妊娠早期血清MicroRNA表达谱对子痫前期的预测价值：一项回顾性巢式病例对照研究

《BMC Pregnancy and Childbirth》：First trimester maternal serum MicroRNA expression and pre-eclampsia: a retrospective nested case-control study

本研究针对子痫前期(PE)早期预测难题，通过对413例孕妇（126例后续发生PE）妊娠早期（10-14周）血清样本进行46种microRNA的实时定量PCR分析，发现hsa-miR-181b-5p等7个miRNA可显著区分健康妊娠与PE妊娠，组合标志物AUC达0.879。这些循环miRNA标志物有望在症状出现前数周改善PE风险评估。

　　

在全球范围内，子痫前期(pre-eclampsia, PE)仍然是导致孕产妇和胎儿发病及死亡的主要原因之一。这种以高血压和蛋白尿为特征的妊娠并发症，会影响多个器官系统，全球约有2-8%的孕妇受其困扰。症状通常在妊娠晚期出现，但也可在孕20周后的任何时间发生。相当比例的PE妊娠需要早产，这给新生儿带来了与早产相关的风险。此外，PE还与母婴产后心血管疾病等并发症相关。虽然孕16周前开始服用阿司匹林可能会降低早产PE的风险，但PE的早期预测仍然是一个重大挑战。PE根据发病早晚、是否伴有胎儿生长受限等进行亚分类，这种异质性可能反映了不同的病因。早期子宫胎盘灌注不足被认为是PE的标志，最终通过内皮功能障碍导致母体和胎儿综合征。尽管经过数十年的研究，包括母亲风险因素的识别、生物标志物的探索以及早期风险算法的设计，改进早孕期PE预测模型的需求仍然迫切。

microRNA(miRNA)是一类小的非编码RNA，自20世纪90年代末被发现以来，已被报道作为多种疾病的潜在重要生物标志物。miRNA通过翻译抑制或降解对其靶mRNA发挥转录后调控功能。细胞和组织特异性的miRNA表达谱及其在细胞内外运输的能力，使得miRNA能够参与多种生理和病理生理过程。目前，miRBase数据库中已收录超过1900种人类miRNA。循环miRNA（也称为细胞外miRNA）在血浆、血清、尿液、唾液、脑脊液、羊水和卵泡液等体液中得到了广泛研究。这些循环miRNA可能从受损或死亡细胞中被动释放，也可能与蛋白质结合或存在于细胞外囊泡中被分泌出来。在各种疾病或疾病阶段患者中检测到改变的循环miRNA表达谱。循环miRNA可作为疾病及其病程的有用生物标志物，并且由于它们可以通过非侵入性程序进行测量，可能补充或优于当前标准的侵入性检测，例如活检和绒毛膜取样。

适当的滋养层细胞增殖对于早孕期的正常胎盘形成和妊娠健康至关重要，人类绒毛滋养层通过外泌体将胎盘特异性miRNA分泌到母体循环中。因此，在母体血液中检测到大量循环miRNA，并且已证明它们的表达谱在整个妊娠期间以及正常妊娠与不良结局妊娠之间存在差异。多项研究报告称，发生PE的妇女血浆和血清中的miRNA表达谱发生改变。妊娠早期循环miRNA标志物有潜力在症状出现前数周识别出高危妊娠。然而，先前关于PE中循环miRNA的研究大多样本量较小，和/或样本通常在PE症状出现后或分娩后收集。本研究在相对较多的病例和对照（413名单胎孕妇，其中126人后来发展为PE）中进行，血清样本在妊娠早期（10-14周）采集。

本研究调查了46种主要与妊娠或妊娠疾病相关的miRNA。所研究的多种miRNA在调节滋养层细胞增殖、迁移和侵袭中发挥作用，这些都是胎盘发育的关键过程。值得注意的是，一些miRNA（如miR-214-5p, miR-126）抑制这些过程，可能影响Notch信号和血管生成。相反，其他一些miRNA（如miR-95-5p, miR-590-3p）则可能促进这些过程。此外，miR-483和miR-183可能通过调节PI3K/Akt/mTOR通路影响PE。本研究的假设是，妊娠早期母体血清miRNA表达谱能够区分正常妊娠和PE并发症妊娠。这种差异表达谱可能改善PE早期的预后和诊断。

