microRNA 肿瘤检测产品特点与优势分析

除外经典的中心法则，由基因到蛋白质的这一过程还受到更加复杂的机制调控。上期我们介绍的DNA甲基化是从DNA的水平调控基因表达的核心方式之一，而本期的主角——microRNA，则是通过作用于DNA的转录产物mRNA发挥调控作用。（图1）

图1 中心法则及microRNA作用机制

microRNA（miRNA）是最短的内源性非编码RNA之一，由20-25个核苷酸组成[1]。

miRNA 可以通过碱基互补配对的方式与靶 mRNA 结合。这种结合通常发生在靶 mRNA 的 3'端非翻译区。当 miRNA 与靶 mRNA 结合后，会导致靶 mRNA 的稳定性下降，使其更容易被降解；或者抑制靶 mRNA 的翻译过程，从而减少相应蛋白质的合成。（来自文章[2]）（图2）

图2 microRNA的作用机制概览，来源于：nobelprize.org

一个miRNA 可以同时调控多个靶mRNA，而一个靶mRNA也可能受到多个 miRNA 的调控，从而形成复杂的miRNA调控基因表达网络。这一调控机制对生物体的发展和演变至关重要。调控过程中的任何故障都可能引发疾病。

1993年，研究人员在秀丽隐杆线虫中首次发现miRNA（lin-4），标志着该研究领域的开端。经过三十多年的探索，科学界已逐步揭示了miRNA的加工机制与功能体系，并陆续鉴定出数千种miRNA。

在许多癌症类型中，miRNA被证实发挥着重要的调控作用。目前，以miRNA为核心的肿瘤研究已识别出大量在多种癌症中普遍失调，或在特定癌种中特异性表达的miRNA。同时，多项研究表明部分miRNA具备致癌或抑制肿瘤的功能，展现出其作为生物标志物在癌症诊断与预后评估中的潜力。[3]

尽管miRNA标志物应用前景广阔，但实际检测应用中仍面临多种挑战。

从miRNA本身特点看，miRNA本身序列短、丰度低、同源性高、易降解[3]，这对检测方法的灵敏度和特异性提出了极高要求。外泌体充当着保护性载体的角色，能保护miRNA免于降解，并将其维持在稳定状态中，实际检测中可选择对外泌体中的miRNA进行检测。

同时，临床样本中成分复杂且miRNA存在个体和病理状态下的表达异质性，复杂生物基质更容易引发非特异性吸附，导致背景噪声高和假阳性问题。

另外，miRNA调控网络复杂，一个miRNA标志物可能参与多个调控通路，部分调控机制尚不明确，也为其临床检测特异性、标准化和稳定检出提出了挑战。[3]

已获批产品

检索DataMed IVD数据中心，截至2025年9月，国内外已获批的miRNA肿瘤相关检测产品约6款。（表1）

表1 国内外已获批的miRNA标志物检测产品

从批准机构看，包括5款NMPA批准产品，1款CE认证产品。

从获批年份看，国内自2015年即有相关胰腺癌辅助诊断产品获批，随后在2017和2018年分别有1款产品获批，2025年至今已有两款产品获批。

从产品预期用途看，基于miRNA的检测产品已应用于胰腺癌辅助诊断（2款）、肝癌辅助诊断及治疗监测（尤其是AFP阴性人群，1款）、大肠癌辅助诊断（1款）、胃癌筛查及辅助诊断（1款）、肝功能受损及不良预后风险监测（1款）。

与国内已获批的甲基化的检测产品相比（详见国内单癌种甲基化检测产品特点与趋势分析），胰腺癌辅助诊断、胃癌早筛、肝癌进展及治疗监测、肝功能受损及不良预后风险监测是已有miRNA检测产品但尚无甲基化检测的产品。可能说明miRNA在这些领域有独特优势。

