微小RNA在弥漫大B细胞淋巴瘤发病中作用的研究进展

2018-01-23 13:44阚育田张翼鷟赵海丰
天津医药 2018年4期
关键词:证实细胞系淋巴瘤

阚育田,张翼鷟,赵海丰

微小 RNA(microRNA,miRNA)是一类全长约20~22 nt的单链非编码RNA,它们通过调控编码和非编码基因的表达以及基因转录,而影响疾病进程[1]。miRNA 在细胞的增殖、凋亡、分化、代谢以及个体发育和病毒感染等方面均发挥着重要的作用[2]。弥漫大B细胞淋巴瘤(DLBCL)被定义为B细胞起源的、有大的肿瘤细胞、具有侵袭性临床表现的恶性淋巴瘤。DLBCL是非霍奇金淋巴瘤中最常见的一种类型,约占非霍奇金淋巴瘤的40%,这类肿瘤发生于淋巴结内或结外,可原发或继发于其他低度恶性淋巴瘤,其临床表现、形态学、免疫表型及遗传学特征极具异质性[3]。现已发现多种miRNA直接参与DLBCL的发病及进展过程,miRNA的表达谱也与DLBCL分子亚型相关[4]。本文综述近年来miRNA在DLBCL发病机制中作用的研究进展,为DLBCL的诊断与治疗提供新的思路。

1miRNA与DLBCL

1.1 miR-155与 DLBCL miR-155由BIC(B-cell integration cluster)基因编码,过表达BIC可促进细胞异常增殖。miR-155作用于造血系统及免疫应答,参与B细胞成熟和淋巴细胞活化,并在多种恶性肿瘤,特别是B细胞恶性淋巴组织增生性疾病中发挥致癌作用,包括 DLBCL[5]。miR-155的调控靶点为SMAD5基因,通过与SMAD5 mRNA的3′非编码区(3′UTR)结合而抑制SMAD5的表达,进而抑制骨形态生成蛋白(BMP)的信号转导通路,从而使肿瘤细胞逃避BMP等负调控因子的抑制作用而大量增殖。同时,miR-155通过作用于SMAD5,抑制了转化生长因子β1(TGF-β1)介导的p15和p21基因的翻译,从而使视网膜母细胞瘤蛋白(RB)持续磷酸化,将细胞周期阻滞在G0/G1期[6]。人类生发中心相关肿瘤基因(HGAL)是DLBCL的预后相关分子标志物之一,通过激活RhoA信号级联反应及与肌动、肌球蛋白的相互作用,参与淋巴瘤细胞的运动。Dagan 等[7]研究发现,miR-155 可以直接结合于HGAL mRNA的 3′UTR,下调 HGAL的表达。PI3K-Akt信号通路是miR-155的另一条作用通路,miR-155通过与磷脂酰肌醇3-激酶调节亚基-1(phosphoinositide-3-kinase regulatory subunit 1,PIK3R1)的 3′UTR结合抑制其翻译,从而引发PI3K-Akt信号通路的活化而发挥致癌作用[8]。激活NF-κB途径可使miR-155过表达,过表达的miR-155通过下调转录因子PU.1的表达,使B淋巴瘤细胞标记CD10的表达下调。活化B细胞样DLBCL(ABC-DLBCL)较生发中心B细胞样DLBCL(GBCDLBCL)具有更高的 NF-κB活性,CD10在 GCBDLBCL 中的表达高于 ABC 型[9-10]。miR-155 与DLBCL的转移及预后相关。有研究显示,转录因子叉头框蛋白P3(FOXP3)在DLBCL细胞中的表达高于正常B细胞,在DLBCL肿瘤组织中的表达高于肿瘤临近组织;在miR-155基因沉默的A20细胞系中,FOXP3表达降低,并且miR-155低表达组的致瘤性低于正常表达组,从而证实miR-155可能通过调节FOXP3的表达而实现其致瘤作用[11]。

