血液病相關(guān)的RBM15分子的研究進(jìn)展

胡夢雨 姬 智 楊玉霞

北京大學(xué)醫(yī)學(xué)部醫(yī)學(xué)遺傳系，北京 100191

RBM15（RNA binding motif protein 15）位于1 號染色體短臂1區(qū)3帶，屬于SPEN家族，可以編碼一種RNA結(jié)合蛋白 RBM15。類似于其他的RBM分子（如RBM5），RBM15可以通過剪接體組分與RNA結(jié)合，調(diào)節(jié)RNA的剪接、翻譯和穩(wěn)定性，還能夠參與多種信號通路（如Wnt通路、Notch通路），與細(xì)胞的生長、凋亡關(guān)系密切[1]。因此，RBM15受到越來越多的關(guān)注，相關(guān)研究也悄然興起。到目前為止，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)RBM15與多種血液系統(tǒng)疾病和腫瘤的發(fā)生發(fā)展緊密相關(guān)。盡管如此，研究者們對于RBM15的認(rèn)識仍然不夠系統(tǒng)、全面、深入，本文旨在針對 RBM15在相關(guān)病理生理現(xiàn)象中的作用及其可能的作用機制進(jìn)行詳細(xì)總結(jié)，以期為相關(guān)研究提供參考。

1 與RBM15相關(guān)的病理生理現(xiàn)象

1.1 慢性髓性白血病

慢性髓性白血病 （chronic myelogenous leukemia，CML）的發(fā)生源于 t（9；22）（q34；q11），此種染色體易位導(dǎo)致BCR-ABL融合基因的形成和與之相關(guān)的組成性酪氨酸激酶活性。酪氨酸激酶可以通過一系列信號傳導(dǎo)而促進(jìn)基因表達(dá)，組成性酪氨酸激酶的激活引起細(xì)胞的無限增殖，最終導(dǎo)致細(xì)胞惡變。利用shRNA技術(shù)將小鼠CML細(xì)胞中的Rbm15敲低后，檢測到CML細(xì)胞數(shù)目明顯少于對照組，證明Rbm15的過表達(dá)與CML細(xì)胞的增殖有關(guān)。此外，通過對CML不同分期的細(xì)胞的分析發(fā)現(xiàn)，急變期CML細(xì)胞RBM15的表達(dá)明顯多于慢性期和加速期，顯示RBM15的表達(dá)與CML的惡化相關(guān)[2-3]。與此同時，將一種抑制酪氨酸激酶活性的藥物伊馬替尼作用于CML細(xì)胞后，檢測到RBM15表達(dá)降低，這說明RBM15作用的發(fā)揮與CML細(xì)胞酪氨酸激酶的活性有關(guān)。

1.2 急性成巨核細(xì)胞白血病

急性成巨核細(xì)胞白血病（acute megakaryoblastic leukemia，AMKL）屬于急性髓性白血病，與由于在 t（1；22）（p13；q13）過程中形成的融合基因RBM15-MKL1有關(guān)。研究發(fā)現(xiàn)，敲低RBM15能引起成巨核細(xì)胞增殖和髓系的分化，這種作用可能是通過RBM15與MKL的N末端相互作用所致[4-5]。

1.3 Kaposi′s 肉瘤

Kaposi′s肉瘤相關(guān)病毒的感染是 Kaposi′s肉瘤的發(fā)病因素之一，病毒基因ORF57和ORF59的表達(dá)與病毒的生長、增殖相關(guān)。Rbm15作為一種細(xì)胞RNA共轉(zhuǎn)運因子，與病毒ORF59 mRNA結(jié)合而促進(jìn)其在細(xì)胞核內(nèi)的大量聚集，病毒蛋白Orf57通過與RBM15 C末端結(jié)合，降低核內(nèi)ORF59 mRNA水平，維持ORF59 mRNA在細(xì)胞漿和細(xì)胞核中的平衡，促進(jìn)病毒的生長增殖。此外，RBM15也與ORF57和ORF59的表達(dá)相關(guān)，RBM15的敲低可以引起這兩個基因表達(dá)產(chǎn)物的減少[6]。

