谢广飞,丛 辉
(1 南通大学医学院,江苏 226001;2 南通大学附属医院输血科)
多发性骨髓瘤(multiple myeloma,MM)占血液系统恶性肿瘤10%[1],占恶性血液病相关死亡20%以上。西方国家MM 发病率为4/10 万,我国为2/10 万,随着人口老龄化,我国MM 发病率有增高趋势。MM以骨髓中浆细胞恶性克隆增殖为特点,常见临床特征为贫血、骨质破坏、肾损伤、高钙血症、易感染等[2]。尽管以硼替佐米为代表的治疗策略明显延长患者生存期,但至今MM 仍无法治愈[3]。长链非编码RNA(long non-coding RNA,lncRNA)为长度大于200 个核苷酸,但缺乏蛋白质编码能力的转录本,其表达稳定性和丰度存在异质性,作用机制也不尽相同,现已知数十种lncRNAs 在多种生物过程中发挥重要作用[4]。ARUN 等[5]在小鼠乳腺癌中使用反义寡核苷酸敲除lncRNA MALAT1,肿瘤生长变慢,出现明显囊性分化,转移减少。HAN 等[6]研究显示,恢复lncRNA MyHEART-779 表达水平可防止小鼠心脏肥大和功能障碍。本文就lncRNAs 在MM 中潜在治疗作用及机制进行综述,为探索MM 新的治疗方法提供思路。
1.1 LncRNA MALAT1 LncRNA MALAT1(metastasis-associated lung adenocarcinoma transcript 1)位于染色体11q13.1,有2 个外显子,为促癌基因,在多种肿瘤中异常表达。CHO 等[7]发现MM 中MALAT1过表达,而SUN 等[8]敲低MALAT1 可激活Hippo-YAP 信号通路,从而上调miR-181a-5p 表达,发挥抑制MM 细胞增殖、促进凋亡作用。有研究显示,在MM 血清及细胞株中MALAT1 上调,miR-1271-5p下调,MALAT1 靶向调节miR-1271-5p,而后者又负向调节SOX13(SRY-Box 13),从而抑制MM 细胞的活力、侵袭性及糖酵解,诱导凋亡[9]。来源于MM 的间充质干细胞(MSCs)中MALAT1 促进Sp1(转录因子)对LTBP3(latent TGF—binding proteins 3)启动子的激活作用,进而调节TGF-β 生物利用度,大量TGF-β 在骨髓环境中可损伤骨质[10]。GAO 等[11]研究显示,在MM 中MALAT1 增高HMGB1(high mobility group box 1)表达水平,从而促进MM 细胞自噬,抑制凋亡。MALAT1 还与髓外骨髓瘤的形成有关[12]。LIU 等[13]利用shRNA 干扰MALAT1,可使MM 细胞阻滞在G1 期而增殖受抑,使移植瘤小鼠肿瘤生长减缓。AMODIO 等[14]利用反义寡核苷酸锁核酸技术敲低MALAT1,触发MM 细胞凋亡。HU 等[15]实验证明,抗MALAT1 联合PARP1 抑制剂或蛋白酶体抑制剂在体内外均具有协同诱导MM 细胞DNA 损伤和凋亡的作用。此外,MALAT1 可捕捉miR-328 而促进慢性髓细胞白血病细胞增殖和对伊马替尼的耐药[16]。MALAT1 作为促癌基因,通过与microRNAs 作用或其他途径,在MM 或其他疾病中扮演重要角色,有望成为颇有潜力的治疗靶点。
1.2 LncRNA NEAT1 LncRNA NEAT1(nuclearparaspeckle assembly transcript 1)位于染色体11q13.1,有1 个外显子,为促癌基因,在MM 发生发展中起重要作用。有研究指出,地塞米松耐药MM 中NEAT1表达上调,且与不良预后相关;NEAT1 表达上调引起miR-193a 表达下调,进而引起髓样细胞白血病1(MCL1)基因下调,而通过敲除NEAT1 可恢复地塞米松对MM 的敏感性,若再次通过质粒转染来过表达NEAT1,又能逆转敲除NEAT1 的效果[17]。B7-H3 常参与肿瘤免疫与发展,且能促进M2 巨噬细胞极化,使M1 型巨噬细胞向M2 型转变。