在生理条件下，mirna在控制组织稳态和细胞信号转导中发挥关键作用，是基因表达的转录后机制。这些分子与其他机制相关联的协调功能避免了异常细胞增殖的发展，调节了细胞分化，并允许对mrna进行精细调控，以响应内分泌激素和其他刺激(如细胞因子、趋化因子、在细胞微环境中检测到的感染性或应激状态)[23.那24.那25.那26.］．

通常，mirna在细胞核内通过RNA聚合酶II以前体形式(pri- mirna)表达，并被DGC58/Drosha蛋白部分剪切，形成pre-miRNA形式，如图第1步所示。1．这个中间产物(70-100个核苷酸)被Exportin 5蛋白输出到细胞质(步骤2)，并与Dicer相互作用，Dicer将负责最终切割发夹环，并产生一个20-25个核苷酸的dsRNA结构(步骤3)。成熟的单株mirna在解旋酶作用后被释放，并与argonauth蛋白(AGO1和AGO2)相互作用，导致miR-RISC蛋白复合物的形成(step4)，它稳定了与互补mRNA链的后续相互作用，并作用于基因表达的转录后控制。驱动mRNA降解或沉默(步骤5)[27.］．另外，成熟的miRNA可以被释放到外腔囊泡中（步骤6）并影响组织微环境或在在生物流体（作为血浆，唾液或尿液）分泌后的内分泌作用，导致局部或全身效应（步骤7）[28.那29.那30.］．

MicroRNA的表达及其在mRNA转录后调控中的作用。(1)成熟mirna最初在细胞核中以pri- mirna形式表达，被DGC58/Drosha蛋白剪切，形成pre-miRNA形式。(2)中介pre-miRNA形式输出到细胞质中。(3)中间的pre-miRNA形式与Dicer相互作用，负责发夹环的最终切割，形成一个20-25核苷酸的dsRNA结构。(4)成熟mirna被释放并形成miR-RISC蛋白复合物。(5) miR-RISC蛋白复合物与互补mRNA链相互作用并发挥转录后调控作用。(6)成熟mirna被释放到外泌体囊泡中。(7)外泌体中的成熟miRNAs可以在几种生物液体(如血浆、唾液或尿液)中检测到

尽管通过不同细胞类型系统性分泌，但MiRNA表达遵循组织特异性模式，尽管这些分子对稳态细胞分化和对照的关键作用31.］．近年来，已经探讨了这种特征，用于在稳态条件下映射miRNA表达谱，以及感染或其他疾病如何调节这些分子。从这个意义上讲，盈和同事证明了在外胃肿囊泡中释放的miRNA（特别是miR-155）在外表囊泡中释放出在体内胰岛素敏感性中起重要作用，体外和调节细胞葡萄糖摄取[32.］．几种miRNA也涉及通过雌激素受体的上调或下调的其他内分泌信号传导途径的微调 -\（\α \）和\（\ beta \）[33.］．这些分子的表达也可以受昼夜循环的影响，并有助于发展其他非癌症病症，例如神经系统，心血管和传染病[7.那8.那9.那10.那11.那12.那13.那14.］．

虽然在基础研究中逐步探索，但它们作为治疗工具的潜力，靶向特异性基因并阻断过量/异常的基因表达，MIRNA仍然在个性化医学中的临床实践中采用 - 无论是由于成本，安全还是技术问题34.那35.那36.］．目前，NIH（Clinicaltrials.gov）注册了超过850个与miRNA相关的研究及其用于开发新的诊断工具或探索其作为治疗方法的潜力，例如败血症，自闭症，糖尿病2，肌营养不良2，肌肉营养不良，肌营养的外侧硬化和癌症。

细胞凋亡机制和受控细胞增殖之间的动态平衡对于防止潜在恶性细胞的发育至关重要，并在检测到异常增殖时，保持免疫监测。通常，宿主免疫应答激活由NK和CD8 + T细胞介导的细胞机制，以消除不需要的细胞并控制无序的细胞增殖，而不会损伤受影响的组织。在这种情况下，miRNA在静止或增殖细胞中连续表达（包括与免疫反应的发育有关的细胞，并控制无序的细胞复制和分化，允许维持组织稳态或对压力或受伤的控制反应[27.］．然而，当这种严密的控制不能消除所有通过凋亡和/或坏死机制或异常细胞避免免疫反应发展的威胁时，它可能导致癌症发展[37.那38.那39.］．

