miRNA的DNA甲基化在多發性骨髓瘤中的研究進展

李晶 江妍霞 陳國安

南昌大學第一附屬醫院血液科（南昌330006）

多發性骨髓瘤（multiple myeloma，MM）是漿細胞異常增殖，進而侵犯骨髓的一種惡性腫瘤，約占血液系統腫瘤的10%。越來越多的研究表明，在多發性骨髓瘤疾病的發生、發展等過程中存在著miRNA異常表達［1?2］，并且這一表達改變是由其啟動子區域的DNA甲基化所引起的，因此，miRNA很可能被DNA甲基化所修飾。miRNA，作為非編碼RNA家族的一個成員，首次在真核生物中被發現，長度約20～25個核苷酸。以往認為miRNA無生物學功能，但近來研究表明，miRNA可在轉錄后水平調控基因的表達，發揮作用主要是通過與靶mRNA的3′?非翻譯區（3′?UTR）結合，引起靶mRNA的降解或沉默［3］。具有高度保守性的miRNA自身可充當表觀遺傳調控作用的同時也會受到表觀遺傳調控作用，而在這受表觀遺傳調控作用的機制中，DNA甲基化起主導作用。DNA甲基化是指生物體在DNA甲基轉移酶（DNA methyltransferase，DNMT）的作用下，將甲基轉移至CG兩個核苷酸的胞嘧啶上，這一過程需要s?甲硫氨酸作為供體。在真核生物基因啟動子中有一DNA區域稱之為CpG島，那里富含C、G堿基，miRNA的DNA甲基化大多發生于此。有研究顯示［4?6］：miRNA與DNA 甲基化能夠相互調控，互為生物學靶點。miRNA通過調控DNMT的生物學活性調控DNA甲基化，從而間接引起靶基因啟動子的甲基化水平及其表達水平，多數miRNA家族都有這一功能。作為研究較為火熱的調控DNA甲基化的miR?NA?29家族，在多種病變組織中［6-7］能夠通過直接或間接方式調控DNMT亞型的生物學活性。

1 miRNA與腫瘤

腫瘤的發生是一個多原因、多步驟的過程，各種環境和遺傳的因素以多種方式引起基因的損害，從而使得原癌基因的活化和（或）抑癌基因的沉默。在正常情況下處于非甲基化的基因啟動子的CpG島發生甲基化時，或者正常情況下處于甲基化的CpG島發生去甲基化時，常常使得一些腫瘤相關基因表達出現異常。被DNA甲基化所修飾的miRNA在組織中異常表達，進而引起功能的改變，參與腫瘤的發生與進展。有研究表明，除多發性骨髓瘤以外，急性淋巴細胞性白血病［8］、胃癌［9］、大腸癌［10］、胰腺癌［11］、肺癌［12］、卵巢癌［13］、乳腺癌［14］等多種腫瘤中都發生了miRNA的DNA甲基化，使得miRNA表達出現異常，進而影響基因調控［15］。

2 miRNA與多發性骨髓瘤

2.1 miRNA?335miRNA?335，位于人類染色體7q32.2，靶向調控下游多種基因，抑制細胞的增殖、侵襲和轉移等許多生物學過程，充當著抑癌基因的角色。有國內學者吳茵等［16?17］對43例多發性骨髓瘤患者和30健康者進行研究，采用RT?PCR、MSP技術分別檢測miRNA?335表達水平及其甲基化水平，發現患者（34.8）表達水平較健康者（269.4）低，并且患者呈現完全甲基化或部分甲基化，而健康者中76.7%呈現完全非甲基化。通過去甲基化藥物（5?AzadC）處理骨髓瘤細胞株后，從細胞水平觀察到miRNA?335表達水平升高。根據臨床資料分析顯示：miRNA?335甲基化程度與復發/進展具有相關性。研究表明伴隨啟動子甲基化的miRNA?335是一個預后不良的指標，且miRNA?335對反應腫瘤負荷有一定的診斷價值。因此作者認為miRNA?335啟動子的甲基化與多發性骨髓瘤息息相關。

