10月7日，瑞典卡罗琳医学院宣布，授予美国马萨诸塞州大学医学院教授维克托·安布罗斯和哈佛大学医学院教授加里·鲁夫昆，以表彰他们发现miRNA（microRNA）及其在转录后基因调控中的作用。
两位获奖者的贡献就像是发现了基因调控的一个隐藏开关，揭示了生命调控的一个全新维度，为人们理解生命过程开启了一扇新的大门。miRNA如何在隐秘的角落里悄然发挥作用？有哪些应用前景？记者就此采访了业内专家。
发现基因调控“新大陆”
获奖名单揭晓后，不少专家表示，这个结果在意料之外，但又在情理之中。
“这项成果在30多年前就被发现了，一直是诺贝尔生理或医学奖的热门候选，没想到时隔这么多年才终于登榜，也算众望所归。”中国生物物理学会RNA治疗学分会副会长梁子才说，“两位研究者发现了miRNA及其在转录后基因调控中的作用，实际是发现了生命过程的一个全新调控层面，颠覆了以往人们对于基因调控的认知。”
梁子才解释，在miRNA被发现前，生命科学领域遵循的中心法则是，细胞必须先按照DNA的“设计图”合成出一段相应的信使RNA（mRNA），这段mRNA再指导核糖体合成蛋白质，再由蛋白质执行各种生命功能。然而，在20世纪80年代，这两位诺奖得主在研究秀丽隐杆线虫生长相关的生理学机制时，偶然发现了一个奇怪的lin-4基因。它不制造蛋白质，而是产生了一种很短的RNA分子。1993年，两人分别发表论文，解释了这个神奇的控制过程。他们发现lin-4RNA能够与lin-14基因产生的mRNA的某些部分匹配，并会阻止lin-14产生蛋白质。lin-4RNA是第一个被发现的miRNA。
当时，这个成果在科学界没有掀起多少波澜。中国医学科学院北京协和医学院生理系张宏冰教授分析，一方面，人们认为这项研究成果只是在线虫上发现的，不具有普遍性；另一方面，当时基因测序技术还未成熟，不具有广泛研究的基础。而且，学界当时更热衷于研究更长的基因，没人相信那么短的基因具有功能，大多认为它是无用的，一般都会把它“丢掉”。
直到2000年，加里·鲁夫昆的实验室发现了名为let-7的第二个miRNA。让科学家们兴奋的是，这项研究发现，let-7不仅存在于线虫中，还在人类和其他动物中被发现。
之后，随着对miRNA机制的深入研究，众多研究者开始重新关注和认识miRNA和与之相关的非编码RNA，加上二代基因测序技术的支持，引发了RNA研究的井喷。
梁子才介绍，20多年间，研究者发表了18万篇有关miRNA的科学研究文章，彰显了这个“新大陆”的辽阔。
据张宏冰估计，截至目前，生物科学领域近一半的研究者涉足过miRNA的相关研究。研究人员已经在人体中发现约2000个miRNA。
“miRNA的发现，让人们看到了以往从未看见和探测到的‘暗物质’。”梁子才说，RNA可分为两种，一种是参与编码蛋白质的编码RNA，占全部RNA的2%左右；另一种是不参与编码蛋白质的非编码RNA。miRNA是非编码RNA的一类，它的发现帮助人们认识非编码RNA世界。
张宏冰认为，从更大层面来看，两位诺奖得主的发现，揭示了细胞表达出不同的蛋白质、产生不同类型细胞、行使不同功能的机制。未来有可能会解答，为什么细胞中含有相同的DNA遗传信息，而RNA表达调控却千变万化。例如，一个受精卵为何能分化出不同类型的细胞；对于遗传性肿瘤患者而言，尽管每个细胞都携带突变基因，但为何只会在某些细胞或器官形成肿瘤？
走进这扇门，开启无限想象
对于现在的研究者而言，发现miRNA不再是难题，难的是研究清楚miRNA的具体作用机制，从而将其真正应用起来。
在张宏冰看来，miRNA的结构变化和表达异常用于疾病诊断、预后判断和疗效监测具有极大潜力。目前，以miRNA为靶点的疾病诊断和治疗尚处在临床研究初级阶段，其中，癌症早期诊断的研究走在前面，即人患癌症时体内miRNA的表达量会出现变化，通过检测血液中miRNA的浓度，可以实现部分癌症的早期诊断。例如，由复旦大学附属中山医院樊嘉院士、周俭教授团队应用miRNA研究自主研发的肝癌早筛试剂盒，目前已转化并投入临床应用，有助于更早期地发现肝癌。此外，在心脏病和神经系统疾病等领域都有miRNA相关研究。
研究者发现，miRNA参与调控生物体发育和生理过程的方方面面。正因如此，它在临床应用层面有着无限的想象力，并不局限在某个疾病领域。
“miRNA是一对多的调控，一般一个miRNA可能会调控几十个、上百个，甚至更多的mRNA。”梁子才认为，这既是它的优点也是它的缺点。如果没有对miRNA及miRNA与某种疾病的相关性的全面认识，很难找到合适的miRNA或miRNA组合来治疗疾病，miRNA作用机制的高度复杂性使miRNA药物的研发举步维艰。把天然的miRNA分子转化成高效、特异、安全的小核酸药物，还需要更多的基础研究加以支持。
业内专家表示，两位诺奖得主的研究成果距离广泛应用，还有很长的路要走。但这个发现的意义不在于解决某个问题，而是提供了一个全新的研究视角，打开了一扇门，让越来越多的研究者从此进入，探索更多未知的生命奥秘。
文：健康报记者 吴倩 通讯员 高翠峰
编辑：杨真宇
校对：马杨
审核：秦明睿 徐秉楠