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1、分子诊断与治疗杂志 2010 年 7 月第 2 卷第 4 期 J Mol Diagn Ther, July 2010, Vol. 2 No. 4280慢性粒细胞白血病 （chronic myelocytic leukemia, CML）是一种起源于造血干细胞的血液系统恶性疾病， 发生于 9 号染色体长臂 q34 的断裂使得细胞中原癌基因 C-abl 转移到 22 号染色体 q11 上一个被称为断裂点丛集区 （breakpoint cluster region, bcr）基因的位点上，bcr 基因断裂点在不同患者中可有所不同，但在同一患者的所有细胞中却完全相同。这两个断裂基因的结合， 产生一种新
2、的融合基因 （bcr-abl） 。此融合基因表达一个 8.5 kb 的杂合转录本， 编码分子量为 210 kD 的融合蛋白 （P210bcr-abl） 。它是肿瘤细胞的“信息司令部”， 具有异常酪氨酸激酶活性， 可激活细胞内多种信号转导通路， 向细胞不断发出增殖的指令， 导致白细胞在患者体内迅速且不受控制地生长堆积， 进而引起细胞的恶性转化。虽然目前对 CML 的发病机制和靶向治疗等研究已取得了非常大的突破， 但还是存在诸多问题有待探讨， 如 CML 的早期诊断， 急变机制及防治， 耐药的产生等等。近年研究发现，CML 细胞中存在着miRNA 的表达失调，miRNA 在 CML 的发生发展和耐
3、药性等方面也发挥了重要作用。因此， 深入理解miRNA 在 CML 中的作用， 不仅有助于加深对 CML发病机制的认识， 而且对 CML 治疗， 寻找新的治疗靶点等也有重要意义。1 miRNA 的生成及作用机制miRNA 是一种非编码 RNA， 长度只有 1825 个碱基对， 其生物合成机制已得到较为详尽的阐述。首先， 机体内源基因被 RNA 聚合酶转录成约 70 个核苷酸大小的发夹单链初级转录产物 （pri-miRNA） ，pri-miRNA 有一部分也可能来自于 mRNA 剪切加工后的内含子。pri-miRNA 在细胞核内经核酸酶RNase -Drosha 和其辅助因子 Pasha 作用下
4、被剪慢性粒细胞白血病相关 microRNA 的研究进展刘静 王小中 摘 要 微小 RNA（microRNA）是一组片段短小但功能丰富， 序列高度保守， 表达具有时序性和组织特异性的核苷酸序列。近年来通过对 microRNA 生物学功能的研究发现，microRNA 在细胞的生长、分化、 凋亡以及肿瘤的发生、 转移、 耐药等过程中发挥重要作用。microRNA 与血液系统疾病的关系也在逐渐被阐明， 本文就慢性粒细胞白血病相关 microRNA 的研究进展做一综述。 关键词 微小 RNA；慢性粒细胞白血病Research advances on chronic myeloid leukemia-re
5、lated microRNA LIU Jing, WANG Xiaozhong(Department of Laboratory Medicine, the Second Affiliated Hospital of Nanchang University, Jiangxi, Nanchang 330006, China)ABSTRACT microRNAs (miRNAs) are a group of short fragments with rich feature. They have highly conserved sequences, timing and tissue-spec
6、ific expression. miRNAs plays an important role in cell growth, differentiation and apoptosis, and also in tumor generation, metastasis and drug-resistance. miRNAs associated with leukemia have also been reported. In this review, we summarize the recent progress about miRNAs in chronic myeloid leuke
7、mia.KEY WORDS microRNA; Chronic myelocytic leukemia基金项目：国家自然科学基金（30700338） 作者单位：南昌大学第二附属医院检验科，江西，南昌 330006 通讯作者：王小中，E-mail: 综 述 分子诊断与治疗杂志 2010 年 7 月第 2 卷第 4 期 J Mol Diagn Ther, July 2010, Vol. 2 No. 4281切成一个或多个含发夹结构的 70 个核苷酸左右的前体 miRNA（pre-miRNA） ， 它是一种不完全茎环结构。然后 pre-miRNA 由 Ran-GTP 依赖的转运蛋白 Exporti
8、n-5 转移至胞质内。在胞质中，Dicer 酶将其茎环结构剪切成为约 22 个核苷酸的双链 RNA片段， 随后被整合至 RNA 诱导沉默复合体 （RNA-induced silencing complex, RISC）中， 其中一条链降解， 另一条则生成成熟的 miRNA 保留在复合体中1。在个体的不同发育阶段，miRNA 的表达量不同， 但是多种 miRNA 在同一细胞中的表达使得细胞处在一种内在的 miRNA 环境中， 这个环境控制着成千上万编码基因的 mRNA，miRNA 以碱基互补的方式识别靶基因， 依据 miRNA 与其靶基因序列的互补性高低， 或是抑制蛋白质翻译延伸， 或是引发 m