1.4 外周B淋巴細(xì)胞減少癥

研究發(fā)現(xiàn)，將成年小鼠體內(nèi)的 Ott1（Rbm15）敲低可以引起B(yǎng)220/CD19（晚期前B淋巴細(xì)胞的標(biāo)志）細(xì)胞減少，導(dǎo)致外周B淋巴細(xì)胞減少癥。為了探究其可能的機制，將小鼠細(xì)胞內(nèi)Ott1敲除后，對前B淋巴細(xì)胞進(jìn)行計數(shù)，發(fā)現(xiàn)晚期前 B淋巴細(xì)胞（CD19+、CD25+）數(shù)目明顯降低，而早期前B細(xì)胞（CD43+）增多，提示 Ott1參與早期前B淋巴細(xì)胞向晚期前B淋巴細(xì)胞的分化。除了前B細(xì)胞，還有其他數(shù)據(jù)顯示Ott1對于其他階段B細(xì)胞的生長分化也是必需的[7]。

1.5 衰老

除了疾病狀態(tài)，Ott1還與其他生理過程如衰老相關(guān)。實驗證明，敲除Ott1的造血干細(xì)胞（hematopoietic stem cells，HSCs）可以發(fā)生許多與衰老相似的生理變化，比如靜默狀態(tài)與ROS水平的改變。在正常情況下，經(jīng)過HSCs移植而接受敲除Ott1供體HSCs的小鼠與對照組相比外周血白細(xì)胞數(shù)目不會降低，HSCs處于靜默狀態(tài)；但是在給予5-氟尿嘧啶后，Ott1敲除的小鼠靜默狀態(tài)被打破，其外周血白細(xì)胞數(shù)目減少。以上現(xiàn)象說明Ott1與HSCs處于造血壓力下（如給予5-氟尿嘧啶）的造血作用相關(guān)，具體表現(xiàn)為Ott1缺失后HSCs的靜默狀態(tài)被打破。與此同時，研究也發(fā)現(xiàn)Ott1敲除的HSCs中ROS水平上調(diào)[8]。

綜上，RBM15本身可能在CML的發(fā)生發(fā)展中具有重要作用，同時由于染色體的易位而形成的融合基因——RBM15-MKL1與AMKL的發(fā)生及發(fā)展又密切相關(guān)，另外，RBM15的不正常表達(dá)對于Kaposi′s肉瘤和外周淋巴細(xì)胞減少癥的形成又有著直接的關(guān)系，在上述相關(guān)疾病中RBM15都起到了不容忽視的作用。目前，在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的與RBM15相關(guān)的疾病中血液系統(tǒng)疾病占了相當(dāng)大的比例，這說明RBM15與機體的造血作用緊密相關(guān)。

