微RNA-181b在成人急性白血病中的研究進(jìn)展

孔曉琳(綜述)，李英花(審校)

(哈爾濱醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院血液內(nèi)科，哈爾濱 150001)

微RNA-181b在成人急性白血病中的研究進(jìn)展

孔曉琳△(綜述)，李英花※(審校)

(哈爾濱醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院血液內(nèi)科，哈爾濱 150001)

目前為止，對(duì)于急性白血病而言，如果能找到與其發(fā)病、復(fù)發(fā)或髓外浸潤更為密切相關(guān)的基因表達(dá)改變，不僅有助于正確的判斷預(yù)后，而且將為患者確定個(gè)體化治療方案提供重要的參考依據(jù)。近年研究表明[1],微RNA-181b(miR-181b)在腫瘤和自身免疫疾病方面的異常表達(dá)會(huì)引起細(xì)胞功能的異常，而對(duì)于急性白血病它不僅參與淋巴細(xì)胞的分化，也參與粒單核細(xì)胞的增殖和分化調(diào)節(jié)。現(xiàn)就癌基因miR-181b與急性白血病發(fā)生和發(fā)展、侵襲性及疾病預(yù)后的最新研究進(jìn)展予以綜述。

1miRNA與急性白血病

1.1急性白血病急性白血病是一種涉及多種基因遺傳學(xué)改變及臨床表型多變化的惡性血液病，分為急性淋巴細(xì)胞白血病(acute lymphoblastic leukemia，ALL)和急性髓細(xì)胞白血病(acute myelocytic leukemia，AML)；其特點(diǎn)為多能干細(xì)胞或祖細(xì)胞惡性增殖并在體內(nèi)各組織、器官(如骨髓、肝、脾、淋巴結(jié)等)有廣泛侵襲性；急性白血病治療成功的關(guān)鍵之一是最大限度地消除腫瘤細(xì)胞。迄今，化療仍然是急性白血病的常規(guī)治療方法，雖然抗白血病藥物有了長足的進(jìn)展，但是急性白血病的初次誘導(dǎo)緩解率僅為75%～93%，長期生存率僅為 40%～50%[2]。不僅如此，緩解后白血病細(xì)胞對(duì)髓外組織的浸潤可能導(dǎo)致復(fù)發(fā)，甚至死亡。因此，深入探討白血病細(xì)胞的侵襲能力的機(jī)制對(duì)其治療具有指導(dǎo)意義。

1.2miRNA隨著腫瘤分子生物學(xué)研究的不斷深入，眾多腫瘤的分子發(fā)病機(jī)制得以逐步闡明，表觀遺傳學(xué)改變成為基礎(chǔ)機(jī)制之一。miRNAs是一類長度只有19～25個(gè)核苷酸的內(nèi)源性小分子非編碼RNA，miRNA和靶基因mRNA 3′UTR的互補(bǔ)序列不完全結(jié)合，使結(jié)合態(tài)的靶目標(biāo)mRNA發(fā)生降解或者直接抑制靶目標(biāo)mRNA的翻譯過程，負(fù)向調(diào)節(jié)mRNA表達(dá)進(jìn)而參與細(xì)胞增殖、分化和凋亡等生理過程的調(diào)控。miRNAs的表達(dá)具有時(shí)間特異性、空間特異性，因其長度相對(duì)較小，迄今發(fā)現(xiàn)許多miRNAs的調(diào)控作用可延伸至多個(gè)細(xì)胞內(nèi)信號(hào)調(diào)控途徑。這些小的非編碼RNA在表達(dá)水平上的敏感調(diào)控作用導(dǎo)致細(xì)胞進(jìn)程中的各種不同結(jié)局，使miRNAs參與到多種疾病的病理生理過程中。已有研究顯示，miRNAs和腫瘤代謝之間存在緊密聯(lián)系，某些miRNAs可具備癌基因的功能，下調(diào)抑癌基因的表達(dá)，促進(jìn)腫瘤的增殖、轉(zhuǎn)移和浸潤等；也有一些miRNAs具備抑癌基因的功能，下調(diào)癌基因的水平，在腫瘤的凋亡、分化和治療等方面做出了有益的貢獻(xiàn)[3]。因此，miRNAs 可以通過直接或間接途徑調(diào)控與代謝相關(guān)的基因或信號(hào)途徑，進(jìn)而影響腫瘤細(xì)胞代謝過程[4]。