同时，已获批的甲基化肿瘤检测产品均为定性检测。相比之下，至少3款miRNA检测产品可实现半定量检测，因此可能在动态监测场景下具备优势。

除1款大肠癌检测产品采用粪便样本外，其余检测产品均采用血液为检测样本。荧光RT-PCR为当前获批产品主要采用的技术路线。

其他专注于miRNA检测的公司及产品

除以上已有产品获批的公司外，已有多家国外公司专注于miRNA疾病诊断。

Carif——基于尿液miRNA多癌早筛检测

Carif 2018年成立于日本，2022年推出早期癌症检测产品miSignal。

miSignal Scan检测可从尿液中分离外泌体，并从外泌体中分离得到miRNA，随后基于二代测序结合AI对结果进行分析。（图3）

从其官网信息看，截至2025年4月，该AI算法能够检测10种不同类型的癌症，包括食道癌、胃癌、胰腺癌、肺癌、结直肠癌、卵巢癌、乳腺癌、肾癌、膀胱癌和前列腺癌。其中肺癌和胰腺癌早筛应是该公司目前着重打磨的产品。miSignal Scan 产品于2024年4月在日本启动胰腺癌诊断软件临床试验。

从其官网公开的信息看，miSignal Scan产品的检测灵敏度和特异度均达到93%。

2025年4月，Carif宣布完成C轮融资第二轮交割，本轮融资总额达2200万美元。计入政府补助与债务融资后，Craif累计融资总额已突破约5700万美元。

图3 miSignal 产品检测流程示意图，来源于：https://craif.com/en

MiRNA Scientific——基于尿液非编码RNA的前列腺癌检测

MiRNA Scientific 是 Huminn 旗下的控股运营子公司，总部位于纽约。

2021年9月，MiRNA Scientific的前列腺癌检测产品miR Sentinel™获美国FDA的突破性医疗器械认定。该产品针对尿液样本中的外泌体小非编码RNA进行测序及分析，可在分子水平上对前列腺癌进行检测、分型与监测。

从其说明书中公布的产品性能看，在有前列腺癌病理学证据的患者中，miR Sentinel检测灵敏度达到97%；在具有格里森评分≥2级（GG≥2 PCa）前列腺癌病理学证据的患者中，检测灵敏度达到91%。

TAmiRNA——依托miRNA的年龄相关疾病检测

TAmiRNA是一家专注于miRNA生物标志物发现与验证的生物技术公司，总部位于澳大利亚。公司专注于为罹患严重年龄相关疾病的患者提供经临床验证的诊断解决方案。

目前，TAmiRNA公司依托miRNA等RNA检测技术，已分别开发了针对肝脏疾病（肝功能评估）、心血管疾病（血小板功能评估）、骨疾病（骨折风险评估）、毒理学/药物安全性（器官损伤诊断）、衰老细胞清除疗法（患者选择与治疗监测）的系列产品，其中hepatomiR肝功能评估产品已获欧盟认证。（图4）

图4 TAmiRNA 公司 miRNA检测产品及进展示意图，来源于：https://www.tamirna.com/rd/

除以上miRNA检测公司及产品外，日本东芝公司也曾在2019年宣称可通过检查血液中的miRNA分子种类和浓度，在极早阶段发现13种癌症，但目前尚未见相关产品的研究成果发布。

总之，miRNA可通过与mRNA结合发挥表达调控作用，进而影响肿瘤等疾病的发生发展。因序列短、丰度低、同源性高、易降解等特点，miRNA检测中仍面临检测灵敏度和特异性挑战。

目前，国内外已至少有6款基于miRNA的检测产品获批，与甲基化检测相比，基于miRNA的检测产品可能在胰腺癌辅助诊断、胃癌早筛、肿瘤进展及治疗监测、年龄相关疾病检测等场景下具备优势。

同时，已有觅瑞、Carif、MiRNA Scientific、TAmiRNA等多家公司深耕于采用血液或尿液miRNA为标志物进行疾病诊断及治疗监测，伴随着AI工具及检测技术的不断进步，miRNA检测的应用领域将进一步扩大。

鉴于miRNA及DNA甲基化可通过作用于不同环节调控肿瘤的发生发展，未来是否可能通过联合应用miRNA及DNA甲基化检测技术，进一步提高肿瘤早筛及辅助诊断性能，仍有待进一步研究确认。

参考文献：

[1] Kim T, Croce CM. MicroRNA: trends in clinical trials of cancer diagnosis and therapy strategies. Exp Mol Med. 2023 Jul;55(7):1314-1321.

[2] 生命科学教育，2024生物诺奖：miRNA及其在转录后基因调控中的作用

[3] Guo S, Wang Y, Zhao H, Fu H, Lu Y. Emerging frontiers in microRNA technology: Innovations driving precision medicine. Biomaterials. 2025 Sep 13;326:123716.