miRNA的DNA甲基化在多发性骨髓瘤中的研究进展

李晶 江妍霞 陈国安

南昌大学第一附属医院血液科（南昌330006）

多发性骨髓瘤（multiple myeloma，MM）是浆细胞异常增殖，进而侵犯骨髓的一种恶性肿瘤，约占血液系统肿瘤的10%。越来越多的研究表明，在多发性骨髓瘤疾病的发生、发展等过程中存在着miRNA异常表达［1⁃2］，并且这一表达改变是由其启动子区域的DNA甲基化所引起的，因此，miRNA很可能被DNA甲基化所修饰。miRNA，作为非编码RNA家族的一个成员，首次在真核生物中被发现，长度约20～25个核苷酸。以往认为miRNA无生物学功能，但近来研究表明，miRNA可在转录后水平调控基因的表达，发挥作用主要是通过与靶mRNA的3′⁃非翻译区（3′⁃UTR）结合，引起靶mRNA的降解或沉默［3］。具有高度保守性的miRNA自身可充当表观遗传调控作用的同时也会受到表观遗传调控作用，而在这受表观遗传调控作用的机制中，DNA甲基化起主导作用。DNA甲基化是指生物体在DNA甲基转移酶（DNA methyltransferase，DNMT）的作用下，将甲基转移至CG两个核苷酸的胞嘧啶上，这一过程需要s⁃甲硫氨酸作为供体。在真核生物基因启动子中有一DNA区域称之为CpG岛，那里富含C、G碱基，miRNA的DNA甲基化大多发生于此。有研究显示［4⁃6］：miRNA与DNA 甲基化能够相互调控，互为生物学靶点。miRNA通过调控DNMT的生物学活性调控DNA甲基化，从而间接引起靶基因启动子的甲基化水平及其表达水平，多数miRNA家族都有这一功能。作为研究较为火热的调控DNA甲基化的miR⁃NA⁃29家族，在多种病变组织中［6-7］能够通过直接或间接方式调控DNMT亚型的生物学活性。

1 miRNA与肿瘤

肿瘤的发生是一个多原因、多步骤的过程，各种环境和遗传的因素以多种方式引起基因的损害，从而使得原癌基因的活化和（或）抑癌基因的沉默。在正常情况下处于非甲基化的基因启动子的CpG岛发生甲基化时，或者正常情况下处于甲基化的CpG岛发生去甲基化时，常常使得一些肿瘤相关基因表达出现异常。被DNA甲基化所修饰的miRNA在组织中异常表达，进而引起功能的改变，参与肿瘤的发生与进展。有研究表明，除多发性骨髓瘤以外，急性淋巴细胞性白血病［8］、胃癌［9］、大肠癌［10］、胰腺癌［11］、肺癌［12］、卵巢癌［13］、乳腺癌［14］等多种肿瘤中都发生了miRNA的DNA甲基化，使得miRNA表达出现异常，进而影响基因调控［15］。

2 miRNA与多发性骨髓瘤

2.1 miRNA⁃335miRNA⁃335，位于人类染色体7q32.2，靶向调控下游多种基因，抑制细胞的增殖、侵袭和转移等许多生物学过程，充当着抑癌基因的角色。有国内学者吴茵等［16⁃17］对43例多发性骨髓瘤患者和30健康者进行研究，采用RT⁃PCR、MSP技术分别检测miRNA⁃335表达水平及其甲基化水平，发现患者（34.8）表达水平较健康者（269.4）低，并且患者呈现完全甲基化或部分甲基化，而健康者中76.7%呈现完全非甲基化。通过去甲基化药物（5⁃AzadC）处理骨髓瘤细胞株后，从细胞水平观察到miRNA⁃335表达水平升高。根据临床资料分析显示：miRNA⁃335甲基化程度与复发/进展具有相关性。研究表明伴随启动子甲基化的miRNA⁃335是一个预后不良的指标，且miRNA⁃335对反应肿瘤负荷有一定的诊断价值。因此作者认为miRNA⁃335启动子的甲基化与多发性骨髓瘤息息相关。

