Nature泼冷水：miRNA治疗心肌梗塞后会导致大量突然死亡

来源：iNature

microRNA（miRNA），是一类约21-23个核苷酸的非编码RNA，由细胞内源产生的发卡（hairpin）结构转录本加工而来。miRNA会通过其种子序列（5‘端第2-8位核苷酸）识别靶基因mRNA 3’UTR上的结合位点，从而调控把基因的表达，进而间接实现对生理病理状态的调控。

之前的研究已经发现多种miRNA是心肌细胞增殖、分化和心脏功能的关键调节因子，通过功能筛选鉴定了多种具有刺激新生儿心肌细胞增殖潜力的miRNA。

2019年4月17日，来自浙江大学二附院、哈佛大学医学院的研究人员合作在 Nature Communications 杂志发表题为：Therapeutic role of miR-19a/19b in cardiac regeneration and protection from myocardial infarction 的研究论文。该研究发现，miR-19a/19b能够增强心肌细胞增殖、刺激心肌梗塞后的心肌再生，使用腺相关病毒AAV递送miR-19a/19b，能够有效治疗心肌梗塞小鼠模型。表明miR-19a/19b是治疗心力衰竭的潜在治疗靶点。

然而，2019年5月8日，Nature 杂志在线发表了来自意大利研究人员的题为：MicroRNA therapy stimulates uncontrolled cardiac repair aftermyocardial infarction in pigs 的最新研究论文。

该论文进一步研究了已被证实可促进小鼠心肌细胞再生的miR-199a的作用，使用体型更大、与人类更接近的猪作用研究动物模型，使用腺相关病毒6型（AAV6）将miR-199a递送到猪的心脏，结果发现miR-199a确实可以促进猪心肌梗塞后的心脏修复。

然而，随后由于microRNA的持续和不受控制表达，大多数接受治疗的猪因心律失常而突然死亡。这些结果表明，通过刺激内源性心肌细胞增殖实现心脏修复，在大型哺乳动物中是可行的，但是需要严格控制该疗法的剂量。

首先，研究团队确定了AAV6是为心肌内注射后转导猪心肌细胞的最有效载体，然后使用AAV6病毒包装，由CMV启动子启动 hsa-miR-199a-1 的表达，该原始miRNA编码的miR-199a-3p和miR-199a-5p的序列在大鼠，小鼠，猪和人中是相同的。

然后，研究团队通过心脏左前冠状动脉阻塞90分钟后实施再灌注，构建了25头心肌梗塞猪模型。

接下来，将这些猪随机分为两组，分别对其左心室壁注射AAV6-miR-199a和对照空病毒。

实验结果表明，实验组猪的心肌细胞中miR-199a-3p、miRNA-199a-5p的表达量有效上增加。而且病毒DNA和外源miR-199a表达基本上限于注射的心肌内，未扩散到其他组织和器官。

miRNA治疗4周后，与对照组相比，注射AAV6-miR-199a实验组猪的心肌疤痕大小缩小了约50%，心梗区域明显降低降低，表明miR-199a确实有效改善了心肌梗塞症状，促进心肌再生，一定程度上恢复了心脏功能。

在治疗之后一个月，研究人员继续跟踪这些猪的后续进展，发现共10头的实验组中，有3头注射AAV6-miR-199a治疗的猪在8周时，心脏形态和功能持续有益，心脏瘢痕逐渐减少。

看起来经过miRNA治疗，这些猪的心脏功能逐渐改善，有完全恢复的趋势。万万没想到，在第7-8周，10头实验组猪中的7头在没有临床征兆的情况下突然死亡。

其中两头猝死猪的皮下植入记录仪显示猝死前有心室纤颤的快速心律失常事件，而参与各种类型的导致心律失常的14种不同离子通道或相关蛋白的mRNA水平未显示miR-199a处理组和对照组之间有明显差异。因此研究人员认为miR-199a并非直接影响控制心脏电生理的离子通道。

研究人员认为，导致这些猪猝死的原因可能有两点，一是心脏中产生了低分化心肌细胞区并逐渐扩大，最终致命；二是AAV6递送的miR-199a可产生两种成熟体miRNA：miR-199a-3p和miR-199a-5p，而有研究表明miR-199a-5p对心脏有害。

总的来说，该研究证实了使用腺相关病毒6型（AAV6）将miR-199a递送到猪的心脏，确实可以促进猪心肌梗塞后的心脏修复。

然而，随后由于microRNA的持续和不受控制表达，大多数接受治疗的猪因心律失常而突然死亡。因此，通过刺激内源性心肌细胞增殖实现心脏修复，在大型哺乳动物中是可行的，但是需要严格控制该疗法的剂量。

参考内容：

https://www.nature.com/articles/s41467-019-09530-1

https://www.nature.com/articles/s41586-019-1191-6