微RNA-181b在成人急性白血病中的研究进展

孔晓琳(综述)，李英花(审校)

(哈尔滨医科大学附属第一医院血液内科，哈尔滨 150001)

微RNA-181b在成人急性白血病中的研究进展

孔晓琳△(综述)，李英花※(审校)

(哈尔滨医科大学附属第一医院血液内科，哈尔滨 150001)

目前为止，对于急性白血病而言，如果能找到与其发病、复发或髓外浸润更为密切相关的基因表达改变，不仅有助于正确的判断预后，而且将为患者确定个体化治疗方案提供重要的参考依据。近年研究表明[1],微RNA-181b(miR-181b)在肿瘤和自身免疫疾病方面的异常表达会引起细胞功能的异常，而对于急性白血病它不仅参与淋巴细胞的分化，也参与粒单核细胞的增殖和分化调节。现就癌基因miR-181b与急性白血病发生和发展、侵袭性及疾病预后的最新研究进展予以综述。

1miRNA与急性白血病

1.1急性白血病急性白血病是一种涉及多种基因遗传学改变及临床表型多变化的恶性血液病，分为急性淋巴细胞白血病(acute lymphoblastic leukemia，ALL)和急性髓细胞白血病(acute myelocytic leukemia，AML)；其特点为多能干细胞或祖细胞恶性增殖并在体内各组织、器官(如骨髓、肝、脾、淋巴结等)有广泛侵袭性；急性白血病治疗成功的关键之一是最大限度地消除肿瘤细胞。迄今，化疗仍然是急性白血病的常规治疗方法，虽然抗白血病药物有了长足的进展，但是急性白血病的初次诱导缓解率仅为75%～93%，长期生存率仅为 40%～50%[2]。不仅如此，缓解后白血病细胞对髓外组织的浸润可能导致复发，甚至死亡。因此，深入探讨白血病细胞的侵袭能力的机制对其治疗具有指导意义。

1.2miRNA随着肿瘤分子生物学研究的不断深入，众多肿瘤的分子发病机制得以逐步阐明，表观遗传学改变成为基础机制之一。miRNAs是一类长度只有19～25个核苷酸的内源性小分子非编码RNA，miRNA和靶基因mRNA 3′UTR的互补序列不完全结合，使结合态的靶目标mRNA发生降解或者直接抑制靶目标mRNA的翻译过程，负向调节mRNA表达进而参与细胞增殖、分化和凋亡等生理过程的调控。miRNAs的表达具有时间特异性、空间特异性，因其长度相对较小，迄今发现许多miRNAs的调控作用可延伸至多个细胞内信号调控途径。这些小的非编码RNA在表达水平上的敏感调控作用导致细胞进程中的各种不同结局，使miRNAs参与到多种疾病的病理生理过程中。已有研究显示，miRNAs和肿瘤代谢之间存在紧密联系，某些miRNAs可具备癌基因的功能，下调抑癌基因的表达，促进肿瘤的增殖、转移和浸润等；也有一些miRNAs具备抑癌基因的功能，下调癌基因的水平，在肿瘤的凋亡、分化和治疗等方面做出了有益的贡献[3]。因此，miRNAs 可以通过直接或间接途径调控与代谢相关的基因或信号途径，进而影响肿瘤细胞代谢过程[4]。

1.3miRNA与急性白血病到目前为止，人类基因组中描述了超过1000种miRNA。通过它们阻止目标细胞的能力，miRNAs能调节多种生理过程，如细胞周期进展和凋亡，同时还参与调控正常造血细胞及白血病细胞的分化,与白血病的发生、发展密切相关[5-7]。

此外，不完整的miRNAs表达与许多不同的恶性肿瘤的发生和进展有关，这其中就包括急性白血病,因此也就为深入研究白血病的发生、发展机制提供了可能。最近研究表明，在B-ALL中细胞因子的活动与miRNAs的表达存在相关性[4]。

在研究人员十几年前描述的多种类型miRNAs的表达谱中，ALL患者和其他类型肿瘤患者及正常人中miRNA的表达存在差异。2007年Zanette等[8]采集了7例诊断为不同类型ALL患者的骨髓并选取6例正常人做对照，研究表明ALL患者中miR-128b、miR-204、miR-218、miR-331、miR-181b-1是高表达的，相反miR-135b、miR-132、miR-199s、miR-139和miR-150 是低表达的。同年，有学者研究表明[9]，miR-128a、miR-128b的过表达和miR-223 及let-7b的低表达成为区别成人ALL患者和AML患者与正常人的生物学分子标志物。这样通过其中的任意两个miRNAs 都可以准确地区分97%～99%的ALL和AML患者，为ALL和AML的临床分类和诊断提供了新的标志物。

