microRNA在慢性粒细胞白血病中作用的研究进展

曹锦霞 王浩 胡彬 易利平 王俊

慢性粒细胞白血病（Chronic Myelogenous Leukemia，CML）简称慢粒，是一种获得性造血干细胞恶性克隆性疾病。外周血粒细胞明显增多伴不成熟。CML 诊断重要指标为Ph 染色体阳性和（或）BCR-ABL融合基因阳性。CML分为3个阶段：慢性期、加速期、急变期。急变期预后极差，患者常在数月内死亡。研究证实[1，2]，microRNA的表达异常参与了CML的发生和发展。

microRNA（miRNA）是一类进化高度保守的短序列小分子单链非编码的RNA，其长度约为22 碱基。miRNA在细胞的增殖、分化、凋亡、生物体生长发育及肿瘤发生等生物活动中起着不可替代的作用[3]。miRNA在各种肿瘤中扮演着原癌基因或抑癌基因[4]。在CML中，miRNA有表达上调的，也有表达下调的。本研究就miRNA 在CML 中的差异性表达做一综述。

1 miRNA 的作用机制

miRNA 是一类发现存在于真核细胞中的非编码RNA，通常约为22 个核苷酸组成。miRNA 参与调节细胞增殖分化、凋亡等多种生物学过程。miRNA 可通过其序列与靶mRNA 的3’端非翻译区（3’UTR）的序列相结合，保留在诱导沉默复合体（miRISC）中。一个miRNA 可结合一个或者多个mRNA，多个miRNA 可结合一个mRNA，通过降解mRNA 或是抑制蛋白翻译，从而调控蛋白质的表达水平[5]。成熟的miRNA 既可以靶向结合mRNA，降解mRNA 呈负性调控，又可以刺激靶向基因的表达呈正性调控，甚至有时起着双重调节作用。随着实时荧光定量PCR、微阵列等实验方法学的使用，证实了miRNA表达在肿瘤细胞中存在差异，以及对疾病诊断、预后及治疗有着重要作用。至今有研究报道了有多种miRNA 在CML 的表达异常并揭示CML发病、进展的机制。

2 miRNA 表达上调在慢性粒细胞白血病中的作用

2.1 miR-21miR-21 在几乎所有的恶性肿瘤中呈过表达。miR-21位于17q23.2染色体FRA17B脆性区域。miR-21靶基因包括PTEN、TPM1、PDCD4等，其中PDCD4 是一种通过抑制多种癌基因表达从而抑制肿瘤进展、转移及浸润等的肿瘤抑制因子[6]。有研究表明，在K562细胞中，miR-21过表达可能在CML 的发生及进展中有着重要作用[7]。Zhou 等[8]研究发现miR-21在CML急变期患者样本中的表达明显高于CML 慢性期，提示miR-21 在CML 急变机制中起着重要作用；抑制K562细胞中miR-21的表达，上调PDCD4的表达，抑制其细胞增殖、迁移，促进细胞凋亡；同时也发现RBP2通过调节miR-21的表达下调，从而PDCD4 基因表达上调促进细胞分化。miR-21的抑制剂可能成为CML治疗的靶向药物。

2.2 miR-17-92 簇miR-17-92 簇 包括miR-17、miR-18、miR-19a、miR-19b-1、miR-20、miR-32、miR-92-1等7个miRNA。研究表明miR-17-92的表达与癌基因c-MYC有着密切关系[9]。Venturini等[10]发现CML 慢性期和急变期CD34+细胞中miR-17-92的表达量分别是正常人CD34+细胞的12.3 倍和3.4倍；同时发现BCR-ABL-c-MYC-miR-17-92 途径在CML 的发生机制发挥了作用。有研究通过转染miR-17-92 mimic至K562细胞后，miR-17-92过表达组中K562细胞的增殖能力增强，凋亡减少，提示miR-17-92促进K562细胞增殖，抑制其凋亡。抑制miR-17-92表达可能成为治疗CML的另一靶基因。

2.3 miR-486-5pmiR-486位于人类8号染色体短臂Chr：8p11，这区域基因在多种肿瘤中存在基因缺失。有研究报道[11]miR-486-5p 在CML 细胞中呈过表达，促进细胞的分化及存活；其主要通过调节AKT 通路及FOXO1 表达来影响造血细胞分化。miR-486-5p在CML过表达与激酶依赖性和非依赖性机制有关。通过下调CML细胞miR-486-5p的表达，发现CML细胞增殖减少及增加了伊马替尼治疗CML时细胞凋亡率。

2.4 miR-130miR-130含miR-130a和miR-130b[12]。研究发现[13]miR-130a在造血干细胞中呈高表达，下调细胞的分化。Suresh 等[13]研究表明在敲除BCRABL 基因后miR-130a、miR-130b、miR-148a、miR-212、miR-425-5p 表达显著下降。CCN3 是BCRABL 激酶活性的负调节因子，其可通过抑制细胞增殖和恢复诱导细胞凋亡的敏感性调节CML 细胞。miR-130a 过表达显著下调CNN3 基因表达。因此，在CML 中，改变miR-130a 的表达水平调节细胞分化。miR-130a 有可能成为治疗CML 的另一个靶基因。

