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最近的研究發現，miRNA表達與多種癌癥相關，大約50%得到注解的miRNAs在基因組上定位于與腫瘤相關的脆性位點（fragile site）。這說明miRNAs在腫瘤發生過程中起至關重要的作用，這些miRNAs所起的作用類似于抑癌基因和癌基因的功能，有研究人員將miRNA命名為“oncomirs”。
細胞增殖失控或不適當存活引發癌癥，其形成須經歷三個階段：正常細胞的遺傳物質受到損傷；細胞分裂加快，進入癌變過程；腫瘤惡化甚至轉移。處于發育期或已成熟的個體，細胞均已形成保護功能，以確保細胞的分裂、分化和死亡過程正確且協調地進行。癌癥誘發因素與腫瘤相關基因的相互作用決定癌癥的發生、發展和形成?？茖W家們一直試圖在分子水平研究揭示癌癥形成的分子機制，闡述癌癥的誘發原因、發生、發展和形成的分子基礎，希望能夠有效控制和根治癌癥。目前有關癌癥產生的分子機制仍有待于進行廣泛而深入的研究。
從前面miRNA 的形成作用機制看，miRNA通過特異性基因沉默導致靶mRNA 降解，抑制蛋白質的合成或在細胞分化、發育和凋亡等關鍵時期調控轉錄后的基因表達水平，既可能作為誘癌基因參與惡性腫瘤的發生和發育，又可能作為抑癌基因參與控制惡性腫瘤的形成。因此，加強miRNA 的功能與癌癥形成的關聯性研究具有重要意義。目前，已有超過186 種miRNA 基因被定位于腫瘤相關的染色體重排區，而一些特殊miRNA 表達基因的改變出現在部分癌癥特有的染色體脆性位點中。生物信息學分析估計許多miRNA 的作用靶點是原癌基因或者抑癌基因，但這種估計還有待證實，出錯幾率可能高達30%。
表1 原癌基因和抑癌基因可能是miRNA潛在的作用靶點
表2 腫瘤細胞中miRNA表達上調或下調情況
充當抑癌基因作用的miRNA：
mir-125b-1，位于染色體的11q24脆性位點，乳腺癌、肺癌、卵巢癌、子宮癌病人中11q924位點常有缺失，而這一位點并不存在已知的抑癌基因。
65%B細胞慢性淋巴型白血?。?/span>CLL）病人，50%的套細胞淋巴瘤病人，16-40%的骨髓瘤病人、60%的前列腺癌病人中有13q14位點的缺失。因此，在這個30Kb的區域中必定有一個腫瘤抑制基因的存在。而mir-15a和mir-16-1位于這一區域中一個功能未知的被稱為LEU2的非編碼蛋白的RNA基因的內含子區域。Climmino等報道，miR-15a和miR-16-1負調控BCL2，一個抗凋亡基因，因此，這兩個miRNAs的缺失或下調，導致了BCL2表達的升高，促進了白血病、淋巴瘤和前列腺癌的發生。
有研究報道，mir-143和mir-145在結腸癌中明顯下調。有趣的是，其發夾結構的前體分子在腫瘤和正常組織中含量相似，這表明，可能是由于其成熟過程受到破壞。mir-143和mir-145的腫瘤抑制基因功能不僅僅局限于結腸癌，在乳腺癌、前列腺癌、子宮癌、淋巴癌等細胞系中其表達量也明顯下調。
Takamizawa等發現肺癌病人的let-7表達顯著降低，并且這導致這些病人更差的預后，非小細胞肺癌病人的let-7表達水平越低，其預后越差，術后生存期越短。體外組織培養實驗表明，在人的肺癌細胞中瞬時的表達let-7可以抑制細胞的增殖，這也說明let-7在肺組織中可能是一個抑癌基因。實驗表明，在人類細胞中let-7通過3’非翻譯區域直接抑制癌基因Ras的表達。大約有15-30%的人類腫瘤都含有Ras突變，而激活的突變導致這個蛋白表達上升可以引起細胞轉化。因此，能夠調節Ras蛋白表達的let-7，可以控制細胞的增殖速度。
充當癌基因作用的miRNA：
miR-21在膠質母細胞瘤中表達增加。這個基因在腫瘤組織中表達量比正常組織高5-100倍。反義核酸的研究發現這個miRNA通過抑制凋亡而并非影響細胞增殖控制細胞生長，這預示著這個miRNA具有癌基因的功能。另一項獨立研究，利用芯片來檢測腫瘤和正常組織的245個miRNAs的表達水平，也發現膠質母細胞瘤中miR-21表達升高。由于mir-21不是一個大腦特異性的基因，在乳腺癌樣品中表達也有增加，這個基因可能在腫瘤發生中起到廣泛的作用。
Metzler等人發現，在BIC基因上具有一段138個核苷酸的保守序列，編碼mir-155的發夾結構。該研究組還發現在Burkitt淋巴瘤中，miR-155表達量上升了100倍，此外的研究也發現，Hodgkin淋巴瘤等腫瘤中miR-155水平也有提高。因此，mir-155可能是作為一個癌基因和MYC協同作用，而其正常功能是在B細胞的分化中起作用，其可能的靶基因是那些對抗MYC信號通路的基因。
He等人發表的論文發現在散布的B細胞淋巴瘤、濾泡型淋巴瘤、套細胞淋瘤等腫瘤中常常有13q31位點的擴增。而在這一擴增區域的唯一的基因就是一個非編碼蛋白的RNA，C13orf25，這個轉錄本編碼了mir-17-92基因簇，其中包含了7個miRNAs：miR-17-5p，miR-17-3p，miR-18a，miR-19a，miR-20a，miR-19b-1，and miR-92-1。他們由此推斷，這個基因簇的過表達與腫瘤形成有關，而后通過實驗研究證明，過表達Myc和mir-17-19-b1基因簇淋巴癌與僅有Myc過表達腫瘤相比較，具有更強的增殖能力，更低的細胞死亡率。這些實驗證實，mir-17-19-b1中的miRNAs可以協同地行使癌基因的功能，其靶基因可能是在MYC過表達條件下激活的凋亡蛋白。當凋亡途徑被mir-17-19-b1去除，MYC可以誘導細胞不受控制地增殖，這導致了腫瘤發生。
O’Donnell等人單獨證明了mir-17-92基因簇是一組可能的腫瘤相關的基因。他們用miRNAs芯片篩選過表達MYC，B細胞系P493-6中miRNA表達變化。他們發現MYC誘導了mir-17-92的表達，而這些miRNAs可以抑制E2F1的翻譯。在這一模型中，mir-17-92基因簇所起的作用似乎是抑癌基因的作用，這與上面討論的He等人的發現是相反的。這其中可能的機理是，盡管E2F1可以促進細胞增殖，但是當E2F1的表達水平超過一閾值，它也可以引起凋亡，在此情況下，miRNAs對于E2F1的負調控可能是通過阻斷E2F1的誘導凋亡活性，從而促進MYC介導的細胞增殖，支持了He等提出的模型。