2miR-181b与急性白血病

2.1miR-181b研究表明[10-11]，miR-181在细胞的生长和分化方面发挥重要作用， miR-181家族有4个成员：miR-181a、miR-181b、miR-181c和miR-181d，研究发现这4个成员与多个靶mRNAs互补，miR-181家族可通过抑制结合的mRNAs或激活RNA介导的沉默复合体，在降解靶mRNA中发挥重要的调节作用。已有文献报道[12-14],miR-181b在多种恶性肿瘤中是一种致癌的miRNA,且呈现高表达状态，如结肠癌、ALL和急性早幼粒细胞性白血病，而且miR-181b的异常表达直接与结肠癌的耐药性有关。也有文献报道[15]，在急性白血病中高表达的miR-181b可以调控丝裂原活化蛋白激酶2、CD163、促分裂原活化蛋白激酶1、脑特异性血管生成抑制因子3、转录因子E2F5及转录调节因子GATA6等基因的表达，而这些基因在细胞增殖、信号转导、细胞周期及化学药物敏感性方面发挥着重要的调控功能。

2.2miR-181b与急性白血病向立丽等[16]研究表明，在选取的158例AML患者中miR-181b中位表达水平为2.508 4，20例正常对照组患者中miR-181b中位表达水平为1.262 8，提示AML患者骨髓细胞中miR-181b表达水平明显高于正常对照组；另外,miR-181b在成人ALL和急性早幼粒细胞白血病中均呈高表达状态[17-18]。Visone等[19]在358例慢性淋巴细胞白血病患者中选取了114例疾病继续进展的患者为研究对象，发现疾病进展过程中miR-181b表达值明显减低，而其靶向蛋白Mcl-1的表达也相对减少，因此可以将miR-181b作为慢性淋巴细胞白血病疾病进展和临床预后的标志物。

miR-181b可使造血细胞保持在早期祖细胞阶段并抑制它们向成熟细胞分化[20]。Chen等[21]发现在成年鼠骨髓B淋巴细胞中miR-181首先表达，而它在造血干/祖细胞的异位表达直接导致在外周B淋巴细胞分化增加。同时，对158例不同亚型AML患者miR-181b表达水平进行分析，发现miR-181b 在急性粒细胞白血病未分化型(M1)、急性单核细胞白血病(M5)及急性红白血病(M6)中高表达，说明miR-181b 不仅参与B淋巴细胞的分化，也参与粒单核细胞的增殖和分化调节[22]。

不仅如此，miR-181b还参与AML细胞的增殖甚至凋亡过程：Valledor等[23]证实在白血病细胞系HL-60 中,利用锁核苷酸技术封闭miR-181b 的表达、构建miR-181b的表达载体而使miR-181b过表达，经Western blot检测结果显示miR-181b 能够明显抑制丝裂原活化蛋白激酶2基因的表达；丝裂原活化蛋白激酶2是丝裂原活化蛋白激酶信号通路家族的成员之一，而该家族参与调节了细胞的增殖、分化及凋亡等许多生物学过程[24-26]。

3miR-181b与肿瘤细胞侵袭性和疾病预后

3.1miR-181b与肿瘤细胞侵袭性miR-181b在多种恶性肿瘤中与肿瘤细胞侵袭性有密切关系：He等[27]研究了miR-181b 在前列腺癌组织及前列腺细胞系PC-3中的表达情况，与正常前列腺组织相比，前列腺癌组织中的miR-181b表达上调，当把miR-181b反义核苷酸序列转染进PC-3细胞系后其表达下调，导致细胞凋亡、抑制细胞增殖，并且在体外环境中降低了PC-3的侵袭力。在前列腺癌中miR-181b的过表达和它的负向调节使通过诱导凋亡、抑制增殖和抑制癌细胞对正常组织侵袭的基因治疗成为可能。

然而，石磊等[28]对人胶质瘤细胞株U87、TJ905和U25的研究发现，miR-181a和miR-181b在胶质瘤组织和细胞株较正常脑组织均呈过低表达；miR-181a表达水平与胶质瘤等级呈负相关。上调miR-181a和miR-181b表达能有效抑制胶质瘤细胞生长，降低其转化和侵袭能力，诱导凋亡。

