王淑嫻,郁多男
(揚(yáng)州大學(xué)醫(yī)學(xué)院,江蘇 揚(yáng)州)
急性淋巴細(xì)胞白血病(acute lymphoblastic leukemia,ALL)是兒童最常見的腫瘤,占兒童白血病的80%[1]。盡管有效的化療藥物明顯改善了ALL 患者的生存率,但容易復(fù)發(fā)是其最大的問題[2]。因此,我們迫切需要找到可以改善ALL 預(yù)后的方法。微小分子RNA(microRNA,miRNA)是一組長(zhǎng)度為19-25 nt 的內(nèi)源性單鏈非編碼RNA,可在轉(zhuǎn)錄后水平抑制靶基因的表達(dá)。miRNA 在生物學(xué)各個(gè)方面都起著關(guān)鍵的調(diào)節(jié)作用,包括生理和病理過程,尤其是在癌癥中[3]。近年來各種研究表明,miRNA 在ALL 發(fā)生、發(fā)展、治療以及預(yù)后中起到重要作用。本文就miRNA 與ALL 的發(fā)病機(jī)制、治療以及預(yù)后關(guān)系最新研究進(jìn)展作一綜述。
Jiang 等[4]使用基于實(shí)時(shí)熒光定量PCR 的TaqMan 低密度miRNA 陣列,從患有ALL 和健康對(duì)照的兒科患者的血漿樣品中篩選miRNA 表達(dá)譜。與健康對(duì)照組相比,新診斷(new diagnosis,ND)患者的miR-652-3p(循環(huán)中的miRNA)被下調(diào)。在完全緩解(complete remission,CR)中恢復(fù)了miR652-3p 的水平,但在疾病復(fù)發(fā)(relapse,RE)中再次下調(diào)了miR652-3p 的水平。在其他兒科ALL 患者的骨髓(bone marrow,BM)樣品中驗(yàn)證了miR-652-3p 的表達(dá)模式。與匹配的ND 樣本相比,當(dāng)患者獲得CR 時(shí),BM 中的miR-652-3p 顯著上調(diào)(P<0.001)。此外,RE 的兩名患者的BM 中miR-652-3p 水平再次降低。此外,發(fā)現(xiàn)淋巴細(xì)胞性白血病Reh 和RS4:11 細(xì)胞系的miR-625-3p 水平低于正常B 細(xì)胞 系。使用agomir 過量表達(dá)miR-652-3p 會(huì)增加Reh 和RS4:11細(xì)胞對(duì)長(zhǎng)春新堿和阿糖胞苷的敏感性(均P<0.05)并促進(jìn)細(xì)胞凋亡(均P<0.05)??傊Y(jié)果提示低水平的miR-652-3p 可能與兒童ALL 的發(fā)病有關(guān)。miR-652-3p 的過度表達(dá)可能會(huì)抑制淋巴細(xì)胞白血病細(xì)胞,促進(jìn)細(xì)胞凋亡并增加對(duì)化療藥物的敏感性。
Renou 等[5]檢查了738 個(gè)miRNA 物種在41 個(gè)新診斷的兒科T-ALL 和人類胸腺來源的細(xì)胞中的表達(dá),發(fā)現(xiàn)2 簇miRNA,miR-125b/99a 的表達(dá)在原始T 細(xì)胞中達(dá)到峰值,并在T-ALL 的T 白血病同源盒3(TLX3)陽(yáng)性亞型中上調(diào)。使用功能喪失和功能獲得方法,在TLX3 和miR-125b 之間建立了功能關(guān)系。 TLX3和miR-125b 均支持T-ALL 的體外細(xì)胞生長(zhǎng)和體內(nèi)侵襲性。此外,在人類造血祖細(xì)胞中異位表達(dá)TLX3 或miR-125b 可以提高T 細(xì)胞祖細(xì)胞的產(chǎn)量,并有助于它們?cè)赥 細(xì)胞發(fā)育的不成熟階段積累,類似于在TLX3 T-ALL 中觀察到的分化停滯。異位miR-125b 在異種移植模型中也顯著加速了白血病,這表明miR125b 是TLX3 介導(dǎo)的轉(zhuǎn)化程序的重要介體,該程序發(fā)生在未成熟的T 細(xì)胞祖細(xì)胞中。從機(jī)理上講,TLX3 介導(dǎo)的miR-125b 激活可能部分地通過抑制T 譜系的2 個(gè)調(diào)節(jié)子和基因來影響T 細(xì)胞分化。最終,該研究確定TLX3 通過長(zhǎng)非編碼RNA 基因(miR-99a/Let-7c/miR-125b 的宿主)的結(jié)合和反式激活直接調(diào)節(jié)miR-125b 的產(chǎn)生??偠灾?,該研究結(jié)果揭示了T-ALL 發(fā)育過程中TLX3 與致癌miR-125b 之間的原始功能聯(lián)系。
