miRNA的DNA甲基化在多發(fā)性骨髓瘤中的研究進(jìn)展

李晶 江妍霞 陳國(guó)安

南昌大學(xué)第一附屬醫(yī)院血液科（南昌330006）

多發(fā)性骨髓瘤（multiple myeloma，MM）是漿細(xì)胞異常增殖，進(jìn)而侵犯骨髓的一種惡性腫瘤，約占血液系統(tǒng)腫瘤的10%。越來(lái)越多的研究表明，在多發(fā)性骨髓瘤疾病的發(fā)生、發(fā)展等過(guò)程中存在著miRNA異常表達(dá)［1?2］，并且這一表達(dá)改變是由其啟動(dòng)子區(qū)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(gè)成員，首次在真核生物中被發(fā)現(xiàn)，長(zhǎng)度約20～25個(gè)核苷酸。以往認(rèn)為miRNA無(wú)生物學(xué)功能，但近來(lái)研究表明，miRNA可在轉(zhuǎn)錄后水平調(diào)控基因的表達(dá)，發(fā)揮作用主要是通過(guò)與靶mRNA的3′?非翻譯區(qū)（3′?UTR）結(jié)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(dāng)表觀遺傳調(diào)控作用的同時(shí)也會(huì)受到表觀遺傳調(diào)控作用，而在這受表觀遺傳調(diào)控作用的機(jī)制中，DNA甲基化起主導(dǎo)作用。DNA甲基化是指生物體在DNA甲基轉(zhuǎn)移酶（DNA methyltransferase，DNMT）的作用下，將甲基轉(zhuǎn)移至CG兩個(gè)核苷酸的胞嘧啶上，這一過(guò)程需要s?甲硫氨酸作為供體。在真核生物基因啟動(dòng)子中有一DNA區(qū)域稱(chēng)之為CpG島，那里富含C、G堿基，miRNA的DNA甲基化大多發(fā)生于此。有研究顯示［4?6］：miRNA與DNA 甲基化能夠相互調(diào)控，互為生物學(xué)靶點(diǎn)。miRNA通過(guò)調(diào)控DNMT的生物學(xué)活性調(diào)控DNA甲基化，從而間接引起靶基因啟動(dòng)子的甲基化水平及其表達(dá)水平，多數(shù)miRNA家族都有這一功能。作為研究較為火熱的調(diào)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(guò)直接或間接方式調(diào)控DNMT亞型的生物學(xué)活性。

1 miRNA與腫瘤

腫瘤的發(fā)生是一個(gè)多原因、多步驟的過(guò)程，各種環(huán)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(dòng)子的CpG島發(fā)生甲基化時(shí)，或者正常情況下處于甲基化的CpG島發(fā)生去甲基化時(shí)，常常使得一些腫瘤相關(guān)基因表達(dá)出現(xiàn)異常。被DNA甲基化所修飾的miRNA在組織中異常表達(dá)，進(jìn)而引起功能的改變，參與腫瘤的發(fā)生與進(jìn)展。有研究表明，除多發(fā)性骨髓瘤以外，急性淋巴細(xì)胞性白血?。?］、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(fā)生了miRNA的DNA甲基化，使得miRNA表達(dá)出現(xiàn)異常，進(jìn)而影響基因調(diào)控［15］。

2 miRNA與多發(fā)性骨髓瘤

2.1 miRNA?335miRNA?335，位于人類(lèi)染色體7q32.2，靶向調(diào)控下游多種基因，抑制細(xì)胞的增殖、侵襲和轉(zhuǎn)移等許多生物學(xué)過(guò)程，充當(dāng)著抑癌基因的角色。有國(guó)內(nèi)學(xué)者吳茵等［16?17］對(duì)43例多發(fā)性骨髓瘤患者和30健康者進(jìn)行研究，采用RT?PCR、MSP技術(shù)分別檢測(cè)miRNA?335表達(dá)水平及其甲基化水平，發(fā)現(xiàn)患者（34.8）表達(dá)水平較健康者（269.4）低，并且患者呈現(xiàn)完全甲基化或部分甲基化，而健康者中76.7%呈現(xiàn)完全非甲基化。通過(guò)去甲基化藥物（5?AzadC）處理骨髓瘤細(xì)胞株后，從細(xì)胞水平觀察到miRNA?335表達(dá)水平升高。根據(jù)臨床資料分析顯示：miRNA?335甲基化程度與復(fù)發(fā)/進(jìn)展具有相關(guān)性。研究表明伴隨啟動(dòng)子甲基化的miRNA?335是一個(gè)預(yù)后不良的指標(biāo)，且miRNA?335對(duì)反應(yīng)腫瘤負(fù)荷有一定的診斷價(jià)值。因此作者認(rèn)為miRNA?335啟動(dòng)子的甲基化與多發(fā)性骨髓瘤息息相關(guān)。

