microRNA在慢性粒細(xì)胞白血病中作用的研究進(jìn)展

曹錦霞 王浩 胡彬 易利平 王俊

慢性粒細(xì)胞白血病（Chronic Myelogenous Leukemia，CML）簡稱慢粒，是一種獲得性造血干細(xì)胞惡性克隆性疾病。外周血粒細(xì)胞明顯增多伴不成熟。CML 診斷重要指標(biāo)為Ph 染色體陽性和（或）BCR-ABL融合基因陽性。CML分為3個階段：慢性期、加速期、急變期。急變期預(yù)后極差，患者常在數(shù)月內(nèi)死亡。研究證實[1，2]，microRNA的表達(dá)異常參與了CML的發(fā)生和發(fā)展。

microRNA（miRNA）是一類進(jìn)化高度保守的短序列小分子單鏈非編碼的RNA，其長度約為22 堿基。miRNA在細(xì)胞的增殖、分化、凋亡、生物體生長發(fā)育及腫瘤發(fā)生等生物活動中起著不可替代的作用[3]。miRNA在各種腫瘤中扮演著原癌基因或抑癌基因[4]。在CML中，miRNA有表達(dá)上調(diào)的，也有表達(dá)下調(diào)的。本研究就miRNA 在CML 中的差異性表達(dá)做一綜述。

1 miRNA 的作用機制

miRNA 是一類發(fā)現(xiàn)存在于真核細(xì)胞中的非編碼RNA，通常約為22 個核苷酸組成。miRNA 參與調(diào)節(jié)細(xì)胞增殖分化、凋亡等多種生物學(xué)過程。miRNA 可通過其序列與靶mRNA 的3’端非翻譯區(qū)（3’UTR）的序列相結(jié)合，保留在誘導(dǎo)沉默復(fù)合體（miRISC）中。一個miRNA 可結(jié)合一個或者多個mRNA，多個miRNA 可結(jié)合一個mRNA，通過降解mRNA 或是抑制蛋白翻譯，從而調(diào)控蛋白質(zhì)的表達(dá)水平[5]。成熟的miRNA 既可以靶向結(jié)合mRNA，降解mRNA 呈負(fù)性調(diào)控，又可以刺激靶向基因的表達(dá)呈正性調(diào)控，甚至有時起著雙重調(diào)節(jié)作用。隨著實時熒光定量PCR、微陣列等實驗方法學(xué)的使用，證實了miRNA表達(dá)在腫瘤細(xì)胞中存在差異，以及對疾病診斷、預(yù)后及治療有著重要作用。至今有研究報道了有多種miRNA 在CML 的表達(dá)異常并揭示CML發(fā)病、進(jìn)展的機制。

2 miRNA 表達(dá)上調(diào)在慢性粒細(xì)胞白血病中的作用

2.1 miR-21miR-21 在幾乎所有的惡性腫瘤中呈過表達(dá)。miR-21位于17q23.2染色體FRA17B脆性區(qū)域。miR-21靶基因包括PTEN、TPM1、PDCD4等，其中PDCD4 是一種通過抑制多種癌基因表達(dá)從而抑制腫瘤進(jìn)展、轉(zhuǎn)移及浸潤等的腫瘤抑制因子[6]。有研究表明，在K562細(xì)胞中，miR-21過表達(dá)可能在CML 的發(fā)生及進(jìn)展中有著重要作用[7]。Zhou 等[8]研究發(fā)現(xiàn)miR-21在CML急變期患者樣本中的表達(dá)明顯高于CML 慢性期，提示miR-21 在CML 急變機制中起著重要作用；抑制K562細(xì)胞中miR-21的表達(dá)，上調(diào)PDCD4的表達(dá)，抑制其細(xì)胞增殖、遷移，促進(jìn)細(xì)胞凋亡；同時也發(fā)現(xiàn)RBP2通過調(diào)節(jié)miR-21的表達(dá)下調(diào)，從而PDCD4 基因表達(dá)上調(diào)促進(jìn)細(xì)胞分化。miR-21的抑制劑可能成為CML治療的靶向藥物。