機體造血作用始于HSCs的自我更新和分化，衰老的相關(guān)研究表明RBM15可以從造血源頭上維持HSCs在造血壓力下自我更新和分化的能力。HSCs分化可產(chǎn)生淋巴系和髓系兩大類白細(xì)胞，淋巴系和髓系細(xì)胞構(gòu)成血液中的白細(xì)胞，RBM15與這兩類細(xì)胞的分化和增殖有更加密切的關(guān)系。從外周B淋巴細(xì)胞減少癥的實驗中可以看出，RBM15能夠促進(jìn)B淋巴細(xì)胞的分化和增殖，究其原因，RBM15可能是某種B細(xì)胞生長抑制因子的拮抗劑。對于髓系細(xì)胞，CML增殖與RBM15過表達(dá)有關(guān)，但是因為CML細(xì)胞的增殖不是與RBM15直接相關(guān)，而是通過RBM15作用于BCR-ABL實現(xiàn)的，所以并不能說明RBM15促進(jìn)髓系細(xì)胞的增殖。同樣，RBM15的低表達(dá)引起AMKL細(xì)胞增殖和髓系分化也不能說明RBM15抑制髓系細(xì)胞的生長增殖。研究者利用正常小鼠脾和骨髓細(xì)胞進(jìn)行了相關(guān)研究。結(jié)果顯示，敲除脾和骨髓細(xì)胞中的OTT1后，巨噬細(xì)胞、粒細(xì)胞、巨核細(xì)胞的數(shù)目增加，表明RBM15抑制髓系細(xì)胞的分化和增殖[7]。此外，有研究顯示，RBM15的表達(dá)水平在髓系細(xì)胞發(fā)生的不同階段各有差異，在原始骨髓細(xì)胞亞群的水平高于成熟化的骨髓細(xì)胞如巨噬細(xì)胞、巨核細(xì)胞[7,9-10]。對于淋巴系和髓系細(xì)胞的作用相反可能是RBM15改變引起較多髓性白血病，而幾乎不見淋巴細(xì)胞性白血病報道的原因。RBM15隨著髓系細(xì)胞的不斷成熟而表達(dá)下調(diào)，可以減弱對細(xì)胞增殖的抑制作用，有利于髓系細(xì)胞的成熟以及成熟后的增殖。

2 可能的作用機制

2.1 RBM15與c-myc

根據(jù)RBM15對淋巴系和髓系細(xì)胞分化、增殖相反的作用，RBM15對于造血作用的機制可以溯源到HSCs這一層面。c-myc是一種原癌基因，存在于許多類型的組織中。有研究者對RBM15與c-myc的關(guān)系進(jìn)行了研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在敲低RBM15的HSCs中c-myc表達(dá)降低，在HSCs中過表達(dá)RBM15后c-myc表達(dá)也增加，說明c-myc極有可能是RBM15的下游分子。同時，研究還顯示在誘導(dǎo)HSCs向巨核細(xì)胞分化的過程中，c-myc的過表達(dá)降低了巨核細(xì)胞的百分比，并可以逆轉(zhuǎn)由于RBM15的缺失引起的巨核細(xì)胞的增多[10]。從以上現(xiàn)象可以看出，RBM15可以通過c-myc以發(fā)揮其抑制巨核細(xì)胞增殖的功能。此外，研究還顯示，c-myc能夠調(diào)控HSCs的自我更新和分化之間的平衡。c-myc活性的降低可以使體內(nèi)的HSCs與其周圍微環(huán)境的黏附更強同時導(dǎo)致成熟血細(xì)胞的減少，原因是c-myc活性降低之后N-鈣黏素和一些黏附受體表達(dá)上調(diào)，導(dǎo)致HSCs無法從造血微環(huán)境中釋放。c-myc在誘導(dǎo)HSCs分化的第一階段中是必需的，同時造血祖細(xì)胞的增殖也需要c-myc的參與[11-13]。綜上，在HSCs的發(fā)育過程中c-myc可能是RBM15的一個下游分子，c-myc可以影響HSCs上黏附分子的表達(dá)，繼而調(diào)控HSCs與造血微環(huán)境的相互作用，從而在HSCs的自我更新和分化的平衡過程中扮演重要角色，但至于RBM15在髓系和淋巴系白細(xì)胞的發(fā)育過程中發(fā)揮的不同作用是否與c-myc有關(guān)，尚待更深入的研究。

2.2 RBM15與細(xì)胞周期

在前述衰老研究中發(fā)現(xiàn)，RBM15可能通過直接影響HSCs的細(xì)胞復(fù)制來調(diào)控HSCs的增殖。敲除Ott1的小鼠HSCs處于 G0期的數(shù)目明顯增加，而處于 G1、S、G2與 M 期的數(shù)目明顯減少[8]。眾所周知，G0期的細(xì)胞處于靜息狀態(tài)，不進(jìn)行細(xì)胞復(fù)制，只有進(jìn)入 G1→S→G2→M周期的細(xì)胞才具有自我更新能力。G0期細(xì)胞數(shù)目增加說明從G0期進(jìn)入G1期的細(xì)胞減少，這可能和RBM15影響G1校正點或刺激G0期細(xì)胞活化有關(guān)。

