综述

与NF-κB相关的微RNA对多发性骨髓瘤的影响

  • 陈文现 ,
  • 刘佳芹 ,
  • 杨航 ,
  • 周立霞
展开
  • 563006 珠海, 遵义医科大学第五附属(珠海)医院
周立霞, E-mail:

Copy editor: 洪悦民

收稿日期: 2021-12-03

  网络出版日期: 2022-09-29

Effect of NF-κB-related microRNA in multiple myeloma

  • Chen Wenxian ,
  • Liu Jiaqin ,
  • Yang Hang ,
  • Zhou Lixi
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  • The Fifth Affiliated Hospital of Zunyi Medical University (Zhuhai), Zhuhai 563006, China
Zhou Lixia, E-mail:

Received date: 2021-12-03

  Online published: 2022-09-29

摘要

多发性骨髓瘤(MM)发病率逐年上升, 是血液系统较为常见的肿瘤之一, 目前MM仍不可治愈, 其中复发及耐药是亟需攻克的两大难题。目前已经明确核因子-κB(NF-κB)在MM发病机制中发挥了重要作用, 对MM的发生发展及对MM治疗的耐药性有着重要的临床意义, 微RNA(miR)对肿瘤的增殖、凋亡等有重要作用, 是近年来的研究热点。随着研究的深入, 学者们发现MM中多种miR与NF-κB具有相互调节作用。该文主要阐述了与NF-κB相关的miR对MM发病机制及治疗的影响。

本文引用格式

陈文现 , 刘佳芹 , 杨航 , 周立霞 . 与NF-κB相关的微RNA对多发性骨髓瘤的影响[J]. 新医学, 2022 , 53(9) : 639 -642 . DOI: 10.3969/j.issn.0253-9802.2022.09.004

Abstract

The incidence of multiple myeloma (MM) has been increasing year by year, which is one of the common tumors in the blood system. At present, MM is still an incurable disease. MM recurrence and drug resistance are urgently to be resolved. Currently, nuclear factor-kappa B (NF-κB) has been proven to play a critical role in the pathogenesis of MM and have clinical significance for the occurrence and development of MM and drug resistance. MicroRNA (miR) plays an important role in tumor proliferation and apoptosis, which has become a research hotspot in recent years. Along with in-depth investigation, scholars have demonstrated that multiple miR and NF-κB exert mutually regulatory effect in MM. In this article, the effect of NF-κB-related miR upon the pathogenesis and treatment of MM was illustrated.

多发性骨髓瘤(MM)又称恶性浆细胞骨髓瘤, 是一种浆细胞恶性增殖性疾病, 全世界被诊断为MM的患者约有58.8万人, 中位年龄为69岁[1]。MM的特征是骨髓中的克隆性浆细胞异常增殖、广泛浸润, 分泌出大量的单克隆Ig或其片段 (M蛋白), 而正常的多克隆浆细胞增生及多克隆Ig的分泌受到抑制, 使得患者的相关器官和组织受到损伤, 其具体发病机制复杂, 病因暂未明确[1]。核因子-κB(NF-κB)在MM的发病中具有重要作用, 近年来有研究者发现微RNA(miR)与NF-κB之间有相互调节的作用。

一、NF-κB与MM的关系

NF-κB是在B淋巴细胞中被首次发现的, 其能与Ig-κ轻链基因近端的增强子元件结合, 调控Ig表达、组装和分泌等功能。MM是浆细胞恶性增殖性疾病, NF-κB通路参与了MM的病理生理过程。目前发现NF-κB家族由5个成员组成, 包括NF-κB1 (p50/p105)、NF-κB2(p52/p100)、RelA(p65)、RelB及c-Rel, 它们两两结合形成同源或异源二聚体存在于细胞中[2]。NF-κB在哺乳动物细胞中以p65最为常见(下文所提及的NF-κB均指p65)。一般情况下, NF-κB抑制蛋白(IκB)与NF-κB二聚体结合成三聚体, 结合状态下的NF-κB存在于细胞质, 无生物学活性。当结合状态下的NF-κB受到外界或内在因子刺激后, IκB发生磷酸化, 被蛋白酶所降解, 这时游离状态下的NF-κB进入细胞核内分别与细胞黏附分子基因、促炎症细胞因子、趋化因子基因或促存活基因结合, 调控mRNA的表达[3]。治疗MM的药物如蛋白酶抑制剂(硼替佐米)、环磷酰胺等均可以通过抑制IκB的降解来减少NF-κB的核转移[4]
NF-κB的异常激活是多种疾病状态的基础, NF-κB不仅在MM发病中起重要作用, 而且对其治疗也同样重要。NF-κB所调控的不同的下游因子, 会对细胞起不同的作用, 如NF-κB通过调节细胞因子IL-6、血管内皮生长因子(VEGF)、细胞周期蛋白D1(CyclinD1)、基因金属蛋白酶9(MMP9)、抗调亡基因(Bcl/Bax)以及耐药基因产物(Pg-p)等的表达来调控MM细胞的增殖、侵袭、调亡及耐药等[2]。而且至少有17%的初发性MM和42%的复发性MM患者体内存在着与NF-κB通路相关的主要成分及调节因子的突变[2]。另有研究表明, 在耐硼替佐米的MM细胞核内高表达NF-κB, 在治疗方案中联合使用NF-κB抑制剂或激活剂可以提高或降低硼替佐米的疗效[5]。因此通过调控NF-κB的活性, 不仅可以抑制MM细胞的增殖、侵袭, 促进其凋亡, 而且可以增加药物的敏感性, 降低耐药发生率及复发率, 靶向NF-κB对MM的治疗及耐药至关重要。