2.2 miRNA?34miRNA?34b和miRNA?34c都屬于miRNA?34家族。WONG等［18］發現miRNA?34b/c在多發性骨髓瘤細胞系中高甲基化低表達，使用去甲基化藥物5?氮雜胞苷處理后，miRNA?34b/c的啟動子去甲基化和miRNA?34b/c獲得重新表達。表明miRNA?34b/c的表達與其啟動子的甲基化水平呈負相關。進一步的臨床研究顯示：復發/進展期患者miRNA?34b/c高甲基化發生率（52.2%）比初診患者（5.3%）高。這種miRNA?34b/c的高甲基化具有腫瘤特異性，因此可能為監測多發性骨髓瘤進展的標志物。

2.3 miRNA?155miRNA?155是一種在造血細胞表達的miRNA，在B細胞腫瘤的發展中扮演著重要的角色。KRZEMINSKIP等［19］指出：對95例初治的多發性骨髓瘤患者中檢測miRNA?155的甲基化水平，研究表明CpG區域的DNA甲基化主要出現在miRANA?155的外顯子區域，并且miRNA?155甲基化程度越高，相對應的其表達水平就越低。細胞實驗證實經過5?氮雜胞苷處理骨髓瘤細胞系后miRNA?155的甲基化水平降低而表達水平升高，該實驗證明DNA甲基化是使得miRNA?155出現下調的原因。結合骨髓瘤患者臨床資料分析，miRNA?155表達水平愈高患者無病生存期愈長，此研究說明受DNA甲基化調控的miR?NA?155可能預示著骨髓瘤患者預后不良。

2.4 miRNA?203越來越多的研究發現，miRNA?203在大多數疾病中出現異常表達，進而干擾目的基因影響相關細胞的生長、分化和轉移等生物學途徑。WONG等［20］利用MSP技術對123例初治、19例復發的骨髓瘤患者、8例健康對照者以及20個細胞系的miRNA?203進行甲基化序列分析，發現在健康對照者并未出現miRNA?203的啟動子甲基化，而在25%的細胞系、23.6%初治患者以及21.1%復發患者中出現其啟動子的甲基化（P=0.973），利用去甲基化藥物（5?氮雜胞苷）處理細胞系后發現miRNA?203啟動子甲基化水平降低并且獲得重新表達，分析臨床數據得出miRNA?203甲基化水平與免疫分型IgD型具有相關性（P=0.038）。因此推測miRNA?203的啟動子甲基化在骨髓瘤中有著重要的作用。

2.5 miRNA?342基于miRNA?342?3P甲基化在別的腫瘤中的研究，LI等［21］對多發性骨髓中的miRNA?342?3p進行了其甲基化水平的相關研究，同樣采用了MSP檢測技術對10例健康對照者、63例初治骨髓瘤患者、30例復發患者以及15個細胞系的miRNA?342?3p的甲基化水平，結果顯示：miRNA?342?3P在健康者中未曾出現其CpG的甲基化，而在細胞系中有3個細胞系出現甲基化而低表達。經過5?氮雜胞苷處理過的甲基化細胞系得以恢復，而未經過5?氮雜胞苷處理過的甲基化細胞系仍然呈現著甲基化。研究還證明miRNA?342?3p甲基化水平與免疫分型IgD型具有明顯相關性（P=0.012），而與疾病年齡、ISS分期無相關性。MiRNA?342?3P，作為一種抑癌基因，通過其啟動子的甲基化在多發性骨髓瘤中表達下調從而促進腫瘤的發生與進展。

3 結語

與經典遺傳學不同，表觀遺傳學是一種可逆的過程，為多發性骨髓瘤的靶向治療提供基礎。多發性骨髓瘤仍以硼替佐米和沙利度胺為代表藥物進行治療，miRNA受DNA調控的研究目前仍然較少，但相信隨著對DNA調控的miRNA等表觀遺傳學研究的不斷深入，miRNA有望使其成為腫瘤分子生物標志物之一，將為腫瘤的靶向診治提供新的有效途徑。