1.2 miR-21与DLBCL miR-21是肿瘤中最常见的过表达的miRNA,研究表明miR-21是唯一一个在不同实体瘤中均过表达的miRNA,包括结直肠癌、肺癌等[12-13]。miR-21在前B细胞淋巴瘤的生成中尤为重要,并且在体内模型中,失活miR-21可使细胞凋亡并导致细胞周期阻滞,从而介导肿瘤退化[14]。有研究证实,抑癌基因程序性细胞死亡因子4(PDCD4)和抑癌基因PTEN是miR-21的靶基因,过表达miR-21能够抑制PDCD4和PTEN表达,促进肿瘤细胞增殖、抑制细胞分化,并可诱导肿瘤细胞发生侵袭和转移[15]。近期研究表明,miR-21可直接抑制叉头框蛋白 O1(FOXO1)的表达,从而抑制DLBCL细胞中Bim翻译[16]。miR-21还可通过抑制PTEN的表达从而激活PI3K/AKT/mTOR通路,间接抑制FOXO1的表达。在Bcl-2阳性和阴性的B细胞共培养体系中,miR-21均可介导调节性T细胞(Treg细胞)上共刺激分子(co-stimulator,ICOS)的表达,并通过共刺激配体(co-stimulator ligand,ICOSL)介导的与Treg细胞的信号对答,使内皮细胞活化并引发Bcl-2表达及肿瘤血管生成。Bcl-2抑制剂ABT-199可直接作用于内皮细胞的Bcl-2,介导内皮细胞凋亡并抑制肿瘤血管再生[17]。Zheng 等[17]研究表明,miR-21通过ICOS/ICOSL介导的Treg细胞与内皮细胞的相互作用,使ABT-199发挥其对B细胞的抑制作用。Chen等[4]研究证实,中国人群DLBCL患者中,ABC-DLBCL患者血清miRNA-21的表达高于GBC-DLBCL患者,Ⅰ期和Ⅱ期患者血清miR-21的表达明显高于Ⅲ期和Ⅳ期患者,表明miR-21与临床分期、分型和预后评估有关。miR-21可作为早期诊断、分型、指导治疗和预后评估的分子标志。

1.3 miR-17-92基因簇与DLBCL miR-17-92基因簇包括 miR-17、miR-18a、miR-19a/b、miR-20、miR-92等 6种 miRNA。DLBCL常伴 miR-17-92基因簇过表达。miR-17-92是B细胞受体(BCR)通路的主要调节因子之一,Myc基因可放大BCR信号通路并通过上调miR-17-92基因簇的表达而提高自身的表达水平[18]。miR-17-92靶向作用于免疫受体酪氨酸抑制基序(immunoreceptor tyrosine inhibitory motif,ITIM)蛋白 CD22 和 FCGR2B,通过抑制其表达放大BCR信号通路。与其他亚型相比,Myc和miR-17-92在BCR-DLBCL中高表达,抑制miR-17-92的表达可抑制BCR通路的反应,表明miR-17-92 在 BCR-DLBCL 中具有诊断价值[18]。Jablonska等[19]研究证实,受体型蛋白酪氨酸激酶O短型(protein phosphatase,receptor type O,truncated,PTPROt)及蛋白磷酸酶2A、蛋白磷酸酶2调节亚单元 2A(protein phosphatase 2,regulatory subunit B,alpha,PPP2R2A)和蛋白磷酸酶2调节亚单元5E(PPP2R5E),从而上调SYK和AKT的表达,放大BCR信号通路。

1.4 其他 miRNA与 DLBCL MiR-144、miR-10a和miR-187通过结合到B细胞淋巴瘤-6基因(Bcl-6)mRNA 的 3′UTR 而抑制 Bcl-6 的表达[20-22]。miR-144的过表达极大程度上削弱了体外OCI-Ly3细胞系的分化和侵袭,体内实验也证实了miR-144的抑癌作用[20]。Huang 等[22]研究表明,DLBCL 细胞中miR-187的表达下调,miR-187结合于Bcl-6 mRNA的3′UTR从而抑制Bcl-6表达;体外实验发现,过表达miR-187可促进DLBCL细胞凋亡,并可促进DLBCL SUDHL2细胞的药物敏感性。由此推断,miR-187可通过靶向作用于Bcl-6从而抑制DLBCL细胞分化并促进DLBCL细胞凋亡,提高DLBCL细胞对化疗的敏感性。E盒结合锌指蛋白1(ZEB1)可抑制 Bcl-6 的表达,Huang 等[23]证实,miR-200可抑制ZEB1的表达,同时,应用qRTPCR证实幽门螺杆菌阳性的胃DLBCL患者miR-200表达升高,应用免疫组织化学技术证实ZEB1表达下调,Bcl-6的表达升高,推测miR-200可能作为幽门螺杆菌阳性的胃DLBCL低侵袭性的分子标志。

