微泡介導的miRNA在急性髓系白血病中的研究進展

劉小高 胡燕寧 陳珍惜 董敏

桂林醫學院附屬醫院血液內科（廣西桂林541000）

急性髓系白血病（acute myeloid leukemia，AML）是一種常見的成人血液惡性腫瘤。近年來研究表明細胞釋放的微泡（microvesicles，MVs）可以將非編碼小 RNA（microRNA，miRNA）轉移到鄰近或遠處的細胞內，通過與受體細胞內特定的mRNA3′-UTR結合調控目標基因表達，影響細胞分化及凋亡。白血病MVs能將正常造血干細胞轉化為白血病造血干細胞，且與miRNA表達異常密切相關，因此進一步研究AML患者miRNA表達情況，有助于進一步理解該病發病機制及為今后臨床診治提供新思路。

1 MVs及miRNA與AML發生

急性髓系白血病以造血干/祖細胞異常分化增殖、凋亡抑制為主要特征。盡管目前治療緩解率逐年提高，但仍有60%～70%的患者在首次診斷后5年內死亡，進一步研究其發病機制有助于早期診斷及治療［1］。近幾年研究顯示該病發生除與基因突變和染色體異常外，還與造血微環境、表觀遺傳學等改變密切相關。微泡作為造血微環境的重要組成部分，主要來源于細胞激活、損傷或凋亡后從母體細胞胞膜出芽形成直徑約為100～1 000 nm的膜包囊微粒，除共享母體細胞的表面標記外，MVs還能將膜內攜帶的母體細胞脂質、生長因子、細胞因子、蛋白、mRNA、miRNA、長鏈非編碼RNA以及DNA片段轉運至受體細胞，促進受體細胞表型變化，發揮著細胞間通訊的重要作用［2］，MVs中攜帶的miRNA作為最重要的轉錄后調控元件，通過直接結合特定mRNA靶點的3′-非編碼表達區（3′-untranslation region，3′-UTR）來調控基因表達，抑制目標mRNA表達、翻譯或誘導mRNA降解以降低蛋白質合成［3-4］，最終誘導白血病干細胞形成、促進腫瘤細胞增殖、血管形成、浸潤、轉移、免疫逃逸等多個病理生理過程來調控白血病發生發展［3］，本文主要通過研究MVs與白血病細胞融合后受體細胞miRNAs表達水平，以進一步探討miRNA、MVs與急性髓系白血病之間的關系。

2 AML與miRNA

越來越多的研究表明miRNA通過微泡在細胞之間轉移，在白血病早期能將健康造血干細胞（hematopoietic stem cells，HSC）轉化為白血病干細胞（leukemic stem cells，LSC），可能與 miRNA通過MVs實現細胞間通信有關［5-6］。白血病微泡處理后的造血干細胞組較對照（無微泡處理）和正常（正常微泡處理）組microRNA-21、miRNA-125b、microRNA-126等基因表達均明顯增加［6-7］，表明白血病細胞微泡內攜帶的miRNA能將HSC誘導為LSCs，可能與AML發病密切相關。進一步研究AML患者白血病細胞內miRNA表達情況，有助于對AML早期診斷、治療及預后評估提供新方法。

2.1 miRNA?21miRNA-21被證實是多種腫瘤早期惡性病變中異常表達的miRNAs，如乳腺癌、肺癌、胃癌、前列腺癌和結腸癌等上皮細胞來源的MVS中高表達，近年來研究表明其在血液系統惡性腫瘤如白血病，淋巴瘤和多發性骨髓瘤中表達［6，8-11］。與HSC相比，LSC中miRNA-21表達顯著升高，表明miRNA-21的上調與AML的侵襲性進展和不良預后有關［12］。LEIGHTON 等［13］研究表明，抑制miRNA-21表達可降低集落形成細胞和集落刺激因子活性，通過消除體內具有活性的白細胞，使AML模型小鼠無白血病存活；在另一項體內實驗中也發現通過抑制miRNA-21表達，可進一步通過抑制PI3K/Akt/mTORsh信號通路的激活，增強細胞免疫以清除白血病細胞［14］。以上研究表明應用miR-21特異性拮抗劑可以調節原代髓樣細胞生長發育過程，進一步研究miRNA-21拮抗劑，可為臨床治療AML提供新思路。