3.2miR-181b与疾病预后对于AML患者，核磷蛋白1突变是一个良好预后的因素[29]，fms样酪氨酸激酶3基因内部串联重复突变是增加AML复发危险、不利总生存及不良预后的重要影响因素[30]。在向立丽等[16]的研究中，选取158例AML患者和20例正常人，AML患者中miR-181b高表达组总生存期较低表达组短，在核磷蛋白1突变型且fms样酪氨酸激酶3基因内部串联重复突变阴性的患者，miR-181b高表达组总生存期短于miR-181b低表达组。分析miR-181b表达水平与临床及分子特征的关系，发现miR-181b高表达与低血红蛋白、高乳酸脱氢酶及核磷蛋白1野生型有关，在其他临床及分子特征上无相关性[22]。单变量法分析提示：miR-181b高表达与低完全缓解率有关。生存分析提示，miR-181b高表达总生存期较短，核磷蛋白1突变型且fms样酪氨酸激酶3基因内部串联重复突变阴性的患者，miR-181b高表达总生存期较短，说明miR-181b高表达可作为预测患者不利预后的因素[22]。

4展望

随着研究的深入，miR-181b在急性白血病发生、发展过程的分子生物学与遗传学机制中有重要的意义，所以可将miR-181b作为诊断急性白血病的标志物和生物治疗的靶点。然而，现有大多数研究资料都是有关miR-181b在相关疾病中的首次报道，其后续尤其是对于急性白血病细胞的髓外侵袭和疾病预后的分子调控机制还有待研究。相信不久的将来，关于miR-181b在急性白血病等疾病中的作用将进一步明确，有望为临床诊疗提供一条新的有效途径。

参考文献

[1]Kumar S,Naqvi RA,Khanna N,etal.Disruption of HLA-DR raft,deregulations of Lck-ZAP-70-Cbl-b crosstalkand miR-181a towards Tleprosy[J].Mol Immunol,2011,48(9/10):1178-1190.

[2]Clark JJ,Smith FO,Arceci RJ.Update in childhood acute myeloid leukemia:recent developments in the molecular basis of disease and novel therapies[J].Curr Opin Hematol,2003，10(1):31-39.

[3]Bartel DP.MicroRNAs:genomics biogenesis mechanism and function[J].Cell,2004，116(2):281-297.

[4]Oliveira JC,Brassesco MS,Scrideli CA，etal.MicroRNA expression and activity in pediatric acute lymphoblastic leukemia (ALL)[J].Pediatr Blood Cancer,2012，59(4):599-604.

[5]Garzon R,Croce CM.MicroRNAs in normal and malignant hematopoiesis[J].Curr Opin Hematol,2008，15(4):352-358.

[6]Zheng YS,Zhang H,Zhang XJ，etal.MiR-100 regulates cell differentiation and survival by targeting RBSP3,a phosphatase-like tumor suppressor in acute myeloid leukemia[J].Oncogene,2012，31(1):80-92.

[7]Starczynowski DT,Kuchenbauer F,Wegrzyn J，etal.MicroRNA-146a disrupts hematopoietic differentiation and survival[J].Exp Hematol,2011，39(2):167-178.

[8]Zanette DL,Rivadavia F,Molfetta GA,etal.miRNA expression profiles in chronic lymphocytic and acute lymphocytic leukemia[J].Braz J Med Biol Res,2007,40(11):1435-1440.

[9]Wang Y，Li Z,He C,etal.MicroRNAs expression signatures are associated with lineage and survival in acute leukemias[J].Blood Cells Mol Dis,2010,44(3):191-197.

[10]Naguibneva I,Ameyar-Zazoua M,Polesskaya A,etal.The microRNA miR-181 targets the homeobox protein Hox-A11 during mammalian myoblast differentiation[J].Nat Cell Biol,2006,8(3):278-284.

[11]Cichocki F,Felices M,McCullar V,etal.Cutting edge:microRNA-181 promotes human NK cell development by regulating Notch signaling[J].J Immunol， 2011,187(12):6171-6175.

[12]Calin GA,Croce CM.MicroRNA signatures in human cancers[J].Nat Rev Cancer,2006,6(11):857-866.

[13]Gregory RI,Shiekhattar R.MicroRNA biogenesis and cancer[J].Cancer Res,2005,65(9):3509-3512.

[14]Eis PS,Tam W,Sun L,etal.Accumulation of miR-155 and BIC RNA in human B cell lymphomas[J].Proc Natl Acad Sci U S A,2005,102(10):3627-3632.