在人异种移植小鼠模型中,miR-520c-3p的过表达减慢了肿瘤生长,体内及体外实验证实,DLBCL患者细胞中低表达miR-520c-3p,相反,真核翻译起始因子 4GⅡ(eIF4GⅡ)蛋白表达上调[24]。miR-520c-3p直接作用于eIF4GⅡmRNA,并负向调节eIF4GⅡ蛋白合成,通过抑制翻译并介导细胞衰老起到抑癌作用,eIF4GⅡ在这一过程中起到关键性作用[24]。

MiR-1234的表达水平与信号转导因子及转录激活因子3(STAT3)的表达相关,STAT3蛋白在转染miR-1234的细胞中表达下调,表明STAT3可能是miR-1234的潜在靶点,该研究还发现,与埃及人群相比,瑞典人群中ABC-DLBCL高表达STAT3,表明miR-1234及STAT3可能参与了ABC-DLBCL的发生,并可能与环境因素相关[25]。Kozloski等[26]发现,miR-181a通过靶向作用于CARD11、NFKBIA、NFKB1、RELA/P65及REL负向调控NF-κB通路,在依赖NF-κB通路的ABC-DLBCL中抑制细胞分化及生存,从而参与ABC-DLBCL的发病过程。Farina等[27]发现,细胞周期依赖性蛋白激酶 5(CDK5)及其激活因子细胞周期依赖性蛋白激酶5激活剂1(CDK5R1 or p35)在DLBCL细胞系中过表达,miR-26a在DLBCL细胞系中低表达,并且在DLBCL中,STAT3的磷酸化和活性依赖于CKD5,miR-26a通过CDK5/p53/STAT3通路调控细胞的分化、凋亡,从而发挥抑癌作用。在DLBCL中,miR-28a通过削弱类别转换重组以及记忆B细胞和浆细胞分化来调节生发中心反应,miR-28通过抑制BCR通路并修复B细胞增殖而发挥抑癌作用[28]。

Marques 等[29]研究发现,对阿霉素敏感的DLBCL细胞系高表达miR-34a,体外实验证实,上调miR-34a可增加细胞对阿霉素的敏感性,miR-34a靶向作用于FOXO1,表明下调FOXO1可增加DLBCL细胞系对阿霉素的敏感性,miR-34a可作为预后评估的分子标志。环磷酸腺苷(cAMP)通过AKT/mTOR/MCL1通路介导B细胞对糖皮质激素(GCs)的敏感性,高表达的磷酸二酯酶 4B(phosphodiesterase 4B,PDE4B)逆转了cAMP介导的B细胞对GCs的反应。Kim等[30]研究发现,miR-124通过下调PDE4B的表达,使cAMP的表达上调,从而抑制 AKT/mTOR/MCL1通路,并提高DLBCL细胞对GCs的敏感性。这一研究表明,miR-124可作为对激素抵抗DLBCL的治疗靶点。

2 结语与展望

miRNA丰富了表观遗传学的定义与范围,随着研究的深入,miRNA与肿瘤的发生发展之间的相互作用也进一步为肿瘤的诊断及治疗提供了新的思路。目前,已有表观遗传学药物被应用于临床。越来越多的研究表明,miRNA参与DLBCL的发病及进展。将miRNA与传统分期系统结合,可为肿瘤的分期、预后评估提供新思路,并指导治疗方案的制定。在不同分型的DLBCL中,不同miRNA的表达存在差异,表明可将miRNA运用于DLBCL的分型。随着新技术的应用及对miRNA认识的深入,将会有更多miRNA的功能及其调控机制被阐明,并应用于临床,指导临床诊疗。miRNA有望作为一类新的分子标志被应用于DLBCL的分期、分型、诊断、治疗及预后评估。

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