3 miRNA 表达下调在慢性粒细胞白血病中的作用

3.1 miR-328miR-328 在人类细胞中由位于染色体16q22区域内的基因编码。miR-328为一种公认的肿瘤抑制基因，主要抑制肿瘤的发生。有研究报道CML 急变期患者的样本细胞中miR-328 的表达呈缺失状态[14]。C/EBPα同时参与细胞分化、凋亡、增殖等多种生物学过程[15，16]。Eiring 等[14]发现在CML急变期患者中C/EBPα的表达下调。研究表明，miR-328 可结合异质性核糖蛋白-E2（hnRNP-E2）并阻止其与C/EBPαmRNA 相互作用，上调C/EBPα蛋白的表达，促进粒细胞分化；在动物实验中，上调CML 急变期的小鼠中miR-328 的表达可逆转CML急变。

3.2 miR-30e在CML中BCR/ABL融合基因编码蛋白主要为P210，P210 具有酪氨酸激酶活性，促进细胞 增殖，减少细 胞 凋亡，导致CML 的发 生[17，18]。Hershkovitz 等[19]研究发现，在CML 细胞株和患者细胞样本中miR-30e 呈低表达，miR-30e 靶向与ABL mRNA 的3’端非翻译区（UTR）序列相结合，miR-30e 过表达是通过下调BCR-ABL 融合基因的表达抑制K562 细胞增殖，诱导其细胞凋亡并增强K562细胞对伊马替尼治疗敏感性，揭示miR-30e 过表达可能有效治疗CML。

3.3 miR-22AhmadAhmad 等[20]研究发现，与正常组细胞相比，CML患者样本外周血单核细胞和K562细胞株中miR-22表达均低。NET-1是蛋白超家族成员之一[21]。NET-1通过与特异性表面蛋白连接后参与细胞增殖、分化、黏附、癌变等生物学过程。研究表明，NET-1过表达可促进K562细胞增殖。无论体外实验还是体内实验均证明，miR-22 与NET-1 mRNA 的3’UTR 相结合，导致NET-1 的表达下调，进而抑制细胞增殖。

3.4 miR-29miR-29 家族[22]是第一个可能成为恶性造血系统疾病中治疗的miRNA的靶基因。其有3个亚型：miR-29a、miR-29b、miR-29c。它们具有相似的序列，主要区别是定位于不同的细胞亚型。miR-29b在CML调控，主要发生在细胞核中。研究证实[23]miR-29b 的靶基因是ABL1 基因的3’UTR。miR-29b扮演一种抑癌基因。在K562细胞中miR-29b表达下调ABL1和BCR-BABL1的表达。另外也证实了miR-29b 表达可抑制细胞增殖并诱导细胞凋亡。同时也发现在CML患者的样本细胞中，miR-29b 表达呈低表达。在CML 治疗中，miR-29b 有可能成为新的靶基因。

4 miRNA 其他作用

伊马替尼是一种针对性的酪氨酸激酶抑制剂，成熟用于CML 的靶向治疗并且明显延长患者生存时间及提高生活质量。但研究表明，目前有20%～30%CML 患者对伊马替尼产生耐药[24]。Bhutra 等[25]经伊马替尼处理的K562 细胞，发现miR-493-5p 的表达显著上调，IL-8 的表达下调；并确定IL-8 基因是miR-493-5p 靶基因。miR-493-5p 转染至K562细胞24h 后，IL-8 的表达下调；抑制IL-8 表达增强K562细胞对伊马替尼毒性敏感性，推测伊马替尼通过上调miR-493-5p 的表达，抑制IL-8 表达起到伊马替尼治疗作用。研究表明miR-424 的靶基因是ABL1 3’UTR，同时增强伊马替尼治疗的敏感性。miR-424[26]属于高度保守的miR-16 家族中的一员。miR-424 有明确调节细胞周期作用，其靶基因为G1-S转换基因。miR-424的靶向细胞周期因子，有CycD1，CycE1、D3、CDK6。miR-424 过表达可减少细胞增殖同时通过缩短细胞周期促进细胞的凋亡。miRNAs 表达可通过增强细胞对伊马替尼敏感性，有希望通过低浓度伊马替尼治疗CML 患者，从而减少IM副作用及毒性[27]。研究发现，在伊马替尼耐药患者中，存在miRNA 的表达异常[28]。对伊马替尼治疗CML的作用及耐药机制深入研究，为CML的靶向治疗提供新的依据。

CML 的发生和发展是多因素参与过程，其中miRNA 在此过程中起着重要作用。不同miRNA 在CML有不同作用。随着miRNA深入研究，既可以对CML 的发病机制了解，又对CML 的诊断、预后及靶向治疗等有着非常重要作用。从miRNA 着手的CML治疗方案，可以为CML治疗提供思路。