有研究证明,miR-214直接结合B7-H3,NEAT1 直接靶向作用于miR-214,沉默NEAT1 可诱导miR-214 表达上调而抑制B7-H3 表达和释放,这是通过抑制JAK2/STAT3 信号通路而发挥作用[18]。白藜芦醇可通过NEAT1 介导的Wnt/β-catenin 信号通路,抑制MM 细胞增殖、迁移和侵袭[19]。TAIANA 等[20]利用反义寡核苷酸锁核酸技术沉默NEAT1,可在体内外抑制MM 细胞增殖并引起凋亡,其机制是沉默NEAT1 可下调参与DNA修复过程(包括同源重组途径)的基因,从而导致DNA 损伤。沉默促癌基因NEAT1 或靶向调节其上下游信号通路,可能为MM 治疗提供一种新的选择。
1.3 其他lncRNAs 除了MALAT1 及NEAT1 在MM 中的作用已受到广泛关注,研究发现其他lncRNAs 亦在MM 中发挥重要作用。MENG 等[21]发现在MM 标本和细胞株(U266 和RPMI-8226)中lncRNA CRNDE 表达水平高于对照组,抑制CRNDE 可降低MM 细胞株增殖活力,并诱导细胞停滞在G0/G1 期,促进细胞凋亡,进一步研究发现CRNDE 充当竞争性内源RNA(ceRNA)或分子海绵捕捉miR-451,促进MM 细胞增殖,提高其抗凋亡能力。lncRNA CCAT1 可作为miR-181a-5p 分子海绵正向调控HOXA1 表达,从而促进MM 进展,CCAT1 与MM 患者较短生存期相关;敲低CCAT1 基因可显著抑制MM细胞增殖,诱导细胞滞留在G0/G1 期,表现为促凋亡及抑瘤作用[22]。另一项研究表明,lncRNA FEZF1-AS1在MM 标本和细胞株中表达上调,功能缺失试验显示FEZF1-AS1 可作为ceRNA 而调节miR-610 表达水平,进而抑制Akt3,促使MM 细胞停滞在G0/G1期,并诱导细胞凋亡、抑制增殖[23]。在马法兰耐药MM中,linc00515 和ATG14 表达水平升高,linc00515 可直接抑制miR-140-5p,从而提高ATG14 表达,而miR-140-5p 过表达可抑制MM 细胞自噬和耐药性,敲低linc00515 可抑制MM 细胞自噬及对马法兰的耐药性[24]。
Linc00152 是细胞骨架调节性RNA,可直接负向调节miR-497。YU 等[25]研究证明在MM 中linc00152过表达,采用shRNA 敲减linc00152 后MM 细胞停滞在G0/G1 期,增殖受抑。另一项研究指出,在MM中linc00152 是被STAT3 诱导的RNA,又能反过来调控STAT3,形成正反馈而影响患者生存期[26]。MM组织和细胞系中lncRNA UCA1 和IL6R 表达上调,而miR-331-3p 下调,miR-331-3p 与UCA1 或IL6R呈负相关,荧光素酶报告系统证实miR-331-3p 与UCA1 或IL6R 相互作用,敲低UCA1 可抑制MM 细胞增殖并促进凋亡;UCA1 可恢复miR-331-3p 介导的MM 细胞增殖抑制和凋亡促进作用,IL6R 也能恢复UCA1 敲低导致的MM 细胞生长抑制、凋亡增加作用,其机制是UCA1 通过靶向miR-331-3p 而增强IL6R 表达,从而促进JAK2/STAT3 信号通路的激活[27]。另一项研究发现,UCA1 还可以靶向TGF-β,促进MM 细胞生长[28]。
