS的炎症反应中具有明显的促进作用[9]。作为一个重要的抑制炎症反应的miRNA，miR-146a表达下调可能导致炎症反应的失衡，进一步导致前列腺炎加重[3]。血清样本中miR-223显著上调可能和前列腺组织炎症反应损伤有关[10]。组织样本中miR-155低表达改善了实验性自身免疫性前列腺炎(EAP)小鼠的盆腔痛觉过敏，并通过NF-κB激活的TLR4依赖性机制改善前列腺组织炎症反应和氧化应激，在CP/CPPS治疗中起到积极的作用[11]。

4. 代表性miRNA及其功能研究

4.1. miR-155在CP/CPPS中的作用

miR-155是一种重要的调节miRNA，在CP/CPPS中的作用日益受到学者们的关注。研究发现，miR-155的缺失可以显著地减轻EAP小鼠的炎症反应，具体表现为miR-155的缺失可以减轻EAP小鼠腹部触痛、降低超氧化物歧化酶(SOD)活性、降低前列腺组织TNF-α、IL-1β和白细胞介素-6 (IL-6)等炎症介质水平[11]。miR-155主要通过TLR4/NF-κB信号通路影响CP/CPPS的炎症反应，在EAP小鼠模型中miR-155的表达上调与TLR4/NF-κB通路的激活密切相关，从而导致炎症介质如IL-1β、TNF-α和IL-6的增加[11]。

4.2. miR-146a的免疫调节功能

miR-146a在调控过度炎症反应中发挥重要作用，免疫调节过程中巨噬细胞的极化过程也有其参与。研究表明miR-146a能够在一定程度上影响巨噬细胞M1型或M2型的极化从而控制巨噬细胞的活性，miR-146a上调能够诱导巨噬细胞在慢性炎症反应中M2极化以减少炎症反应并修复受损组织[12]，在缺乏miR-146a时巨噬细胞则向M1型极化，产生过多的炎症因子促进炎症反应。

综上所述，miR-146a通过抑制过度的炎症反应来保护组织，也参与调控巨噬细胞的极化，进而影响局部和全身的免疫反应。上述结果为miR-146a作为潜在的治疗靶点提供了理论依据，未来值得对此进行更深入的探讨。

5. miRNA作为CP/CPPS诊断生物标志物的潜力

5.1. 血清及前列腺液miRNA检测技术及优势

近年来miRNA作为生物标志物在疾病诊断中的应用越来越受人们的关注，血清及前列腺液中的miRNA检测应用前景较好，检测miRNA方法主要包括实时定量聚合酶链式反应(qPCR)、基因测序和高通量筛选，是目前常用的方法，这些技术各有优势，可提供与临床疾病进展相关的miRNA表达值，对临床疾病诊断有积极价值。

在miRNA表达水平检测的技术当中，qPCR是目前应用最广泛的一种技术。已有研究显示，采用qPCR检测血清miRNA具有高灵敏度、高特异性等优势，能够区分健康人群和前列腺疾病患者[13]，其高效性和准确性使qPCR成为临床常规应用的方法之一。测序技术方面，如高通量测序技术，可对样本中所有miRNA进行系统性检测，将样本中不同miRNA表达图谱进行比较，可以筛选与疾病进展相关的miRNA，为疾病的诊断提供线索[14]。高通量筛选可以同时检测多种miRNA，此方法的优势在于能识别多个潜在的与病理状态相关的miRNA，从而提供较为全面的标志物信息[15]。综上，miRNA检测技术在CP/CPPS的研究中展现出巨大的潜能，通过这些技术在未来可提高疾病诊疗的精确性并提供有效的个性化治疗。

5.2. 差异表达miRNA的诊断敏感性与特异性分析

miRNA作为生物标志物在近年来的发现其应用于CP/CPPS疾病诊断中具有极高的潜能，有研究表明组合某些miRNA在疾病早期诊断中具有很高的敏感性和特异性。如miR-223-3p和miR-223-5p的表达水平在CP/CPPS患者和健康对照组之间存在差异，二者对良性前列腺增生与前列腺癌的鉴别具有较高的敏感性和特异性[16]。不同miRNA联合检测具有更高的诊断准确率，在急性心肌梗死(AMI)患者的研究中，miRNA-499和miRNA-22对AMI诊断的敏感性和特异性分别为86%的98%，提示miRNA组合可以在临床上对疾病提供更为可靠的诊断依据[17]。

