microRNA（miRNA）是一類長度約為20-25個核苷酸的非編碼小RNA分子，能夠通過與靶基因的mRNA結合，抑制其轉錄后的基因表達。這一機制可以調控廣泛的生物學過程，包括細胞分化、增殖、凋亡等，因此在發(fā)育、癌癥、心血管疾病和神經退行性疾病中都發(fā)揮著重要作用。自從miRNA的發(fā)現(xiàn)以來，它們在基因調控中的關鍵作用引發(fā)了極大的研究興趣。

miRNA的產生與調控機制^【1】

在基因治療領域，miRNA 作為天然的基因調控因子，已經顯示出廣泛的潛力。目前，miRNA 在基因治療中的應用主要集中在以下幾個方面：

1. 癌癥治療

miRNA 參與了多種癌癥的發(fā)生和發(fā)展。由于許多癌癥中，特定的microRNA表達水平異常，如慢性淋巴細胞白血病（CLL）中miR-15和miR-16的缺失。這些miRNA的缺失被認為是CLL發(fā)展的關鍵原因^【2】?？茖W家正在研究利用miRNA來恢復正常基因表達，阻止腫瘤生長。例如，一些腫瘤抑制性miRNA可以通過基因治療手段被重新引入腫瘤細胞，抑制癌細胞的增殖和轉移。另一方面，一些促進腫瘤發(fā)生的miRNA可以被特異性抑制，以降低其致病作用。

2. 心血管疾病

在心血管疾病的治療中，miRNA的應用前景同樣受到廣泛關注。例如，miRNA-21 參與了心臟纖維化的調控，抑制該miRNA 可以減緩心臟病的進展^【3】。通過調控與心臟功能相關的miRNA，有望開發(fā)出更具針對性的治療方案，修復受損心臟組織。

3. 神經退行性疾病

在帕金森病、阿爾茨海默病(AD)等神經退行性疾病中，miRNA的表達往往異常。研究表明，特定miRNA能夠調節(jié)神經元的存活與再生，一系列miRNA的功能失調與β-淀粉樣蛋白的沉積、tau蛋白過度磷酸化、突觸功能障礙以及AD神經元自噬/凋亡等現(xiàn)象相關，這些miRNA有作AD生物標記物的潛力^【4】，如通過基因治療手段操控這些miRNA，可能為神經系統(tǒng)疾病的治療提供新思路。

盡管miRNA在基因治療中展現(xiàn)了廣泛的潛力，但其有效遞送仍然是主要挑戰(zhàn)之一。miRNA 需要被穩(wěn)定、高效地遞送到目標細胞中，而不會在血液或體內其他環(huán)境中降解。為了解決這個問題，科學家們正在研究各種遞送技術，包括脂質體、聚合物納米顆粒、外泌體等。納米顆粒作為藥物遞送載體，因其尺寸小、可修飾性強、靶向性好等優(yōu)點，成為一種具有前景的遞送方式。

1. 個性化醫(yī)療

外泌體等細胞外囊泡攜帶蛋白質、脂質、RNA等生物分子，在調控基因表達，在腫瘤、免疫調節(jié)和神經系統(tǒng)疾病中具有重要作用，而其中攜帶的miRNA在細胞通訊中扮演了重要角色，尤其是在腫瘤微環(huán)境中。miRNA可以反映細胞的具體狀態(tài)，因此可作為疾病的生物標志物，用于診斷和個性化治療。通過對患者體液中外泌體分離純化以及分析、表征，基于患者miRNA表達譜的變化，醫(yī)生可以為其制定針對性的治療方案，這為精準診斷提供了新工具，有助于臨床醫(yī)生快速做出針對性的治療決策。

2. 納米顆粒遞送

miRNA 作為基因調控的天然工具，被認為是基因治療中具有潛力的分子之一。將特定的mRNA封裝在納米顆粒等遞送系統(tǒng)中，能夠確保其在體內穩(wěn)定傳輸，并有效到達目標細胞。例如，在癌癥治療中，通過遞送miRNA抑制腫瘤生長，或者恢復正常細胞功能。通過與納米技術的結合，藥物遞送系統(tǒng)能夠顯著提高miRNA的靶向性和藥效。納米顆粒表征可以幫助對這些納米顆粒載體進行詳細分析，從而提高治療的精確性和效果，如基于RPS技術原理的NanoCoulter納米顆粒分析系統(tǒng)，能夠精確表征細胞外囊泡、脂質體、LNPs等這些納米級載體的大小、濃度和電位，確保每批載體的均一性和穩(wěn)定性^【5,6,7】。

3. 聯(lián)合療法

miRNA與其他療法，如化療、免疫治療等的聯(lián)合使用，可能會增強治療效果。例如，通過調控免疫反應或抑制腫瘤增殖，提高化療藥物的敏感性，進而增加療效。

miRNA在基因治療中具有巨大的潛力，它的發(fā)現(xiàn)和應用為精準醫(yī)學帶來了新的機遇。盡管目前還面臨遞送和治療穩(wěn)定性等挑戰(zhàn)，但隨著技術的進步和深入研究，miRNA在未來個性化醫(yī)療中的應用前景無疑是光明的。