2.3 RBM15與mRNA轉(zhuǎn)運

RBM15具有結(jié)合RNA的能力，可以對RNA進(jìn)行剪接、加工、穩(wěn)定性調(diào)節(jié)，從而可以影響細(xì)胞的基因轉(zhuǎn)錄和蛋白質(zhì)合成等生長代謝過程。根據(jù)關(guān)于RBM15與Kaposi's肉瘤關(guān)系的研究，RBM15作為一種細(xì)胞RNA共轉(zhuǎn)運分子，與mRNA從細(xì)胞核中輸出有關(guān)。針對RBM15的RNA共轉(zhuǎn)運作用，深入研究顯示RBM15和已經(jīng)被證實與mRNA輸出細(xì)胞核有關(guān)的Dbp5有關(guān)。mRNA輸出受體NXF1與mRNP一起在核內(nèi)聚集，Dbp5使NXF1從mRNP上解離，并引導(dǎo)它們通過核孔復(fù)合體進(jìn)入細(xì)胞漿，而RBM15則參與Dbp5識別NXF1的過程。RBM15通過N末端定位于核被膜，既可以與NXF1結(jié)合，也能夠識別Dbp5，從而建立起二者之間的聯(lián)系，推動mRNA進(jìn)入細(xì)胞漿。RBM15的敲低可引起普遍的mRNA輸出抑制[14-16]。綜上說明RBM15不止影響某一類mRNA從核孔輸出，而是對普遍的mRNA輸出都有影響，所以RBM15與mRNA轉(zhuǎn)運聯(lián)系緊密。

2.4 RBM15與Notch通路

Notch受體和配體在造血系統(tǒng)中廣泛表達(dá)，不少研究已經(jīng)發(fā)現(xiàn)Notch調(diào)控骨髓HSCs的增殖。Rbm15可以通過N末端與RBPJκ（Notch通路上的關(guān)鍵分子）結(jié)合，并且RBM15的敲低可以引起RBPJκ的表達(dá)下調(diào)，表明Rbm15可以通過激活Notch通路，誘導(dǎo)造血細(xì)胞（髓系細(xì)胞）的凋亡，抑制細(xì)胞的增殖。此外，異常的Rbm15還可以損傷Notch相關(guān)的HES1啟動子的轉(zhuǎn)錄活性[6]，進(jìn)而影響細(xì)胞的基因轉(zhuǎn)錄。

3 小結(jié)

RBM15可編碼一種RNA結(jié)合蛋白，參與多種疾?。ㄌ貏e是白血?。┑陌l(fā)生與發(fā)展。RBM15對淋巴系細(xì)胞的增殖起到促進(jìn)作用，對髓系細(xì)胞的增殖產(chǎn)生抑制，并且隨著髓系細(xì)胞的成熟而下調(diào)；c-myc可能是RBM15的下游分子，RBM15通過c-myc上調(diào)黏附分子的表達(dá)，改變HSCs與造血微環(huán)境的相互作用，影響HSCs的自我更新和分化；RBM15能夠影響細(xì)胞周期，促進(jìn)G0期細(xì)胞進(jìn)入G1期，從而直接調(diào)控HSCs的復(fù)制與增殖；與此同時，Rbm15對于普遍的mRNA從核孔輸出進(jìn)入細(xì)胞漿是必不可少的，調(diào)控細(xì)胞的基因轉(zhuǎn)錄和蛋白合成等活動；此外，RBM15還可以與Notch等信號傳導(dǎo)通路相互作用，影響造血細(xì)胞的生長、凋亡。

綜上所述，RBM15可以成為臨床相關(guān)疾病特別是血液相關(guān)疾病的潛在靶向治療基因，但是RBM15在相關(guān)疾病特別是血液類疾病中的具體的作用及作用機制還有待進(jìn)一步的臨床研究及驗證。

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