为了开展这项研究，研究人员采用了几个关键的技术方法。本研究设计为巢式病例对照研究，嵌套在哥本哈根早孕期筛查研究队列中，样本采集于1997年至2001年。从413名孕妇（126例后续发生PE，287例正常对照）的妊娠早期（10-14周）血清样本中提取总RNA（包括microRNA）。研究人员使用实时定量PCR(RT qPCR)技术对预先选定的46种miRNA及2种miRNA对照进行了定量分析。数据分析包括使用Kruskal-Wallis检验进行组间比较，并构建受试者工作特征(ROC)曲线以评估单个及组合miRNA标志物区分PE与正常妊娠的能力。

研究结果

七种miRNA在PE妊娠中差异表达

研究人员发现，与正常妊娠相比，后续发生PE（轻度或重度）的孕妇血清中，有七种miRNA的表达水平存在显著差异。其中四种miRNA（hsa-miR-181b-5p、hsa-miR-323a-3p、hsa-miR-518b和hsa-miR-363-3p）表达上调，三种miRNA（hsa-miR-20a-5p、hsa-miR-29a-3p和hsa-miR-142-3p）表达下调。这些miRNA的差异表达具有统计学意义。

仅hsa-miR-363-3p可区分轻度与重度PE

在七种差异表达的miRNA中，只有hsa-miR-363-3p的表达水平在轻度PE和重度PE/HELLP综合征患者之间存在统计学显著差异，表明该miRNA可能有助于识别疾病的严重程度。

组合miRNA标志物展现最佳预测性能

逻辑回归分析确定母亲体重与发生PE显著相关。通过绘制ROC曲线并校正母亲体重，评估了单个miRNA标志物的预测能力。结果显示，hsa-miRNA-20a-5p、hsa-miR-181b-5p和hsa-miR-363-3p区分PE与正常妊娠的能力明显优于其他miRNA标志物。然而，将全部七种miRNA标志物组合起来，并校正母亲体重后，对PE与正常妊娠的区分能力最佳，曲线下面积(AUC)达到0.879。

研究结论与讨论

本研究的结论是，利用妊娠早期母体血清miRNA表达谱可以区分后续发生PE的妊娠与正常妊娠，这有望改善现有的PE风险评估实践。

研究发现七种miRNA在PE妊娠的早期血清中存在差异表达，其中几种已知会影响胎盘功能，如滋养层细胞迁移（hsa-miR-181b-5p和hsa-miR-20a-5p）、侵袭（hsa-miR-181b-5p）、分化（hsa-miR-20a-5p）、增殖（hsa-miR-518b、hsa-miR-20a-5p和hsa-miR-142-3p）以及血管生成（hsa-miR-20a-5p）和细胞凋亡（hsa-miR-29a-3p）。这些功能与PE的病理生理机制密切相关，提示这些miRNA可能参与了PE的早期发病过程。

然而，研究人员也指出，该领域研究存在挑战，例如使用不同的检测方法、样本量小、样本收集和处理缺乏标准化、以及缺乏普遍接受的miRNA分析内参对照等，这可能导致不同研究结果之间存在矛盾。特别是，许多研究在妊娠晚期、症状出现后或分娩时采集样本，其miRNA谱可能与妊娠早期不同，这解释了本研究与某些既往研究结果的差异。

本研究的意义在于，妊娠早期母体循环中miRNA的失调表明，导致PE的胎盘功能障碍在症状出现前即可被识别，这有助于将其用作风险评估工具。未来，将本研究中确定的miRNA与其他早孕期超声和血清蛋白标志物、代谢及生理参数相结合，可以整合到一个多层次的风险分层模型中。通过生成综合风险评分，这种方法可以显著提高早期PE预测的准确性，从而改善PE的预防，降低该疾病及其相关并发症的健康负担。

最后，研究人员强调需要进行大规模前瞻性纵向研究来进一步验证这些循环miRNA的临床效用。同时，利用体外/体内模型和靶基因相互作用研究来进一步阐明所识别miRNA在PE发病机制中的功能作用，也将是未来有价值的研究方向。