二、miR概述

miR是一段长度21~25个核苷酸的单链非编码RNA, 常存在于不稳定染色体区, 已被证实在多种疾病中发挥着重要作用。对某些特定miR表达的检测有助于对疾病的诊断、治疗及预后情况的评估。作为基因调控因子, miR本身可被其他因子调节, 或参与不同的信号通路, 从而在人体内构成了复杂的信息交通网络。

三、与NF-κB相关的miR对MM细胞的生长及耐药的影响

1. miR-21

miR-21位于17号染色体短臂上, 被证实在多种肿瘤中过度表达, 参与了肿瘤的增殖、浸润、侵袭和转移等。Ma等[6]发现在MM患者骨髓中miR-21的表达较正常者高, 在 MM细胞中加入miR-21抑制剂后可抑制MM细胞的生长。Rossi等[7]的研究证实miR-21过表达可降低硼替佐米的敏感性, miR-21还可以通过调节辅助性T 细胞17(Th17)的表达量延缓MM患者溶骨性病变的进展。NF-κB的调控对miR-21起着重要作用。Hu等(2013年)发现miR-21的启动子上有2个NF-κB结合位点, NF-κB亚基与miR-21启动子结合元件结合调控miRNA-21的表达, 抑制NF-κB后miR-21的表达下调。NF-κB与miR-21之间也还可能存在其他潜在的调控方式, IL-6已被证实对MM的发生、血管生成等起重要作用, 是MM细胞重要的生长因子。通过调节miR-21的表达可以促进间充质干细胞的增殖和转化, 转化的间充质干细胞可以分泌IL-6, IL-6被证实可以促进NF-κB的分泌, 同样IL-6也可以STAT-3依赖方式诱导miR-21的表达[6-9]。因此推测NF-κB与miR-21之间可能通过IL-6为枢纽间接相互调控, 同时miR-21也可通过IL-6为媒介促进自我表达, 但以上推测仍需大量基础研究验证。综上所述, NF-κB对MM细胞起着重要作用的原因之一是调控miR-21的表达, miR-21调控下游相关mRNA的表达促进MM细胞生长, 进一步研究NF-κB与miR-21的相互作用, 阻断两者的信号传导或能成为治疗MM的手段。

2. miR-16

miR-16位于13q14染色体上, 这是MM常见的染色体缺失区域, 13号染色体在MM患者中的缺失率为50%, 而在疾病活跃期的缺失率可超过70%。13号染色体的缺失可成为MM发病的独立危险因素及可靠的诊断指标。Khalife等[10]认为13号染色体与miR-16有明显的相关性, miR-16是MM细胞通过细胞外囊泡分泌释放的, miR-16可以直接下调IκB激酶(IKKα/β络合物)的表达, 抑制IκB的降解, 抑制NF-κB向核内转移。硼替佐米是MM治疗方案中不可或缺的蛋白酶抑制剂, 增加miR-16的表达可以抑制IκB的磷酸化及降解, 从而增加MM细胞对硼替佐米的敏感性[10]。NF-κB通过刺激骨髓基质细胞分泌的IL-6呈时间及剂量依赖性地抑制MM细胞中miR-16的表达。这表明miR-16与NF-κB可以相互调节, 在生理条件下两者的调控处于动态平衡, 当机体受到外界及内在异常因素刺激时, 这种平衡难以维持, 产生一系列病理反应, 高水平的miR-16与MM患者生存期延长明显相关, 因此上调miR-16的表达改善MM细胞的耐药性及延长患者寿命可能是一种可行的思路。但亦有研究者认为miR-16虽然位于13q14, 但13q14缺失与miR-16的表达无关, miR-16的表达与MM患者的预后无关, 但miR-16对MM诊断的敏感度可达100%, 特异度达73%[11]。上述研究均支持miR-16可作为MM可靠诊断指标的观点, 至于miR-16与MM患者的预后及与耐药性的关系还需更多的研究进一步证实。