[15]Chen H,Chen Q,Fang M，etal.microRNA-181b targets MLK2 in HL-60 cells[J].Sci China Life Sci,2010，53(1):101-106.

[16]向立丽,李曼,顾伟英,等.急性髓系白血病患者miRNA-181b表达特点及预后意义[J].临床内科杂志,2013,30(6):417-419.

[17]Schetter AJ,Leung SY,Sohn JJ，etal.MicroRNA expression profiles as sociated with prognosis and therapeutic outcome in colon adenocarcinoma[J].JAMA,2008，299(4):425-436.

[18]Saumet A,Vetter G,Bouttier M，etal.Transcriptional repression of microRNA genes by PML-RARA increases expression of key cancer proteins in acute promyelocytic leukemia[J].Blood,2009，113(2):412-421.

[19]Visone R,Veronese A,Rassenti LZ，etal.miR-181b is a biomarker of disease progression in chronic lymphocytic leukemia[J].Blood,2011，118(11):3072-3079.

[20]Georgantas RW,Hildreth R,Morisot S，etal.CD34+ hematopoietic stem-progenitor cell microRNA expression and function:a circuit diagram of differentiation control[J].Proc Natl Acad Sci U S A,2007，104(8):2750-2755.

[21]Chen CZ,Li L,Lodish HF，etal.MicroRNAs modulate hematopoietic lineage differentiation[J].Science,2004，303(5654):83-86.

[22]Wu W,Pew T,Zou M，etal.Glucocorticoid receptor-induced MAPK phosphatase-1(MPK-1) expression inhibits paclitaxel-associated MAPK activation and contributes to breast cancer cell survival[J].J Biol Chem,2005，280(6):4117-4124.

[23]Valledor AF,Arpa L,Sánchez-Tilló E，etal.IFN-{gamma}-mediated inhibition of MAPK phosphatase expression results in prolonged MAPK activity in response to M-CSF and inhibition of prolifera-tion[J].Blood,2008，112(8):3274-3282.

[24]Takada Y,Sethi G,Sung B，etal.Flavopiridol suppresses tumor necrosis factor-induced activation of activator protein-1,c-Jun N-terminal kinase,p38 mitogen-activated protein kinase (MAPK),p44/p42 MAPK,and Akt,inhibits expression of antiapoptotic gene products,and enhances apoptosis through cytochrome c release and caspase activation in human myeloid cells[J].Mol Pharmacol,2008，73(5):1549-1557.

[25]Kim JM,White JM,Shaw AS，etal.MAPK p38 alpha is dispensable for lymphocyte development and proliferation[J].Immunol,2005，174(3):1239-1244.

[26]Tran SE,Holmstrom TH,Ahonen M，etal.MAPK/ERK overrides the apoptotic signaling from Fas,TNF,and TRAIL receptors[J].J Biol Chem,2001，276(19):16484-16490.

[27]He L,Yao H,Fan LH，etal.MicroRNA-181b expression in prostate cancer tissues and its influence on the biological behavior of the prostate cancer cell line PC-3[J].Genet Mol Res,2013，12(2):1012-1021.

[28]石磊,钱进,程子昊,等.miR-181a和miR-181b抑制胶质瘤细胞的增殖和侵袭[J].中华神经外杂志,2010,26(4):365-368.

[29]Shen Y,Zhu YM,Fan X，etal.Gene mutation patterns and their prognostic impact in a cohort of 1185 patients with acute myeloid leukemia[J].Blood,2011，118(20):5593-5603.

[30]Whitman SP,Maharry K,Radmacher MD，etal.FLT3 internal tandem duplication associates with adverse outcome and gene- and microRNA-expression signatures in patients 60 years of age or older with primary cytogenetically normal acute myeloid leukemia:a Cancer and Leukemia Group Bstudy[J].Blood,2010，116(18):3622-3626.

摘要：急性白血病是造血干细胞恶性克隆性疾病，微RNA(miRNA)在其发生、发展过程中有重要的基因调控作用。miR-181b在急性白血病和其他多种恶性实体肿瘤中表达上调，具有癌基因作用，不仅参与肿瘤细胞增殖、凋亡、侵袭和迁移等调控，同时还与药物敏感性及预后密切相关。因此，miR-181b的表达改变可作为预测疾病进展及预后的重要生物学指标。

关键词：急性白血病；微RNA-181b；侵袭性；预后

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编辑：伊姗

doi：10.3969/j.issn.1006-2084.2015.16.013

中图分类号：R733

文献标识码：A

文章编号：1006-2084(2015)16-2915-03