1.3miRNA與急性白血病到目前為止，人類基因組中描述了超過1000種miRNA。通過它們阻止目標(biāo)細(xì)胞的能力，miRNAs能調(diào)節(jié)多種生理過程，如細(xì)胞周期進(jìn)展和凋亡，同時(shí)還參與調(diào)控正常造血細(xì)胞及白血病細(xì)胞的分化,與白血病的發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)[5-7]。

此外，不完整的miRNAs表達(dá)與許多不同的惡性腫瘤的發(fā)生和進(jìn)展有關(guān)，這其中就包括急性白血病,因此也就為深入研究白血病的發(fā)生、發(fā)展機(jī)制提供了可能。最近研究表明，在B-ALL中細(xì)胞因子的活動(dòng)與miRNAs的表達(dá)存在相關(guān)性[4]。

在研究人員十幾年前描述的多種類型miRNAs的表達(dá)譜中，ALL患者和其他類型腫瘤患者及正常人中miRNA的表達(dá)存在差異。2007年Zanette等[8]采集了7例診斷為不同類型ALL患者的骨髓并選取6例正常人做對(duì)照，研究表明ALL患者中miR-128b、miR-204、miR-218、miR-331、miR-181b-1是高表達(dá)的，相反miR-135b、miR-132、miR-199s、miR-139和miR-150 是低表達(dá)的。同年，有學(xué)者研究表明[9]，miR-128a、miR-128b的過表達(dá)和miR-223 及l(fā)et-7b的低表達(dá)成為區(qū)別成人ALL患者和AML患者與正常人的生物學(xué)分子標(biāo)志物。這樣通過其中的任意兩個(gè)miRNAs 都可以準(zhǔn)確地區(qū)分97%～99%的ALL和AML患者，為ALL和AML的臨床分類和診斷提供了新的標(biāo)志物。

2miR-181b與急性白血病

2.1miR-181b研究表明[10-11]，miR-181在細(xì)胞的生長和分化方面發(fā)揮重要作用， miR-181家族有4個(gè)成員：miR-181a、miR-181b、miR-181c和miR-181d，研究發(fā)現(xiàn)這4個(gè)成員與多個(gè)靶mRNAs互補(bǔ)，miR-181家族可通過抑制結(jié)合的mRNAs或激活RNA介導(dǎo)的沉默復(fù)合體，在降解靶mRNA中發(fā)揮重要的調(diào)節(jié)作用。已有文獻(xiàn)報(bào)道[12-14],miR-181b在多種惡性腫瘤中是一種致癌的miRNA,且呈現(xiàn)高表達(dá)狀態(tài)，如結(jié)腸癌、ALL和急性早幼粒細(xì)胞性白血病，而且miR-181b的異常表達(dá)直接與結(jié)腸癌的耐藥性有關(guān)。也有文獻(xiàn)報(bào)道[15]，在急性白血病中高表達(dá)的miR-181b可以調(diào)控絲裂原活化蛋白激酶2、CD163、促分裂原活化蛋白激酶1、腦特異性血管生成抑制因子3、轉(zhuǎn)錄因子E2F5及轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子GATA6等基因的表達(dá)，而這些基因在細(xì)胞增殖、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、細(xì)胞周期及化學(xué)藥物敏感性方面發(fā)揮著重要的調(diào)控功能。