通过研究联合应用不同的miRNA组合，发现联合使用miRNA可以提高疾病的检出率，如miRNA-21、miRNA-155和miRNA-145组合检测对于胰腺癌早期诊断展现出极高的敏感性和特异性[18]。相关研究表明，在血清中miR-141、miR-182、miR-200b和miR-375等表达水平与前列腺癌(PCa)及CP/CPPS患者的前列腺特异性抗原(PSA)及Gleason评分相关，对PCa、CP/CPPS有诊断价值[19]。

总之，差异表达miRNA作为诊断性生物标志物应用于CP/CPPS的诊疗中具有较高的敏感性和特异性，尤其是联合应用传统指标如PSA时不仅提升了诊断的准确性，还为CP/CPPS的诊疗提供了更多、更全面的疾病评估指标。

6. miRNA靶向调控药物的研发现状

miRNA模拟物和miRNA抑制剂在药物开发上有着广泛的应用前景和应用价值，随着人们对于miRNA在基因调控中作用的认识不断加深，开始探索miRNA模拟物通过上调某些miRNA来逆转肿瘤细胞的恶性行为，尤其是那些因miRNA下调而导致的肿瘤。有研究报道miR-200家族模拟物在多种癌症中作为肿瘤抑制因子，有效地抑制了肿瘤细胞增殖和迁移[20]。一些miRNA抑制剂(如anti-miRNA技术)目前也在研发当中，它们通过下调与肿瘤发生发展相关标志物的表达，为抗癌新疗法提供了新思路。

然而，体内稳定性差和潜在的副作用仍然是miRNA模拟物及其抑制物的研发所面临的重要挑战。体内半衰期短是限制基于miRNA药物疗效的一个主要因素[21]，因此，需开发新的给药系统以改善基于miRNA药物的生物利用度。由于miRNA的稳定性差，miRNA药物递送相关纳米载体的研究逐渐受到人们的关注，纳米载体在体内提供保护使其免于被降解并促进其在靶细胞中的释放[22]。如利用金属有机框架纳米颗粒作为载体将miRNA靶向递送以提高疗效[23]。

综上所述，miRNA模拟物及其抑制剂的研发以及纳米载体递送系统的研究，进一步证实了临床应用miRNA治疗疾病的可行性，相信随着对这些递送系统的不断完善，未来会有越来越多miRNA相关的临床治疗策略被应用到实际治疗中。

7. miRNA与CP/CPPS并发症的分子机制

关于miRNA对CP/CPPS并发症中ED的分子机制研究开始得到人们重视，发现CP/CPPS中有多个差异表达基因与ED的发生密切相关，包括参与炎症反应和氧化应激等过程的基因，比如NQO1基因在CP/CPPS与ED中都有调节作用，且与ED的严重程度相关[24] [25]。而miRNA在CP/CPPS及ED发病机制中发挥重要调控作用，miRNAs如miR-200a和miR-125a被证实是在CP/CPPS与ED的病理中起调节作用，前者是通过调控Rho/ROCK通路进而影响平滑肌细胞的增殖影响勃起功能[26]；后者则通过调节氧化应激相关基因网络参与调节平滑肌细胞的生长和凋亡[27]。

CP/CPPS与PCa之间的关系也被人们关注，因为慢性炎症被认为在多种癌症的发生和发展中都扮演着重要角色，CP/CPPS可能通过诱导局部细胞环境的变化促进肿瘤的发生和发展[28]。CP/CPPS中miRNA通过影响炎症和肿瘤发生相关的信号通路，进而影响细胞增殖、凋亡与迁移等。有研究表明在CP/CPPS患者中一些miRNAs表达增加，如miR-21和miR-146a，会导致肿瘤微环境的改变，并可通过诱导慢性炎症而促进前列腺癌的发生[29]。