2.2 miRNA?34miRNA?34b和miRNA?34c都屬于miRNA?34家族。WONG等［18］發(fā)現(xiàn)miRNA?34b/c在多發(fā)性骨髓瘤細(xì)胞系中高甲基化低表達(dá)，使用去甲基化藥物5?氮雜胞苷處理后，miRNA?34b/c的啟動(dòng)子去甲基化和miRNA?34b/c獲得重新表達(dá)。表明miRNA?34b/c的表達(dá)與其啟動(dòng)子的甲基化水平呈負(fù)相關(guān)。進(jìn)一步的臨床研究顯示：復(fù)發(fā)/進(jìn)展期患者miRNA?34b/c高甲基化發(fā)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(jiān)測(cè)多發(fā)性骨髓瘤進(jìn)展的標(biāo)志物。

2.3 miRNA?155miRNA?155是一種在造血細(xì)胞表達(dá)的miRNA，在B細(xì)胞腫瘤的發(fā)展中扮演著重要的角色。KRZEMINSKIP等［19］指出：對(duì)95例初治的多發(fā)性骨髓瘤患者中檢測(cè)miRNA?155的甲基化水平，研究表明CpG區(qū)域的DNA甲基化主要出現(xiàn)在miRANA?155的外顯子區(qū)域，并且miRNA?155甲基化程度越高，相對(duì)應(yīng)的其表達(dá)水平就越低。細(xì)胞實(shí)驗(yàn)證實(shí)經(jīng)過(guò)5?氮雜胞苷處理骨髓瘤細(xì)胞系后miRNA?155的甲基化水平降低而表達(dá)水平升高，該實(shí)驗(yàn)證明DNA甲基化是使得miRNA?155出現(xiàn)下調(diào)的原因。結(jié)合骨髓瘤患者臨床資料分析，miRNA?155表達(dá)水平愈高患者無(wú)病生存期愈長(zhǎng)，此研究說(shuō)明受DNA甲基化調(diào)控的miR?NA?155可能預(yù)示著骨髓瘤患者預(yù)后不良。

2.4 miRNA?203越來(lái)越多的研究發(fā)現(xiàn)，miRNA?203在大多數(shù)疾病中出現(xiàn)異常表達(dá)，進(jìn)而干擾目的基因影響相關(guān)細(xì)胞的生長(zhǎng)、分化和轉(zhuǎn)移等生物學(xué)途徑。WONG等［20］利用MSP技術(shù)對(duì)123例初治、19例復(fù)發(fā)的骨髓瘤患者、8例健康對(duì)照者以及20個(gè)細(xì)胞系的miRNA?203進(jìn)行甲基化序列分析，發(fā)現(xiàn)在健康對(duì)照者并未出現(xiàn)miRNA?203的啟動(dòng)子甲基化，而在25%的細(xì)胞系、23.6%初治患者以及21.1%復(fù)發(fā)患者中出現(xiàn)其啟動(dòng)子的甲基化（P=0.973），利用去甲基化藥物（5?氮雜胞苷）處理細(xì)胞系后發(fā)現(xiàn)miRNA?203啟動(dòng)子甲基化水平降低并且獲得重新表達(dá)，分析臨床數(shù)據(jù)得出miRNA?203甲基化水平與免疫分型IgD型具有相關(guān)性（P=0.038）。因此推測(cè)miRNA?203的啟動(dòng)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(duì)多發(fā)性骨髓中的miRNA?342?3p進(jìn)行了其甲基化水平的相關(guān)研究，同樣采用了MSP檢測(cè)技術(shù)對(duì)10例健康對(duì)照者、63例初治骨髓瘤患者、30例復(fù)發(fā)患者以及15個(gè)細(xì)胞系的miRNA?342?3p的甲基化水平，結(jié)果顯示：miRNA?342?3P在健康者中未曾出現(xiàn)其CpG的甲基化，而在細(xì)胞系中有3個(gè)細(xì)胞系出現(xiàn)甲基化而低表達(dá)。經(jīng)過(guò)5?氮雜胞苷處理過(guò)的甲基化細(xì)胞系得以恢復(fù)，而未經(jīng)過(guò)5?氮雜胞苷處理過(guò)的甲基化細(xì)胞系仍然呈現(xiàn)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(guān)性（P=0.012），而與疾病年齡、ISS分期無(wú)相關(guān)性。MiRNA?342?3P，作為一種抑癌基因，通過(guò)其啟動(dòng)子的甲基化在多發(fā)性骨髓瘤中表達(dá)下調(diào)從而促進(jìn)腫瘤的發(fā)生與進(jìn)展。

3 結(jié)語(yǔ)

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