Several studies have implicated the changes in the miRNA expression pattern with the alteration observed in tissue microenvironment since the early stages of tumoral progression, allowing the formation of new blood vessels, the aberrant cellular proliferation and blocking the development of the immune response (e.g., inducing local Tregs cells and tumor-associated macrophages) [40那41.那42.］．通常，这些改变发生而没有任何临床症状的表现或通过传统筛查方法检测[19.那43.］．在这两种情况下，一些mirna在阻断细胞传感器功能、允许不受控制的增殖或指示异常增殖、招募免疫细胞到受影响组织和避免肿瘤发展方面都是至关重要的。

在与肿瘤发育有关的主要miRNA中，miR-21的过表达与发生若干类型的癌症（例如胶质母细胞瘤，乳腺和胃肠癌）有关[44.那45.那46.］．据徐等人说。[47.，这种分子通过靶向关键基因(如PTEN、RECK和Bcl-2)具有致癌特性，允许恶性细胞的异常细胞增殖和组织侵袭。另一方面，其他mirna(如miR-141)的下调与乳腺癌、结直肠癌和前列腺癌的细胞增殖和侵袭有关[48.那49.那50.]，虽然几项研究将p53表达的调节涉及miRNA [51.那52.那53.那54.］．携带在一起，由癌肠和肿瘤抑制基因的细调介导的几种miRNA介导的动态平衡充当组织稳态的关键调节剂，即使通过传统筛查方法未检测到这些改变，肿瘤发育的早期阶段也是如此[55.那56.那57.］．

根据Bray等人的最近估计。[39.]，预计新癌症病例的数量将在2030年达到2460万人，导致1300万癌症死亡。从这个意义上讲，准确的早期诊断对于建立充足的治疗方案，拯救生命，并改善诊断患者的预期寿命至关重要[16.那58.］．近年来，在异常细胞增殖中诱导的生物化学和代谢改变的理解允许开发新的化学治疗剂，降低副作用并改善治疗方案[59.那60.那61.］．但是，由于表观遗传机制的描述和miRNA对转录后调节事件的影响，所以分子靶标的新时代出现为肿瘤细胞的发育的潜在治疗剂和/或组织特异性生物标志物[62.那63.那64.］．

这一分析使我们提出一个假设，即复杂的miRNA面板可能在癌症诊断中发挥重要作用。然而，目前对于应该分析哪些分子，以及如何将它们作为早期癌症发展的生物标志物，让临床工作人员在疾病的初始阶段就开始治疗，并提高确诊患者的生活质量，还没有达成共识。

虽然MiRNA小组缺乏达成共识，以检测癌症发展，但本综述总结了与MiRNA在癌症发育期间的作用以及与乳腺癌，前列腺和宫颈癌相关的前20分子相关的主要发现。目前的论文并非旨在提出一个明确的小组，而是为了将我们的知识系统施加到MiRNA作为癌症发展的生物标志物的应用中，以及其在诊断新策略中的重要性。

考虑到最近在生理和病理条件研究中积累的所有实验和临床数据，miRNAs的量化可能是建立早期癌症诊断、评估预后和预测生物标志物的有力工具[58.那65.］．近年来，miRNA表达模式的变化用作分子签名，已被用作整合癌症诊断的互补工具[66.那67.那68.］．这种特性允许通过肿瘤组织的起源来识别多种原发性和转移性癌症[69.那70那71.那72.那73.］．

miRNAs除了具有高敏感性和特异性的肿瘤发生的指征外，还可用于确定肿瘤的初始病理分类，提示与肿瘤发生相关的预后[74.那75.］．这种方法可以直接从组织样本中使用，甚至在对长时间存档的福尔马林固定石蜡包埋(FFPE)标本进行回顾性研究或使用微创方法[76.］．

然而，尽管有这些进展，目前只有少数研究将组织样本中的miRNA表达与释放到外泌体的miRNA联系起来，这些研究是通过微创液体活检(如外周血、唾液、尿液和眼泪)观察到的[15.那16.那17.］．尽管一些基础研究评估了进入囊泡的mirna，但考虑到需要组织样本和使用特定生物信息学工具来执行结果的临床解释，这种差距阻碍了mirna作为一种新的战略诊断工具的使用。

目前，缺乏对miRNA面板的共识，以检测癌症的发展，但我们必须考虑所有公布的数据，以找到哪些生物标志物对早期检测每种类型的癌症有用。从这个意义上讲，尽管目前的论文中存在了建议，我们鼓励新研究的发展，根据每种人口的遗传背景和癌症发展的类型和阶段适当的目标miRNA。