2.2 miRNA⁃34miRNA⁃34b和miRNA⁃34c都属于miRNA⁃34家族。WONG等［18］发现miRNA⁃34b/c在多发性骨髓瘤细胞系中高甲基化低表达，使用去甲基化药物5⁃氮杂胞苷处理后，miRNA⁃34b/c的启动子去甲基化和miRNA⁃34b/c获得重新表达。表明miRNA⁃34b/c的表达与其启动子的甲基化水平呈负相关。进一步的临床研究显示：复发/进展期患者miRNA⁃34b/c高甲基化发生率（52.2%）比初诊患者（5.3%）高。这种miRNA⁃34b/c的高甲基化具有肿瘤特异性，因此可能为监测多发性骨髓瘤进展的标志物。

2.3 miRNA⁃155miRNA⁃155是一种在造血细胞表达的miRNA，在B细胞肿瘤的发展中扮演着重要的角色。KRZEMINSKIP等［19］指出：对95例初治的多发性骨髓瘤患者中检测miRNA⁃155的甲基化水平，研究表明CpG区域的DNA甲基化主要出现在miRANA⁃155的外显子区域，并且miRNA⁃155甲基化程度越高，相对应的其表达水平就越低。细胞实验证实经过5⁃氮杂胞苷处理骨髓瘤细胞系后miRNA⁃155的甲基化水平降低而表达水平升高，该实验证明DNA甲基化是使得miRNA⁃155出现下调的原因。结合骨髓瘤患者临床资料分析，miRNA⁃155表达水平愈高患者无病生存期愈长，此研究说明受DNA甲基化调控的miR⁃NA⁃155可能预示着骨髓瘤患者预后不良。

2.4 miRNA⁃203越来越多的研究发现，miRNA⁃203在大多数疾病中出现异常表达，进而干扰目的基因影响相关细胞的生长、分化和转移等生物学途径。WONG等［20］利用MSP技术对123例初治、19例复发的骨髓瘤患者、8例健康对照者以及20个细胞系的miRNA⁃203进行甲基化序列分析，发现在健康对照者并未出现miRNA⁃203的启动子甲基化，而在25%的细胞系、23.6%初治患者以及21.1%复发患者中出现其启动子的甲基化（P=0.973），利用去甲基化药物（5⁃氮杂胞苷）处理细胞系后发现miRNA⁃203启动子甲基化水平降低并且获得重新表达，分析临床数据得出miRNA⁃203甲基化水平与免疫分型IgD型具有相关性（P=0.038）。因此推测miRNA⁃203的启动子甲基化在骨髓瘤中有着重要的作用。

2.5 miRNA⁃342基于miRNA⁃342⁃3P甲基化在别的肿瘤中的研究，LI等［21］对多发性骨髓中的miRNA⁃342⁃3p进行了其甲基化水平的相关研究，同样采用了MSP检测技术对10例健康对照者、63例初治骨髓瘤患者、30例复发患者以及15个细胞系的miRNA⁃342⁃3p的甲基化水平，结果显示：miRNA⁃342⁃3P在健康者中未曾出现其CpG的甲基化，而在细胞系中有3个细胞系出现甲基化而低表达。经过5⁃氮杂胞苷处理过的甲基化细胞系得以恢复，而未经过5⁃氮杂胞苷处理过的甲基化细胞系仍然呈现着甲基化。研究还证明miRNA⁃342⁃3p甲基化水平与免疫分型IgD型具有明显相关性（P=0.012），而与疾病年龄、ISS分期无相关性。MiRNA⁃342⁃3P，作为一种抑癌基因，通过其启动子的甲基化在多发性骨髓瘤中表达下调从而促进肿瘤的发生与进展。

3 结语

与经典遗传学不同，表观遗传学是一种可逆的过程，为多发性骨髓瘤的靶向治疗提供基础。多发性骨髓瘤仍以硼替佐米和沙利度胺为代表药物进行治疗，miRNA受DNA调控的研究目前仍然较少，但相信随着对DNA调控的miRNA等表观遗传学研究的不断深入，miRNA有望使其成为肿瘤分子生物标志物之一，将为肿瘤的靶向诊治提供新的有效途径。