LncRNA H19 与多种肿瘤的发生有关,在MM中表达上调,荧光素酶报告基因测定证实,H19、miR-152-3p 和BRD4 间相互作用,BRD4 水平上调,miR-152-3p 表达下调,H19 靶向miR-152-3p 能促进BRD4 表达,BRD4 介导细胞增殖;上调MM 细胞中miR-152-3p 可抑制H19 表达,使细胞阻滞在G1期,从而抑制细胞增殖,促进凋亡;所以H19 可靶向miR-152-3p 来激活BRD4 信号传导,促进MM 发生[29]。抑制H19 表达可通过NF-κB 途径抑制多发性骨髓瘤细胞生长[30]。过表达lncRNA XLOC_013703也可通过NF-κB 途径抑制MM 细胞生长,使细胞停留在G1 期[31]。H19 血清水平还可作为诊断MM 生物标志物[32]。另有研究指出,H19 在低氧诱导的MM 中是促进细胞扩散的参与者[33]。SHEN 等[34]研究发现,在MM 细胞株和初诊患者中miR-129 表达降低,且与MM 亚型有关,过表达miR-129 可抑制MM 细胞增殖,刺激其凋亡;而lncRNA PCAT-1 可经由MAP3K7/NF-κB 途径捕捉miR-129 而促进MM 细胞生长。YANG 等[35]发现MM 组织中LncRNA SNHG1表达上调,过表达miR-342-3p 可明显抑制MM 细胞增殖,而敲低SNHG1 可提高miR-342-3p 表达,使MM 细胞停滞在G1-S 期。近年来lncRNAs 与microRNAs 在MM 中作用受到愈来愈多的关注,但其机制还不太清楚,潜在的治疗作用仍需发掘。
硼替佐米(BTZ)是首个蛋白酶体抑制剂,对初诊、复发或难治性MM 具有良好治疗作用,但其耐药机制仍未清楚。MALEK 等[36]通过建立对蛋白酶体抑制剂耐药的MM 细胞株RPMI8226,全基因组分析鉴定出4 个表达上调的lncRNAs(lnc-Co14A2-1,lnc-PRKCQ-1,lnc-DNAJB11-6 和lnc-MYOT-1),7 个表达下调的lncRNAs(lnc-PARD6G-2,lnc-FAM135A,lnc-MTRNR2L1-2,lnc-CD99-6,lnc-CHM-1,lnc-ZNF337-7 和lnc-CXorf64-1),有助于阐明对蛋白酶体抑制剂的耐药机制。lncRNA PRAL 位于染色体17p,约11%初诊MM 存在del(17p),与不良预后相关。XIAO 等[37]研究发现,lncRNA PRAL 在原代MM细胞及细胞株,尤其在del(17p)MM 中表达下调,实验证明PRAL 促进MM 细胞的生长抑制和凋亡,并增强BTZ 抗MM 效果。PAN 等[38]发现H19 作为分子海绵抑制miR-29b-3p 表达,增强Mcl-1 转录翻译,抑制MM 细胞凋亡,过表达H19 可诱导MM 对BTZ耐药。在KM3、U266 细胞系,特别是对BTZ 耐药的MM 细胞系中可检测到lncRNA NR_046683[39]。在MM 中BTZ 通过增加STAT1 磷酸化,诱导lncRNA MIAT 高表达,沉默MIAT 后可以抑制MM 细胞的生长,并增强对BTZ 敏感性[40]。因此,LncRNAs 可通过不同途径对BTZ 敏感性产生影响,通过靶向相关lncRNAs 来增强BTZ 的治疗效果或消除其耐药性也许大有前景。
MM 特征之一是间充质干细胞(MSCs)的成骨能力降低,瘤细胞与基质细胞间的通讯是肿瘤进展的驱动因素。LI 等[41]发现瘤细胞中具有生物活性的lncRNA RUNX2-AS1 可由外泌体介导并转运至MSCs,从而抑制MSCs 成骨性。外泌体可包裹并转运linc00461,linc00461 在MM 中高表达,shRNA 敲低linc00461 可显著减少MM 细胞增殖、诱导凋亡,进一步研究发现linc00461 消除miR-15a/miR-16 对BCL-2 的 抑 制[42]。LEVEILLE 等[43]发 现 在MM 中lncRNA RUNX2-AS1 经外泌体转运,抑制骨形成RUNX2 的主调节剂,从而特异性抑制MSCs 成骨分化能力。外泌体作为药物转运载体,能精准作用于特定靶点,是值得研究的治疗靶点。
综上所述,lncRNAs 异常表达与MM 密切相关,LncRNAs 在MM 中的潜在治疗作用已被越来越多的研究证实,应深入研究lncRNAs 单独应用或联合目前的治疗方法,以进一步提高MM 治疗效果,延长MM 患者生存期,提高生存质量。