9、RNA降解， 达到对靶基因表达反向调控的功能， 从而使得各种蛋白质的表达处在一个合适的水平1，2。目前认为，miRNA 对靶基因的调控方式主要有两种：介导靶 mRNA 的降解和抑制靶 mRNA 的翻译。具体选择哪种作用方式依赖于 miRNA 和靶 mRNA 互补配对的程度3，4。当 miRNA 与靶 mRNA 完全配对结合或者几乎完全配对结合时，miRNA 分子则与胞质中的核酸内切酶、 核酸外切酶和解旋酶等一起构成 RISC， 切割靶 mRNA， 使其降解， 使得相应基因沉默。此种方式在植物体内较为多见。而当 miRNA和 靶 mRNA 的 3-UTR（untranslated region）
10、 不 完全互补配对时， 则可抑制核糖体的功能， 从而抑制相应 mRNA 的翻译过程5。这种方式则在大多数动物体内存在。另外，Orom 等6发现， 在一定条件下，miR-10a 可以结合到核糖体蛋白 mRNA 的 5-UTR， 促进其翻译， 进而正调控总蛋白质的合成。Von Roretz 等7的研究还发现富含腺嘌呤 / 尿苷元 件 （adenine/uridine-rich element, ARE， 它 是 一 种mRNA 不稳定元件， 位于 mRNA 3-UTR， 严重影响其宿主 mRNA 的稳定性）介导的 mRNA 衰减调控与miRNA 介导的 mRNA 衰减调控之间也存在着多种联系。2
11、miRNA 与粒细胞的增殖和活化Chen等8的研究证明 miR-223在造血髓系细胞中特异性表达， 并且对粒细胞的增殖和活化具有重要的调节作用。但目前对于 miR-223 对粒细胞的增殖是产生正性调节还是负性调节尚存争议。Fazi 等9较早报道 miR-223 是粒细胞增殖分化的正性调控因子， 他们的研究表明 miR-223 与转录因子 NF I-A（nuclear factor I-A）和 C/EBP（CCAAT/enhancer binding protein）-形成调节回路， 这两个转录因子竞争性结合 miR-223启动子。其中因子 NF I-A 可以抑制 miR-223 的表达， 而因
12、子 C/EBP- 则可促进 miR-223 表达从而促进粒细胞的产生。因子 NF I-A 为维持较低水平的miR-223 所必需， 当其被因子 C/EBP- 置换， 维甲酸（RA）诱导分化之后， 会上调 miR-223 表达， 反过来抑制因子 NF I-A 的转录后表达。因子 NF I-A 翻译的负反馈环路有助于因子 C/EBP- 竞争和粒系细胞分化， 正调控粒细胞的生成和活化。但最近 Johnnidis等10发表研究结果说他们与 Fazi 等的结论有些矛盾， 他们通过对小鼠模型研究证明， 骨髓特异性 miR-223 负性调节髓系祖细胞增殖和粒系细胞的分化和激活。该研究还发现促进髓细胞样祖细胞
13、增殖的转录因子 （myocyte enhance factor 2C, Mef2C）是 miR-223 的一个靶标。如果抑制 miR-223， 则 Mef2C 表达上调， 促进粒、 单核系祖细胞增殖。该研究还证实，缺乏 miR-223 表达的小鼠， 其骨髓和血液中粒细胞的数量是正常小鼠的 3 倍， 而且粒细胞成熟得相对更快。对于出现两个相互矛盾的研究结果，Johnnidis等分析了可能的原因：在不同的髓系细胞发育阶段，miRNA 浓度是动态调控的， 而两小组可能选择了不同的阶段。虽然两小组的研究结论不一致， 但这都说明了 miR-223对调节粒细胞增殖及活化是至关重要的。3 miRNA 与 C
14、ML 3.1 miR-17-92miR-17-92 是 一 个 位 于 人 类 13 号 染 色 体C13orf25基因上的基因簇， 在小鼠基因组中， 它位于14号染色体上， He等11已经在鼠移植模型上证实。它具有潜在的致癌作用12。在 CML 中，Venturini等13利用 miCHIP 方法分析了 K562 细胞中 210 种人类 miRNA， 这些 K562 细胞都预先使用伊马替尼抑制了 bcr-abl 激酶活性或者使用 antiBCR-ABL shRNA 处理， 最后发现，miR-17-92 基因簇受到 bcr-abl 的调控， 表达降低。该研究小组又用 miR-qRT-PCR 技
15、术对 miR-17-92 进行分析， 发现 miR-17-92 在正常人、CML 慢性期以及急变期患者的 CD34+细胞中均有表达， 并且 miR-17-92 基因簇的某些成熟miRNA 和 pri-miRNA 在 CML 慢 性 期 表 达 增 高，分子诊断与治疗杂志 2010 年 7 月第 2 卷第 4 期 J Mol Diagn Ther, July 2010, Vol. 2 No. 4282在 CML 急性期却没有。这说明 BCR-ABLc-MYCmiR-17-92 途径在 CML 的病理生理中发挥了潜在的作用，miR-17-92 基因簇表达水平的改变与 CML 密切相关。另外，miR
16、-17-92 基因簇参与 CML 的发生也与其干扰细胞周期的调节有关。E2F 是一类调节细胞周期和细胞凋亡的重要转录因子， 它们调控细胞从G1 期进入 S 期所需基因的转录， 从而调控细胞的增殖。有研究发现，E2F 转录因子家族与 miR-17-92基因簇之间可以相互调控。首先，E2F 家族的三个因子受到 miR-17-92 基因簇的调控：miR-17-5p 可抑制 E2F1 的表达；miR-20a 能抑制 E2F2 和 E2F3 的翻译。而后，E2F1-3 又可以结合到 miR-17-92 基因簇的启动子区， 激活 miR-17-92 基因簇的转录14。ODonnell 等15又证实了 miR-17-92 基因簇的表达能被原癌基因c-myc调节， 而 E2F1-3 与c-myc又可以相互激活16。这也是 E2F 转录因子家族调节miR-17-92 基因簇的一个途径。总之，E2F 转录因子家族与 m