2.2miR-181b與急性白血病向立麗等[16]研究表明，在選取的158例AML患者中miR-181b中位表達(dá)水平為2.508 4，20例正常對(duì)照組患者中miR-181b中位表達(dá)水平為1.262 8，提示AML患者骨髓細(xì)胞中miR-181b表達(dá)水平明顯高于正常對(duì)照組；另外,miR-181b在成人ALL和急性早幼粒細(xì)胞白血病中均呈高表達(dá)狀態(tài)[17-18]。Visone等[19]在358例慢性淋巴細(xì)胞白血病患者中選取了114例疾病繼續(xù)進(jìn)展的患者為研究對(duì)象，發(fā)現(xiàn)疾病進(jìn)展過程中miR-181b表達(dá)值明顯減低，而其靶向蛋白Mcl-1的表達(dá)也相對(duì)減少，因此可以將miR-181b作為慢性淋巴細(xì)胞白血病疾病進(jìn)展和臨床預(yù)后的標(biāo)志物。

miR-181b可使造血細(xì)胞保持在早期祖細(xì)胞階段并抑制它們向成熟細(xì)胞分化[20]。Chen等[21]發(fā)現(xiàn)在成年鼠骨髓B淋巴細(xì)胞中miR-181首先表達(dá)，而它在造血干/祖細(xì)胞的異位表達(dá)直接導(dǎo)致在外周B淋巴細(xì)胞分化增加。同時(shí)，對(duì)158例不同亞型AML患者miR-181b表達(dá)水平進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)miR-181b 在急性粒細(xì)胞白血病未分化型(M1)、急性單核細(xì)胞白血病(M5)及急性紅白血病(M6)中高表達(dá)，說明miR-181b 不僅參與B淋巴細(xì)胞的分化，也參與粒單核細(xì)胞的增殖和分化調(diào)節(jié)[22]。

不僅如此，miR-181b還參與AML細(xì)胞的增殖甚至凋亡過程：Valledor等[23]證實(shí)在白血病細(xì)胞系HL-60 中,利用鎖核苷酸技術(shù)封閉miR-181b 的表達(dá)、構(gòu)建miR-181b的表達(dá)載體而使miR-181b過表達(dá)，經(jīng)Western blot檢測(cè)結(jié)果顯示miR-181b 能夠明顯抑制絲裂原活化蛋白激酶2基因的表達(dá)；絲裂原活化蛋白激酶2是絲裂原活化蛋白激酶信號(hào)通路家族的成員之一，而該家族參與調(diào)節(jié)了細(xì)胞的增殖、分化及凋亡等許多生物學(xué)過程[24-26]。

3miR-181b與腫瘤細(xì)胞侵襲性和疾病預(yù)后

3.1miR-181b與腫瘤細(xì)胞侵襲性miR-181b在多種惡性腫瘤中與腫瘤細(xì)胞侵襲性有密切關(guān)系：He等[27]研究了miR-181b 在前列腺癌組織及前列腺細(xì)胞系PC-3中的表達(dá)情況，與正常前列腺組織相比，前列腺癌組織中的miR-181b表達(dá)上調(diào)，當(dāng)把miR-181b反義核苷酸序列轉(zhuǎn)染進(jìn)PC-3細(xì)胞系后其表達(dá)下調(diào)，導(dǎo)致細(xì)胞凋亡、抑制細(xì)胞增殖，并且在體外環(huán)境中降低了PC-3的侵襲力。在前列腺癌中miR-181b的過表達(dá)和它的負(fù)向調(diào)節(jié)使通過誘導(dǎo)凋亡、抑制增殖和抑制癌細(xì)胞對(duì)正常組織侵襲的基因治療成為可能。

然而，石磊等[28]對(duì)人膠質(zhì)瘤細(xì)胞株U87、TJ905和U25的研究發(fā)現(xiàn)，miR-181a和miR-181b在膠質(zhì)瘤組織和細(xì)胞株較正常腦組織均呈過低表達(dá)；miR-181a表達(dá)水平與膠質(zhì)瘤等級(jí)呈負(fù)相關(guān)。上調(diào)miR-181a和miR-181b表達(dá)能有效抑制膠質(zhì)瘤細(xì)胞生長，降低其轉(zhuǎn)化和侵襲能力，誘導(dǎo)凋亡。