考虑到这些发现，在临床样本中量化miRNAs的新工具的开发将有助于检测几种癌症和其他疾病，包括那些影响中枢神经系统的疾病，一旦这些分子可以穿过血脑屏障并指示细胞改变的发生，作为传统影像学检查的补充[77.那78.那79.］．此外，尽管目前很难将血清miRNA谱与组织特异性肿瘤改变相关联，但建立一个定义明确的小组和充分的生物信息学工具可能有助于区分相似的组织学/表型亚型，使用具有高敏感性和特异性的微创样本提供额外的分子分类[80那81.那82.］．

如前所述，几种miRNA被鉴定为乳腺癌发展的潜在生物标志物，如表所示1．其中一些作为肿瘤mirs(允许异常细胞增殖)。其中一些代表了miR-21、miR-26a、miR-155、miR-221/miR-222和miR-495，它们与肿瘤增殖和血管生成有关[46.那83.那84.那85.那86.那87.那88.那89.那90.那91.］．

另一方面，几个miRNA（作为来自Let-7家族，MIR-1，MIR-100，MIR-125B，MIR-126，MIR-145，MIR-195，MIR-199，MIR-200C，MIR-20.3.那miR-210, miR-298, miR-331, miR-335, and miR-340) are implicated in the control of cell cycle, response to hypoxia and stress conditions, and induction of apoptotic mechanisms [46.那79.那92.那93.那94.那95.那96那97那98那99那100.那101.那102.那103.那104.那105.那106.那107.那108.那109.那110.］．

此外，McAnena等人[111.]发现循环miR-332和miR-195可用于区分局部和转移性乳腺癌，而Sathipati等[112.提示34个mirna可用于乳腺癌早期和晚期进展的分类。这些发现强化了一小部分mirna可以作为乳腺癌发展风险预测或预后的生物标志物[113.那114.那115.］．

与乳腺癌类似，几种miRNA与抑制细胞增殖和迁移有关（作为miR-10b，miR-32，miR-124，miR-138，miR-143，miR-146a，miR-192，miR-214，miR-328，miR-429，miR-466）[64.那116.那117.那118.那119.那120.那121.那122.那123.那124.那125.］．其他研究与MIR-15B，MIR-17，MIR-21，miR-124，miR-130a，miR-218，miR-409，miR-432和miR-454的表达相关联的MiR-15b，miR-17，miR-21，miR-218，miR-409，miR-454，其调节细胞分化和发育宫颈癌[118.那119.那126.那127.那128.那129.那130.］．桌子2总结了前20个主要miRNA及其细胞功能，涉及宫颈癌的发展。

若干作者还证明了组织样品和液体活组织检查中的miRNA表达模式的变化，加强了使用多种类型样品的研究的重要性。在这个意义上，shukla等人。[118.]观察到患有宫颈癌患者的患者与健康对照组在组织样品中差异地表达119 mIRNA，而19 miRNA在血清中差异表达，并且在组织和血清样品中仅相互改变了14个miRNA。Nagy等人进行了类似的方法。[131.[诊断患有结肠直肠癌的患者的miRNA表达是否确定了HSA-miR-3591-3P，HSA-miR-4506，HSA-miR-31和HSA-miR-187在组织和血浆样品中类似地改变。

近年来，几篇论文探讨了前列腺癌患者的miRNA表达，并将这些结果与经典参数（作为PSA，活检结果和Gleason评分）进行了比较，将组织限制或循环miRNA表达与肿瘤细胞的发生相关联预后[132.那133.那134.］．

根据所提出的面板（1）乳房，仅以一种类型的共享或差异表达miRNA谱的表示中的表示。（2）宫颈;或（3）前列腺癌。该恒星代表了根据综述的文献中的所有三种癌症类型的miRNA型谱的缺失。但是，如果我们考虑在表中呈现的其他miRNA的表达式，则不会排除这种可能性

从这个意义上讲，miR-17，miR-20a / miR-20b，miR-148，miR-650和miR-4534的表达与细胞分化和肿瘤血管生成的诱导相关[134.那135.那136.那137.］．另一方面，Let-7系列，MIR-100，MIR-124，MIR-125B，MIR-132，MIR-141，MIR-143，MIR-145，MIR-195，MIR-200a，MIR的表达-221，miR-296，miR-375，miR-382和miR-449与细胞增殖和转移形成的抑制相关[94.那138.那139.那140.那141.那142.那143.那144.那145.那146.那147.那148.那149.那150.那151.那152.那153.那154.那155.那156.那157.那158.那159.那160.那161.那162.那163.那164.那165.］．桌子3.总结了在前列腺癌发展中相关的这些发现。数字2根据表中数据，维恩图仅说明了一种癌症中共享或差异表达的miRNA谱。星形表示仅考虑这些图，根据文献综述，在所有三种癌症类型中，miRNA表达相互改变的位置均未过位。但是，如果我们考虑到表格中没有出现的其他mirna的表达，也不排除这种可能性。