3. miR-9

miR-9家族分别位于1q22、5q14.3、15q26.1染色体上, miR-9在不同的肿瘤中分别起着抑制或促进肿瘤细胞生长的作用。Huang等[12]的研究表明miR-9可以促进MM细胞的生长, 抑制其凋亡, 在MM细胞中过表达miR-9可以增强NF-κB的激活, 敲除miR-9后NF-κB的表达和IκB磷酸化程度均下调, 因此可以推断miR-9可通过某种机制来调控NF-κB的表达。Zhang等(2015年)提出在MM中NF-κB的激活可能是通过降低miR-9的甲基化来介导的, 但是值得关注的是, miR-9的甲基化在初诊MM患者中较少见, 在复发性MM患者中则呈特异性表达。因此miR-9对NF-κB的调节作用可能在复发性MM患者中具有更为重要的意义, 但目前对其作用机制的相关研究较少。

4. miR-129

miR-129是近年来新发现的miR, 在多种肿瘤中miR-129的比例明显失衡。在MM细胞中miR-129的表达水平较正常细胞低, 通过上调或下调miR-129的表达后发现过表达miR-129可以抑制MM细胞增殖, 诱导细胞凋亡, 给予NF-κB抑制剂后可以上调miR-129的表达从而抑制细胞增殖[13]。通过上调miR-129的表达可以明显抑制NF-κB在细胞核中的富集[14]。NF-κB通路对miR-129介导的功能起着重要作用, 但具体调控机制还有待进一步研究。在肠道炎症性疾病中, miR-129可以通过负调控一种新型的E3泛素连接酶(FBW7)抑制IκB的泛素化及降解从而抑制NF-κB的核转移[15]。但在MM细胞中该调控机制尚未得到证实, 仍需进一步探究, 但这为相关研究提供了可行的方向。

5. miR-29

miR-29家族目前有3个成员—— miR-29a、miR-29b、miR-29c, 现有针对MM的研究大多数以miRNA-29b为主。在MM细胞中上调miR-29b的表达可以抑制IκB的磷酸化, 显著抑制NF-κB的转录活性, 进而抑制肿瘤细胞的增殖, 诱导肿瘤细胞的调亡[16]。值得注意的是, 在间充质干细胞中IL-8已经被证实是NF-κB功能激活的重要因子[17]。Nicola Amodio等(2013年)发现miR-29可以显著下调IL-8 mRNA的表达, 抑制MM细胞中IL-8 mRNA的表达, 这可能是miR-29抑制细胞迁徙能力的重要原因。miR-29c可以增加去泛素化酶A20的表达量, A20的过表达可以抑制NF-κB启动子的激活[18]。Balkhi等(2014年)认为miR-29c可以阻止人抗原R(HUR, 又称ELAVL1)与A20 基因3′非编码区(3′ UTR)的结合及合成RNA, 降解RNA诱导沉默复合物(RISC), 从而保证A20的转录。MM中miR-29c的研究鲜见, 但miR-29c对A20起着重要作用, 即miR-29c可能间接对MM起重要调控作用, 但这还有待进一步验证。Zhou等[19]的研究证实, NF-κB可以与miR-29的启动子结合抑制miR-29的转录及表达, 这表明miR-29与NF-κB在一定程度上可以相互调节。

6. miR-202

骨髓间充质干细胞(BMSC)可以分泌多种因子促进MM细胞的生长, 包括B细胞活化因子(BAFF)。Shen等[20]发现在MM患者的BMSC中miR-202低表达、BAFF高表达, 进一步研究发现, miR-202可以抑制BMSC中NF-κB的表达, 且NF-κB参与了BMSC中BAFF的生成过程, 从而调节MM细胞在骨髓基质中的黏附性。这提示miR-202或可成为抑制MM细胞侵袭及迁移的重要靶点之一。

四、结论与展望

到目前为止MM仍是不可治愈的疾病, 而且现有的治疗方案常给患者带来不同程度的药物不良反应, 不少患者因不能耐受而不得不终止治疗, 复发性MM的耐药性升高, 新药研发对MM疾病的治疗及降低耐药率尤为迫切。目前已经明确NF-κB可以影响MM细胞在局部微环境中的增殖、存活及耐药性, 是治疗MM的重要靶点之一。miR在机体中可以发挥错综复杂的作用, MM细胞中大多数miR可以与NF-κB相互调节, 当然在人体正常细胞中也存在着NF-κB的调控机制, 对正常的生理活动也有调节作用, 若可通过干扰miR的活性从而选择性干扰NF-κB的活性, 保留其在正常细胞中的功能, 减轻药物对MM患者的不良反应, 或会为MM患者带来新的希望, 目前NF-κB与miR两者的相互作用在MM中研究较少, 因此深入研究两者关系或能为MM的治疗带来突破。
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