2.2 miR-17-92 簇miR-17-92 簇 包括miR-17、miR-18、miR-19a、miR-19b-1、miR-20、miR-32、miR-92-1等7個miRNA。研究表明miR-17-92的表達(dá)與癌基因c-MYC有著密切關(guān)系[9]。Venturini等[10]發(fā)現(xiàn)CML 慢性期和急變期CD34+細(xì)胞中miR-17-92的表達(dá)量分別是正常人CD34+細(xì)胞的12.3 倍和3.4倍；同時發(fā)現(xiàn)BCR-ABL-c-MYC-miR-17-92 途徑在CML 的發(fā)生機制發(fā)揮了作用。有研究通過轉(zhuǎn)染miR-17-92 mimic至K562細(xì)胞后，miR-17-92過表達(dá)組中K562細(xì)胞的增殖能力增強，凋亡減少，提示miR-17-92促進(jìn)K562細(xì)胞增殖，抑制其凋亡。抑制miR-17-92表達(dá)可能成為治療CML的另一靶基因。

2.3 miR-486-5pmiR-486位于人類8號染色體短臂Chr：8p11，這區(qū)域基因在多種腫瘤中存在基因缺失。有研究報道[11]miR-486-5p 在CML 細(xì)胞中呈過表達(dá)，促進(jìn)細(xì)胞的分化及存活；其主要通過調(diào)節(jié)AKT 通路及FOXO1 表達(dá)來影響造血細(xì)胞分化。miR-486-5p在CML過表達(dá)與激酶依賴性和非依賴性機制有關(guān)。通過下調(diào)CML細(xì)胞miR-486-5p的表達(dá)，發(fā)現(xiàn)CML細(xì)胞增殖減少及增加了伊馬替尼治療CML時細(xì)胞凋亡率。

2.4 miR-130miR-130含miR-130a和miR-130b[12]。研究發(fā)現(xiàn)[13]miR-130a在造血干細(xì)胞中呈高表達(dá)，下調(diào)細(xì)胞的分化。Suresh 等[13]研究表明在敲除BCRABL 基因后miR-130a、miR-130b、miR-148a、miR-212、miR-425-5p 表達(dá)顯著下降。CCN3 是BCRABL 激酶活性的負(fù)調(diào)節(jié)因子，其可通過抑制細(xì)胞增殖和恢復(fù)誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡的敏感性調(diào)節(jié)CML 細(xì)胞。miR-130a 過表達(dá)顯著下調(diào)CNN3 基因表達(dá)。因此，在CML 中，改變miR-130a 的表達(dá)水平調(diào)節(jié)細(xì)胞分化。miR-130a 有可能成為治療CML 的另一個靶基因。

3 miRNA 表達(dá)下調(diào)在慢性粒細(xì)胞白血病中的作用

3.1 miR-328miR-328 在人類細(xì)胞中由位于染色體16q22區(qū)域內(nèi)的基因編碼。miR-328為一種公認(rèn)的腫瘤抑制基因，主要抑制腫瘤的發(fā)生。有研究報道CML 急變期患者的樣本細(xì)胞中miR-328 的表達(dá)呈缺失狀態(tài)[14]。C/EBPα同時參與細(xì)胞分化、凋亡、增殖等多種生物學(xué)過程[15，16]。Eiring 等[14]發(fā)現(xiàn)在CML急變期患者中C/EBPα的表達(dá)下調(diào)。研究表明，miR-328 可結(jié)合異質(zhì)性核糖蛋白-E2（hnRNP-E2）并阻止其與C/EBPαmRNA 相互作用，上調(diào)C/EBPα蛋白的表達(dá)，促進(jìn)粒細(xì)胞分化；在動物實驗中，上調(diào)CML 急變期的小鼠中miR-328 的表達(dá)可逆轉(zhuǎn)CML急變。

3.2 miR-30e在CML中BCR/ABL融合基因編碼蛋白主要為P210，P210 具有酪氨酸激酶活性，促進(jìn)細(xì)胞 增殖，減少細(xì) 胞 凋亡，導(dǎo)致CML 的發(fā) 生[17，18]。Hershkovitz 等[19]研究發(fā)現(xiàn)，在CML 細(xì)胞株和患者細(xì)胞樣本中miR-30e 呈低表達(dá)，miR-30e 靶向與ABL mRNA 的3’端非翻譯區(qū)（UTR）序列相結(jié)合，miR-30e 過表達(dá)是通過下調(diào)BCR-ABL 融合基因的表達(dá)抑制K562 細(xì)胞增殖，誘導(dǎo)其細(xì)胞凋亡并增強K562細(xì)胞對伊馬替尼治療敏感性，揭示miR-30e 過表達(dá)可能有效治療CML。