8. 未来研究方向与临床应用展望

8.1. miRNA联合诊断平台的开发

miRNA作为生物标志物参与CP/CPPS的诊断是近年来被学者们广泛研究的热点，联合检测多种生物标志物可以提高CP/CPPS的诊断准确率。例如相关研究表明，miRNA-223-3p和miRNA-223-5p等潜在的生物标志物在不同类型前列腺疾病中的表达水平不同，通过比较各疾病组的生物标志物水平差异可以更好地区分良性前列腺增生、CP/CPPS及PCa [10]。无创检测技术是目前临床上比较好的检测miRNA的方法，与传统的检测方法相比，血清和前列腺液中的miRNA检测等方法患者依从性较好、并发症发生率低，CP/CPPS患者的前列腺液中miRNA-155水平升高，提示其可作为CP/CPPS患者前列腺液检测的无创临床生物标志物[9]。

miRNA联合诊断平台的搭建通过整合无创检测技术和多种标志物联合检测，可提高CP/CPPS的诊断准确率，为临床上CP/CPPS的诊断提供了一种安全、便捷的诊断方法，随着进一步的研究和技术的发展，miRNA将在CP/CPPS的早期诊断和治疗监测中发挥更大的作用。

8.2. 基于miRNA的精准治疗策略创新

在CP/CPPS治疗中基于miRNA设计个体化治疗方案是目前研究的热点，miRNAs在许多疾病中起着调节作用，在CP/CPPS中也存在类似情况。据报道，miRNAs可作为个体化治疗的靶点，通过调节炎症反应、细胞凋亡和组织修复靶基因表达来改善患者的症状和生活质量[30]。miRNA在CP/CPPS中的功能使其成为个体化治疗的理想候选者，一些miRNAs的表达与患者的病情严重程度和治疗效果密切相关，因此通过分析患者的miRNA表达谱，我们可以为患者制定最佳的治疗方案。近年来，研究发现miRNAs的特异性表达与CP/CPPS相关生物标志物的变化存在相关性，可为CP/CPPS的临床诊断和治疗提供新方法[31]。

新型纳米载体和基因编辑技术的发展为miRNA靶向治疗提供了思路，纳米载体可以提高药物的靶向性和生物体相容性，将miRNA或miRNA抑制物输送到目标组织上，减少正常组织或脏器的损伤，使miRNA或miRNA抑制物能够到达作用靶点，提高疗效[32]。CRISPR-Cas9等基因编辑技术也为miRNA的靶向治疗提供了可能性，通过基因编辑技术直接编辑与疾病相关的miRNA，从而调节相关信号通路和病理过程[33]，可以改善传统治疗药物的一些局限性，为个体化治疗提供方便有效的方式。

总而言之，以新型纳米载体和基因编辑技术为代表的miRNA治疗技术为CP/CPPS的个体化治疗提供新的视角，技术上的进步将使治疗更加精准有效，未来的研究应考虑如何改进技术使其更好地投入临床实践。

9. 结论

CP/CPPS作为男性群体较为常见的泌尿系统疾病，其发病机制与多种生物学通路和细胞过程密切相关，miRNA在其中发挥的调控作用也在近年来逐渐引起人们的关注。目前研究认为miRNA在炎症反应、免疫调节、细胞凋亡和氧化应激等过程中发挥着重要的作用，这让我们对CP/CPPS发病机制有了新的认识。而研究miRNA可以探究不同患者疾病进展中的miRNA表达水平差异，从而为实现患者有效的个体化治疗提供科学依据。

多项研究已证实，部分miRNA在CP/CPPS患者的血清、前列腺液及前列腺组织存在显著表达差异，这一发现对临床疾病的诊断提供了潜在的生物标志物，也对疾病的预后评估开辟了新路径；基于miRNA的干预方法在治疗方面可以发挥抗炎作用以改善患者临床症状，为CP/CPPS提供了一种新的治疗方案，但是如何将治疗分子高效地递送至靶细胞，以及如何规避潜在的副作用需要继续研究miRNA分子输送至靶细胞的方法，从而提高基于miRNA治疗的安全性。

综上所述，miRNA在CP/CPPS领域中具有非常广阔的研究空间，通过加强基础研究与临床实践之间的融合，可能实现对CP/CPPS的早期发现和治疗，为患者提供更为优质的医疗服务。我们应继续探索miRNA的多层面作用机制，有助于未来对疾病的预防、诊断和治疗。

NOTES

^*通讯作者。