2.2 miRNA?125bmiRNA-125b被認為具有通過促進BCR-ABL1基因重排誘發白血病的致癌能力，在多種白血病的進展中具有重要的調控作用。既往研究發現白血病K562細胞分泌的MVs中miRNA-125b表達異常增高，且將以上MVs與臍帶血共培養后，發現受體細胞miRNA-125b上調顯著［7］，因此猜想miRNA-125b可能通過MVs在細胞間傳遞調控受體細胞基因表達，誘導正常造血干細胞向慢性粒細胞白血病轉變，參與AML發病機制。miRNA-125b還可降低粒細胞分化標志物如CD11、CD18和CD64的mRNA表達，通過miRNA-125b抑制PU.1和巨噬細胞集落刺激因子受體的mRNA表達，誘導U937和HL60細胞S期細胞周期停滯；而在單核細胞中，miRNA-125b的直接靶點Fes通過上調PU.1抑制單核細胞分化，促進白血病細胞增殖［15］。因此應用miRNA-125b抑制劑可減少miRNA-125b對細胞分化的阻斷作用，抑制白血病細胞產生。然而并非所有研究均表明miRNA-125b在白血病發生發展中起促進作用，WANG等［16］研究發現miRNA-125b可通過NF-kappaB信號通路誘導AML細胞G2/M周期阻滯，以顯著抑制人類AML細胞的侵襲、增殖，促進細胞凋亡，被認為是AML的一個有前景的治療靶點。由于在不同實驗中觀察miRNA-125b對AML作用效果不同，因此暫時還不能判斷其是否為AML的不利基因信息，仍需進行大量基礎實驗研究。

2.3 miRNA?126miRNA-126被稱為內皮細胞特異性miRNA，外源性的miRNA-126可通過MVs轉運至靶細胞抑制細胞凋亡調節血管發育和血管生成，具有調控HSCs的激活及生長的功能［17-18］。然而近年來研究發現miRNA-126在所有AML細胞系中均有較高表達，其高表達與患者生存率低、復發率高以及LSC/HSC信號中存在的基因表達有關［19-20］。DING 等［21］研究發現高表達的 miRNA-126抑制AML細胞凋亡可能與miRNA-126通過降解腫瘤壞死因子受體相關因子7基因表達，并進一步阻斷C-FLIP通路及激活caps-3和caps-8通路有關。降低AML細胞中miR-126的表達不僅可誘導LSCs細胞凋亡，還能增強HSCs的增殖能力，因此miRNA-126抑制劑也可能成為AML的潛在治療靶點。

2.4 miRNA?181amiRNA譜中除上述AML危險因子外，也發現多個AML的保護性因子如miRNA-181a、miRNA let-7、miRNA-29b。ZHANG等［22］研究發現AML正常核型患者中miRNA-181a高表達組和低表達組的總體生存率分別為25.0個月和15.0個月，無復發生存率分別為21.4個月和11.2個月表明miRNA-181a是AML的保護性因子；另一項研究也發現miRNA-181a與兒童和青少年細胞遺傳學正常AML患者的總體生存率呈顯著相關，表明miRNA-181a的表達水平可以作為AML患者正常核型的重要預后指標［23］，miRNA-181a對AML具有保護性作用，通過上調miRNA-181a可能減少AML白血病細胞增殖及浸潤。

2.5 miRNAlet?7c Let-7c屬于miRNA let-7家族中的一員，在各種細胞分化增殖過程中發揮重要作用。研究表明t（8；21）和inv（16）的AML患者的APL細胞中let-7c表達減少，而經全反式維A酸治療后，隨著APL細胞分化成熟let-7c表達也明顯升高［24］。PELOSI等［25］發現 PBX2是一種著名的同源域蛋白，其異常表達增強了Hoxa9依賴性的白血病發生，是一種可能導致AML表型變化的新型let-7c靶點。let-7c的異位表達具有促進AML細胞系和原代細胞的粒細胞分化的能力，上調miRNA let-7c表達可能對臨床AML的治療提供新的方案。

2.6 miRNA?29amiRNA-29a通過對細胞周期性蛋白和細胞周期性蛋白依賴性激酶基因的負性調控，以調節正常髓系分化，是AML的又一重要的保護性miRNA。既往研究表明與過度表達miRNA-29a/miRNA-29b的MVs共培養，可有效減少K562細胞生長并誘導其凋亡［26］；向AML模型小鼠靜脈注射miRNA-29a、-29b和-29c可顯著緩解白血病癥狀，揭示miRNA-29可能通過抑制AKT2和CCND2 mRNA表達在白血病發生中起腫瘤抑制因子的作用［27］。因此進一步研究MVs中miRNA-29表達水平，有助于判斷AML發展趨勢。

除以上幾種MVs源性miRNA外，還存在許多與AML發病相關miRNA，如LSC源性微泡miRNA-34a可通過抑制TIM-3表達進一步促進AML細胞凋亡、抑制AML復發，是AML又一保護性因子［28］。隨著研究的深入，將發現更多與AML發病密切相關的MVs源性miRNA，通過研究或調控特異性miRNA表達水平，可為臨床上AML的診治提供重要的指導。

3 結語與展望

綜上所述，miRNA通過微泡在細胞之間轉移，誘導HSC與LSCs相互轉化，并調控AML細胞的增殖、侵襲和促進細胞凋亡；microRNA在AML的發病中具有一定特異性，因此研究AML白血病細胞某些特殊的miRNA表達水平變化，可為AML的診斷、治療及預后評估提供臨床思路及參考價值。