3.3 miR-22AhmadAhmad 等[20]研究發(fā)現(xiàn)，與正常組細(xì)胞相比，CML患者樣本外周血單核細(xì)胞和K562細(xì)胞株中miR-22表達(dá)均低。NET-1是蛋白超家族成員之一[21]。NET-1通過與特異性表面蛋白連接后參與細(xì)胞增殖、分化、黏附、癌變等生物學(xué)過程。研究表明，NET-1過表達(dá)可促進(jìn)K562細(xì)胞增殖。無論體外實驗還是體內(nèi)實驗均證明，miR-22 與NET-1 mRNA 的3’UTR 相結(jié)合，導(dǎo)致NET-1 的表達(dá)下調(diào)，進(jìn)而抑制細(xì)胞增殖。

3.4 miR-29miR-29 家族[22]是第一個可能成為惡性造血系統(tǒng)疾病中治療的miRNA的靶基因。其有3個亞型：miR-29a、miR-29b、miR-29c。它們具有相似的序列，主要區(qū)別是定位于不同的細(xì)胞亞型。miR-29b在CML調(diào)控，主要發(fā)生在細(xì)胞核中。研究證實[23]miR-29b 的靶基因是ABL1 基因的3’UTR。miR-29b扮演一種抑癌基因。在K562細(xì)胞中miR-29b表達(dá)下調(diào)ABL1和BCR-BABL1的表達(dá)。另外也證實了miR-29b 表達(dá)可抑制細(xì)胞增殖并誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。同時也發(fā)現(xiàn)在CML患者的樣本細(xì)胞中，miR-29b 表達(dá)呈低表達(dá)。在CML 治療中，miR-29b 有可能成為新的靶基因。

4 miRNA 其他作用

伊馬替尼是一種針對性的酪氨酸激酶抑制劑，成熟用于CML 的靶向治療并且明顯延長患者生存時間及提高生活質(zhì)量。但研究表明，目前有20%～30%CML 患者對伊馬替尼產(chǎn)生耐藥[24]。Bhutra 等[25]經(jīng)伊馬替尼處理的K562 細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)miR-493-5p 的表達(dá)顯著上調(diào)，IL-8 的表達(dá)下調(diào)；并確定IL-8 基因是miR-493-5p 靶基因。miR-493-5p 轉(zhuǎn)染至K562細(xì)胞24h 后，IL-8 的表達(dá)下調(diào)；抑制IL-8 表達(dá)增強K562細(xì)胞對伊馬替尼毒性敏感性，推測伊馬替尼通過上調(diào)miR-493-5p 的表達(dá)，抑制IL-8 表達(dá)起到伊馬替尼治療作用。研究表明miR-424 的靶基因是ABL1 3’UTR，同時增強伊馬替尼治療的敏感性。miR-424[26]屬于高度保守的miR-16 家族中的一員。miR-424 有明確調(diào)節(jié)細(xì)胞周期作用，其靶基因為G1-S轉(zhuǎn)換基因。miR-424的靶向細(xì)胞周期因子，有CycD1，CycE1、D3、CDK6。miR-424 過表達(dá)可減少細(xì)胞增殖同時通過縮短細(xì)胞周期促進(jìn)細(xì)胞的凋亡。miRNAs 表達(dá)可通過增強細(xì)胞對伊馬替尼敏感性，有希望通過低濃度伊馬替尼治療CML 患者，從而減少IM副作用及毒性[27]。研究發(fā)現(xiàn)，在伊馬替尼耐藥患者中，存在miRNA 的表達(dá)異常[28]。對伊馬替尼治療CML的作用及耐藥機制深入研究，為CML的靶向治療提供新的依據(jù)。

CML 的發(fā)生和發(fā)展是多因素參與過程，其中miRNA 在此過程中起著重要作用。不同miRNA 在CML有不同作用。隨著miRNA深入研究，既可以對CML 的發(fā)病機制了解，又對CML 的診斷、預(yù)后及靶向治療等有著非常重要作用。從miRNA 著手的CML治療方案，可以為CML治療提供思路。