除了在全世界造成数百万人死亡外，癌症诊断还对个人和卫生系统产生巨大的经济影响。根据美国国家癌症研究所(nih)的最新数据，乳腺癌、前列腺癌和宫颈癌每年的治疗费用估计为356亿美元，主要用于住院治疗、治疗药物和姑息治疗。此外，与癌症诊断相关的生产力损失相关的间接影响每年额外增加172亿美元[166.那167.那168.］．

在对准确早期癌症诊断的新工具传播新工具的主要挑战之一是利用昂贵的方法/设备以及对专业专业人士的需求，这在低收入和中等收入国家和远程地点的应用方面不可行。在癌症疗法中观察到的进展改变了治疗过程中的结果，改善了生活质量，在几十年内在几个案件中从死刑到治愈疾病中的成果。但是，尽管努力，诊断测试不会与这些进步进行，或者在初级医疗保健中的筛选方法昂贵[92.那93.］．

通常，癌症诊断方法基于高分辨率成像，检测组织样品/生物液中代谢物，或形态/表型细胞分析。尽管如此，即使所有这些要求都有，它也不保证由于疾病发展的阶段，缺乏敏感性或要求考试的敏感性或误解，以及假阳性或假阴性结果，并不保证确立精确的早期癌症诊断，以及假阳性或假阴性结果[10.］．

近几十年来，检测miRNA的初始技术被优化，逐步取代更准确，更少的费力方法[94.］．目前用于miRNA定量的主要技术是基于微阵列平台、qPCR、下一代测序、Northern blotting或等温扩增。其中，基于微阵列平台和qPCR的方法广泛应用于基础研究，并由不同公司生产。一般来说，两种策略都采用标记探针策略，使用光学传感器量化目标并报告结果。然而，分析和多步骤处理样品的操作成本上升是需要解决的问题，以允许这些方法使用临床样品的可扩展性。

另一方面，应用下一代测序、Northern blot和等温扩增技术进行miRNA定量需要多步骤方案，比微阵列平台和qPCR更昂贵，特别是当我们同时分析多个靶标时。桌子4.总结每种方法的主要特征和当前申请的主要限制作为早期癌症检测的筛选方法。考虑到这些功能，最近的论文量化旨在检测潜在生物标志物的临床样本中的miRNA主要基于微阵列平台和QPCRS策略，关于它们更好的处理可扩展性，结果分析以及多个目标测定中的总成本[80那92.那93.那101.］．

In this sense, one of the major challenges on miRNA field is to apply the knowledge from different areas (as medicine and biomedical engineering) to the development of a trusted, cheap and portable platform/devices, which uses minimally invasive samples (i.e., serum/plasma, saliva or urine) to contribute for early cancer detection. However, beyond the inherent biological aspects, the development of these new tools should also consider their application as a smart device and be able to connect with other medical devices and to the Internet of Things (IoT). An efficient low-cost platform using minimally invasive samples, as represented in Fig.3.，由于微创样品收集（步骤1），采样处理（步骤2），MiRNA定量（步骤3）通过结果的最终通信（步骤4），可以降低这些技术障碍并有助于改革即使在远程人群中，也可以访问癌症筛查测试。基于多个平台的更新结果的复杂面板和与专门中心的设备连接的制定可能有助于测试分离的人群并优化结果分析，有助于开发个性化医学策略并将知识从长凳转化为拯救生命。

利用微创样品和应用作为癌症筛选的诊断工具，对低成本平台进行量化的低成本平台来量化miRNA。在应用新的诊断工具的理想特征中，该策略可以降低早期癌症诊断的技术障碍，并有助于MiRNA定量作为一种强大的筛选方法。（1）使用微创样品。（2）样品加工的几个步骤，直至完全miRNA隔离。（3）miRNA定量和数据分析。（4）临床解释与卫生专业人员与患者之间的结果和有效沟通

在一起，这些进步可能代表癌症诊断程序中的新时代。如在几个行业段所观察到的，健康实践和设备中的革命4.0可以颠覆投资的理由（从住院到初级保健援助），促进早期诊断和优化可用的资源[95.那169.那170.］．