大量證據(jù)表明,miRNA 在調(diào)節(jié)許多類型癌癥的進(jìn)展中起著至關(guān)重要的作用,包括T-ALL[6]。
Zhou 等[7]發(fā)現(xiàn)與健康對(duì)照組相比,T-ALL 患者組織中miR-141-3p 的表達(dá)水平明顯下調(diào),而腫瘤壞死因子受體相關(guān)因子5(TNF receptor-associated factor 5,TRAF5)的表達(dá)水平卻上調(diào)。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),miR-141-3p 的上調(diào)顯著抑制了T-ALL 細(xì)胞的增殖并促進(jìn)了細(xì)胞凋亡。另一方面,miR-141-3p 的下調(diào)顯著抑制細(xì)胞凋亡并增強(qiáng)T-ALL 細(xì)胞增殖。該研究還驗(yàn)證了TRAF5 是T-ALL 細(xì)胞中miR-141-3p 的直接靶標(biāo)。此外,TRAF5 的過表達(dá)顯著抑制細(xì)胞凋亡并增加T-ALL 細(xì)胞增殖。總之,miR-141-3p通過直接靶向TRAF5 調(diào)節(jié)T-ALL 細(xì)胞的進(jìn)程,并可能成為T-ALL的潛在治療靶標(biāo)。
Jiang 等[8]通 過 實(shí) 時(shí) 定 量PCR 測(cè) 量miR-153-3p 在ALL 細(xì)胞系中的表達(dá),發(fā)現(xiàn)其明顯低于人原代外周血單核細(xì)胞系。miR-153-3p 表達(dá)對(duì)ALL 細(xì)胞增殖,遷移和侵襲的影響分別通過Cell Counting Kit-8 分析,傷口愈合分析和Transwell 入侵分析進(jìn)行了檢查。然后,Jiang 等通過生物信息學(xué)分析、熒光素酶活性報(bào)告基因分析和Western blot 分析驗(yàn)證了生長(zhǎng)蛋白2 抑制劑作為miR-153-3p 的直接靶標(biāo)。在ALL 細(xì)胞系中,miR-153-3p 表達(dá)降低。miR-153-3p 過表達(dá)明顯降低了ALL 的細(xì)胞增殖,遷移和侵襲。此外,生長(zhǎng)蛋白2 抑制劑被證實(shí)是miR-153-3p 的直接靶標(biāo),生長(zhǎng)蛋白2 抑制劑的過表達(dá)逆轉(zhuǎn)了miR-153-3p 對(duì)急性淋巴細(xì)胞白血病細(xì)胞行為的抑制作用。基于以上結(jié)果,miR-153-3p 可能是治療ALL 的靶標(biāo)。
Ning 等[9]在研究中使用功能獲得和喪失方法評(píng)估了miR-200b 對(duì)T-ALL 細(xì)胞增殖、存活和侵襲的影響。將人類Jurkat 細(xì)胞(一種廣泛使用的T-ALL 細(xì)胞模型)轉(zhuǎn)染了miR-200b 模擬物或miR-200b 抑制劑。與對(duì)照miRNA 處理的細(xì)胞相比,miR-200b 模擬物顯著抑制Jurkat 細(xì)胞的增殖和侵襲,同時(shí)顯著刺激細(xì)胞凋亡。相反,用抗miR200 處理的Jurkat 細(xì)胞表現(xiàn)出誘導(dǎo)細(xì)胞生長(zhǎng)和侵襲,但抑制細(xì)胞凋亡。這種效應(yīng)伴隨著NOTCH1 表達(dá)的相應(yīng)改變,表明NOTCH1 可能是Jurkat 細(xì)胞中miR-200b 功能的靶基因??傊?,miR-200b 通過負(fù)調(diào)節(jié)NOTCH1 信號(hào)傳導(dǎo)途徑,可能成為T-ALL 的潛在治療靶標(biāo)。