3.2miR-181b與疾病預(yù)后對(duì)于AML患者，核磷蛋白1突變是一個(gè)良好預(yù)后的因素[29]，fms樣酪氨酸激酶3基因內(nèi)部串聯(lián)重復(fù)突變是增加AML復(fù)發(fā)危險(xiǎn)、不利總生存及不良預(yù)后的重要影響因素[30]。在向立麗等[16]的研究中，選取158例AML患者和20例正常人，AML患者中miR-181b高表達(dá)組總生存期較低表達(dá)組短，在核磷蛋白1突變型且fms樣酪氨酸激酶3基因內(nèi)部串聯(lián)重復(fù)突變陰性的患者，miR-181b高表達(dá)組總生存期短于miR-181b低表達(dá)組。分析miR-181b表達(dá)水平與臨床及分子特征的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)miR-181b高表達(dá)與低血紅蛋白、高乳酸脫氫酶及核磷蛋白1野生型有關(guān)，在其他臨床及分子特征上無相關(guān)性[22]。單變量法分析提示：miR-181b高表達(dá)與低完全緩解率有關(guān)。生存分析提示，miR-181b高表達(dá)總生存期較短，核磷蛋白1突變型且fms樣酪氨酸激酶3基因內(nèi)部串聯(lián)重復(fù)突變陰性的患者，miR-181b高表達(dá)總生存期較短，說明miR-181b高表達(dá)可作為預(yù)測(cè)患者不利預(yù)后的因素[22]。

4展望

隨著研究的深入，miR-181b在急性白血病發(fā)生、發(fā)展過程的分子生物學(xué)與遺傳學(xué)機(jī)制中有重要的意義，所以可將miR-181b作為診斷急性白血病的標(biāo)志物和生物治療的靶點(diǎn)。然而，現(xiàn)有大多數(shù)研究資料都是有關(guān)miR-181b在相關(guān)疾病中的首次報(bào)道，其后續(xù)尤其是對(duì)于急性白血病細(xì)胞的髓外侵襲和疾病預(yù)后的分子調(diào)控機(jī)制還有待研究。相信不久的將來，關(guān)于miR-181b在急性白血病等疾病中的作用將進(jìn)一步明確，有望為臨床診療提供一條新的有效途徑。

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摘要：急性白血病是造血干細(xì)胞惡性克隆性疾病，微RNA(miRNA)在其發(fā)生、發(fā)展過程中有重要的基因調(diào)控作用。miR-181b在急性白血病和其他多種惡性實(shí)體腫瘤中表達(dá)上調(diào)，具有癌基因作用，不僅參與腫瘤細(xì)胞增殖、凋亡、侵襲和遷移等調(diào)控，同時(shí)還與藥物敏感性及預(yù)后密切相關(guān)。因此，miR-181b的表達(dá)改變可作為預(yù)測(cè)疾病進(jìn)展及預(yù)后的重要生物學(xué)指標(biāo)。

關(guān)鍵詞：急性白血病；微RNA-181b；侵襲性；預(yù)后

The Research Development of MicroRNA-181b in Adult Acute LeukemiaKONGXiao-lin,LIYing-hua.(DepartmentofHematology,FirstAffiliatedHospitalofHarbinMedicalUniversity,Harbin150001,China)

Abstract:Acute leukemia is a malignant hematopoietic stem cells clonal disease,and microRNA(miRNA) play a gene regulating part in the process of its occurrence and development.The miRNA-181b has been found to function as oncogenes in acute leukemia and variety of other malignant solid tumors,which not only is involved in regulation of tumor cell proliferation,apoptosis,invasion and migration,but also is closely related to the drug sensitivity and prognosis.Therefore,the expression changing of miRNA-181b can be used as important biological indicators of disease progression and prognosis.

Key words:Acute leukemia; MicroRNA-181b; Invasiveness; Prognosis

收稿日期：2014-11-10修回日期：2015-01-17編輯：伊姍

doi：10.3969/j.issn.1006-2084.2015.16.013

中圖分類號(hào)：R733

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1006-2084(2015)16-2915-03