微RNA-181b在成人急性白血病中的研究進展

孔曉琳(綜述)，李英花(審校)

(哈爾濱醫(yī)科大學附屬第一醫(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展

孔曉琳△(綜述)，李英花※(審校)

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

目前為止，對于急性白血病而言，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)的基因表達改變，不僅有助于正確的判斷預(yù)后，而且將為患者確定個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會引起細胞功能的異常，而對于急性白血病它不僅參與淋巴細胞的分化，也參與粒單核細胞的增殖和分化調(diào)節(jié)?，F(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改變及臨床表型多變化的惡性血液病，分為急性淋巴細胞白血病(acute lymphoblastic leukemia，ALL)和急性髓細胞白血病(acute myelocytic leukemia，AML)；其特點為多能干細胞或祖細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展，但是急性白血病的初次誘導緩解率僅為75%～93%，長期生存率僅為 40%～50%[2]。不僅如此，緩解后白血病細胞對髓外組織的浸潤可能導致復(fù)發(fā)，甚至死亡。因此，深入探討白血病細胞的侵襲能力的機制對其治療具有指導意義。

1.2miRNA隨著腫瘤分子生物學研究的不斷深入，眾多腫瘤的分子發(fā)病機制得以逐步闡明，表觀遺傳學改變成為基礎(chǔ)機制之一。miRNAs是一類長度只有19～25個核苷酸的內(nèi)源性小分子非編碼RNA，miRNA和靶基因mRNA 3′UTR的互補序列不完全結(jié)合，使結(jié)合態(tài)的靶目標mRNA發(fā)生降解或者直接抑制靶目標mRNA的翻譯過程，負向調(diào)節(jié)mRNA表達進而參與細胞增殖、分化和凋亡等生理過程的調(diào)控。miRNAs的表達具有時間特異性、空間特異性，因其長度相對較小，迄今發(fā)現(xiàn)許多miRNAs的調(diào)控作用可延伸至多個細胞內(nèi)信號調(diào)控途徑。這些小的非編碼RNA在表達水平上的敏感調(diào)控作用導致細胞進程中的各種不同結(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，促進腫瘤的增殖、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[3]。因此，miRNAs 可以通過直接或間接途徑調(diào)控與代謝相關(guān)的基因或信號途徑，進而影響腫瘤細胞代謝過程[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。通過它們阻止目標細胞的能力，miRNAs能調(diào)節(jié)多種生理過程，如細胞周期進展和凋亡，同時還參與調(diào)控正常造血細胞及白血病細胞的分化,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表達與許多不同的惡性腫瘤的發(fā)生和進展有關(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)展機制提供了可能。最近研究表明，在B-ALL中細胞因子的活動與miRNAs的表達存在相關(guān)性[4]。

在研究人員十幾年前描述的多種類型miRNAs的表達譜中，ALL患者和其他類型腫瘤患者及正常人中miRNA的表達存在差異。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例正常人做對照，研究表明ALL患者中miR-128b、miR-204、miR-218、miR-331、miR-181b-1是高表達的，相反miR-135b、miR-132、miR-199s、miR-139和miR-150 是低表達的。同年，有學者研究表明[9]，miR-128a、miR-128b的過表達和miR-223 及l(fā)et-7b的低表達成為區(qū)別成人ALL患者和AML患者與正常人的生物學分子標志物。這樣通過其中的任意兩個miRNAs 都可以準確地區(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志物。

2miR-181b與急性白血病

2.1miR-181b研究表明[10-11]，miR-181在細胞的生長和分化方面發(fā)揮重要作用， miR-181家族有4個成員：miR-181a、miR-181b、miR-181c和miR-181d，研究發(fā)現(xiàn)這4個成員與多個靶mRNAs互補，miR-181家族可通過抑制結(jié)合的mRNAs或激活RNA介導的沉默復(fù)合體，在降解靶mRNA中發(fā)揮重要的調(diào)節(jié)作用。已有文獻報道[12-14],miR-181b在多種惡性腫瘤中是一種致癌的miRNA,且呈現(xiàn)高表達狀態(tài)，如結(jié)腸癌、ALL和急性早幼粒細胞性白血病，而且miR-181b的異常表達直接與結(jié)腸癌的耐藥性有關(guān)。也有文獻報道[15]，在急性白血病中高表達的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，而這些基因在細胞增殖、信號轉(zhuǎn)導、細胞周期及化學藥物敏感性方面發(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中位表達水平為2.508 4，20例正常對照組患者中miR-181b中位表達水平為1.262 8，提示AML患者骨髓細胞中miR-181b表達水平明顯高于正常對照組；另外,miR-181b在成人ALL和急性早幼粒細胞白血病中均呈高表達狀態(tài)[17-18]。Visone等[19]在358例慢性淋巴細胞白血病患者中選取了114例疾病繼續(xù)進展的患者為研究對象，發(fā)現(xiàn)疾病進展過程中miR-181b表達值明顯減低，而其靶向蛋白Mcl-1的表達也相對減少，因此可以將miR-181b作為慢性淋巴細胞白血病疾病進展和臨床預(yù)后的標志物。

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

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

3miR-181b與腫瘤細胞侵襲性和疾病預(yù)后

3.1miR-181b與腫瘤細胞侵襲性miR-181b在多種惡性腫瘤中與腫瘤細胞侵襲性有密切關(guān)系：He等[27]研究了miR-181b 在前列腺癌組織及前列腺細胞系PC-3中的表達情況，與正常前列腺組織相比，前列腺癌組織中的miR-181b表達上調(diào)，當把miR-181b反義核苷酸序列轉(zhuǎn)染進PC-3細胞系后其表達下調(diào)，導致細胞凋亡、抑制細胞增殖，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的過表達和它的負向調(diào)節(jié)使通過誘導凋亡、抑制增殖和抑制癌細胞對正常組織侵襲的基因治療成為可能。

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

3.2miR-181b與疾病預(yù)后對于AML患者，核磷蛋白1突變是一個良好預(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、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高表達組總生存期較低表達組短，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高表達組總生存期短于miR-181b低表達組。分析miR-181b表達水平與臨床及分子特征的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)miR-181b高表達與低血紅蛋白、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高表達與低完全緩解率有關(guān)。生存分析提示，miR-181b高表達總生存期較短，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高表達總生存期較短，說明miR-181b高表達可作為預(yù)測患者不利預(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與遺傳學機制中有重要的意義，所以可將miR-181b作為診斷急性白血病的標志物和生物治療的靶點。然而，現(xiàn)有大多數(shù)研究資料都是有關(guān)miR-181b在相關(guān)疾病中的首次報道，其后續(xù)尤其是對于急性白血病細胞的髓外侵襲和疾病預(yù)后的分子調(diào)控機制還有待研究。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體腫瘤中表達上調(diào)，具有癌基因作用，不僅參與腫瘤細胞增殖、凋亡、侵襲和遷移等調(diào)控，同時還與藥物敏感性及預(yù)后密切相關(guān)。因此，miR-181b的表達改變可作為預(yù)測疾病進展及預(yù)后的重要生物學指標。

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：R733

文獻標識碼：A

文章編號：1006-2084(2015)16-2915-03