El-Khazragy 等[2]發(fā)現(xiàn),與正常控制組相比,45 名ALL 患者的BM 樣本里miR-155a 表達(dá)水平顯著上調(diào)(P<0.01),并且高表達(dá)miR-155a 與差預(yù)后相關(guān)。該研究發(fā)現(xiàn),miR-155a 的臨界值在區(qū)分高危和低危ALL 患者以及ALL 患者與健康對(duì)照之間具有重要意義。并且,治療后的miR-155a 的表達(dá)水平明顯降低了10 倍。在最近的一項(xiàng)meta 分析中,Zhang 等[10]miR-155a 高表達(dá)和白血病患者的低生存率有關(guān),并且得出miR-155a 可能作為白血病患者的預(yù)后標(biāo)記物的結(jié)論。這與El-Khazragy 等的研究結(jié)果一致。以上研究提示,miR-155a 可能作為ALL 早期檢測(cè)耐藥和防止復(fù)發(fā)的生物標(biāo)記物。
Pouyanrad 等[11]通過實(shí)時(shí)定量PCR 發(fā)現(xiàn),和控制組相比,ALL患者BM 樣本中miR-335-3p 低表達(dá)(P=0.018)。而在ALL 患者中,miR-335-3p 和ABCA3 mRNA 的表達(dá)水平負(fù)相關(guān)(r=0.5019,P=0.002)。另外,和藥物敏感組相比,耐藥組miR-335-3p 表達(dá)下調(diào)(P=0.0005)。ROC 曲線分析,AUC=0.801,表明miR-335-3p可能可作為區(qū)分ALL 藥物敏感和耐藥的分子標(biāo)記物。另一方面,和藥物敏感組對(duì)比,耐藥組的miR-335-3p 和長(zhǎng)鏈非編碼RNA:NEAT1 和MALAT1 表達(dá)負(fù)相關(guān)。這種影響可能與ALL 耐藥有關(guān),因此miR-335-3p 可能為ALL 新療法提供思路。
高順利等[12]將35 例B-ALL 兒童作為B-ALL 組,15 例非血液病患兒作為對(duì)照組,采集BM 標(biāo)本,提取總RNA,通過實(shí)時(shí)定量熒光PCR 檢測(cè)miR-141 表達(dá),發(fā)現(xiàn)miR-141 在B-ALL 組中的表達(dá)低于對(duì)照組(P<0.05);miR-141 在治療前的表達(dá)明顯低于治療第30 天及第12 周(P<0.05),治療第30 天的表達(dá)低于治療第12周(P<0.05);≥10 歲組miR-141 的表達(dá)低于<10 歲組(P<0.05);低危組治療前miR-141 表達(dá)高于中、高危組(P<0.05),而中危組高于高危組(P<0.05)。因此,miR-141 在兒童B-ALL 中很可能存在抑癌作用,且可能作為預(yù)后預(yù)測(cè)的潛在靶點(diǎn)。
據(jù)報(bào)道,miR-181a 和miR-181b 在ALL 患者中高表達(dá),miR-181a 的敏感性和特異性分別為86.5%和93.3%[13]。另外,與健康人相比,cALL 患者中miR-92a、miR-100 和miR125a-5p 表達(dá)異常[14]。此外有研究報(bào)道,低miR-151-5p 水平與潑尼松反應(yīng)不良和BFM 高風(fēng)險(xiǎn)分類之間存在顯著相關(guān)性[15]。因此,可根據(jù)臨床和實(shí)驗(yàn)?zāi)P徒?jīng)驗(yàn),以及抑癌和致癌功能探索它們的診斷和預(yù)后價(jià)值。
ALL 發(fā)病機(jī)制、耐藥機(jī)制非常復(fù)雜,目前尚未得到有效闡明。根據(jù)最近相關(guān)研究表明, miRNA 是包括 ALL 在內(nèi)的血液系統(tǒng)惡性腫瘤發(fā)生、發(fā)展以及產(chǎn)生耐藥性的重要標(biāo)志物之一[16]。希望將來miRNA 可以為改善ALL 預(yù)后以及難治性ALL 提供新思路。