瑞典卡罗琳医学院10月7日宣布：美国科学家维克托·安布罗斯和加里·鲁夫坎因发现微小核糖核酸（miRNA）及其在转录后基因调控中的作用而获得2024年诺贝尔生理学或医学奖。
消息传来，国内相关领域专家纷纷表示祝贺并称之为里程碑事件，堪称现代生物学的又一重大发现。miRNA的发现为人类探索生命现象本质及普遍规律发挥巨大作用，且具有广泛应用前景。
超前研究“寂寞七年”
miRNA全名是microRNA，即真核生物中一类内源性的小非编码RNA。1993年，安布罗斯和鲁夫坎分别领导的两个实验室在线虫中发现了名为LIN-4的基因。这种基因并不编码蛋白，而是表达一种长度为22核苷酸的小RNA，这种小RNA可以抑制一种核蛋白LIN-14基因的表达从而调节线虫的发育。科学家们由此推测：这种抑制机制在于LIN-4能够与LIN-14mRNA的3’UTR区域上独特的重复区域互补。
不过，这一发现当时只是被视为特例存在。直至七年之后的2000年，第二个被发现的miRNA被命名为LET-7，长21核苷酸，由鲁夫坎在对线虫的研究中发现。与LIN-4类似，LET-7也能通过结合在一些靶基因mRNA的3’UTR区域从而调节线虫发育。基于此，两位科学家意识到，这是一种普遍的基因表达调控机制。
此后几年里，成千上万的miRNA在各种物种（包括人类、小鼠、大鼠、果蝇、斑马鱼、拟南芥、水稻等动植物的几乎所有类群）中被发现，为科学研究开辟了一片全新而广阔的空间。
两位科学家率先发现miRNA及其在基因表达调控中的作用，这也是现代生物学中心法则之后又一个重大发现。上海科技大学生命学院刘如娟告诉记者，“miRNA在医学、农学领域都将有非常广泛的应用，前景可期。目前尽管FDA尚未批准miRNA相关药物，但已有在临床试验阶段的药物，且miRNA已应用广泛，在包括检测技术、生物学诊断等领域崭露头角，许多实验室都会涉及，未来miRNA还将呈现出更大科学价值。”
“此次诺奖花落两位知名科学家，给我们最大的启示就是，我们没有看见的东西，不等于不存在。”中国科学院分子细胞科学卓越创新中心（原中国科学院生化细胞科学研究所）研究员吴立刚接受记者采访时说。吴立刚曾在哈佛医学院做学者，导师与安布罗斯一度共事，“当时我导师是教授，安布罗斯是助理教授，他的实验室研究出重要调控因子时，最后发现与想象差距很大。一开始以为会是激酶或者蛋白质在调控，并没有想到只是小小的miRNA。此后七年也没发现第二个miRNA。安布罗斯也在1994年离开了哈佛医学院，由此可见，当时最权威最主流的学校也未必看好这一研究”。
直至七年后，鲁夫坎教授找到了LET-7，这一miRNA在果蝇、小鼠等物种中表现都不保守，许多科学家推测miRNA还有许多重要功能，至此人类迎来miRNA的大发展阶段。吴立刚说：“从两位科学家的经历来看，有时科学发现太超前，就要忍耐寂寞许多年，这也正是科学家需要坚持的原因所在。”
具有广泛应用前景
miRNA能为人类带来什么？胚胎发育、细胞凋亡、肿瘤生长……miRNA参与一系列生理与病理过程，各种遗传、代谢、传染病与肿瘤相关的miRNA或成为可靠的疾病生物标志物。目前miRNA在诊断和治疗癌症、肝脏疾病、神经系统疾病、传染病、冠心病和代谢疾病等慢性疾病方面已展现出潜力。
而今依旧有全新的miRNA被不时发现。据统计，数据库miRBase收录的miRNA条目数从2002年的218个增加至2023年的271个物种，涵盖几万条记录，仅人类基因组所编码的miRNA就已经达到1917个。
来自中国上海的科学家也在相关领域不断进取。记者了解到，中国科学院上海药物研究所药物安全评价研究中心团队，首次发现了miR-145可通过直接靶向抑制MRP1，增强阿霉素对耐药的三阴性乳腺癌的作用，为抗肿瘤耐药研究提供了新靶点、新机制和新的治疗手段。上海交通大学医学院附属第九人民医院孟祥军团队，揭示了m6A修饰的miR-30d是YTHDC1新靶标，miR-30d通过抑制有氧糖酵解，可阻断胰腺导管腺癌的发生和转移，还可独立预测患者的预后。中国科学院院士樊嘉指导参与，复旦大学附属中山医院教授周俭领衔，已构建循环miRNA肝癌早期诊断模型，灵敏度较临床常用甲胎蛋白（AFP）提高30%。
（《解放日报》10.8 顾泳 黄杨子）
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