您所在的位置:首頁(yè) > 腫瘤科醫(yī)學(xué)進(jìn)展 > EB病毒相關(guān)微小RNA與淋巴瘤調(diào)控機(jī)制的研究進(jìn)展
EB病毒(Epstein-Barr virus,EBV)是人類(lèi)γ-皰疹病毒家族的一個(gè)成員,是一種包膜病毒,由一個(gè)二十面體的核衣殼包圍核心DNA組成。EBV基因組可以編碼一系列能與之相互作用的或具有同源性的產(chǎn)物,包括各種各樣的抗凋亡分子、細(xì)胞因子和信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)蛋白,從而促進(jìn)EBV感染、永生化和轉(zhuǎn)化。
EBV感染的B淋巴細(xì)胞主要表達(dá)的基因產(chǎn)物包括:EBV核抗原(EBNA1、EBNA2、EBNA3a、EBNA3b、EBNA3c和LP)、潛伏膜蛋白(LMP-1、LMP-2A和LMP-2B)和EBV編碼的RNA(EBER-1、EBER-2)。
EBV是通過(guò)口咽部上皮細(xì)胞和處于休眠狀態(tài)的幼稚B細(xì)胞侵入人體的,人體初次感染EBV后,EBV基因通常不表達(dá),能與機(jī)體形成平衡狀態(tài),患者大多數(shù)無(wú)臨床癥狀,表現(xiàn)為潛伏感染。
在原發(fā)感染的過(guò)程中,EBV最初在新的被感染的細(xì)胞中表達(dá)3種潛伏膜蛋白,這些蛋白可以促使靜息B細(xì)胞成為活化的中心母細(xì)胞,并能使活化的B細(xì)胞成為連續(xù)增殖的淋巴母細(xì)胞(LCL)系,這對(duì)于腫瘤的發(fā)展有重要作用。
被激活的幼稚B淋巴母細(xì)胞在體內(nèi)迅速遷移到生發(fā)中心,在這里只有三種潛伏蛋白被表達(dá),最終這些細(xì)胞離開(kāi)生發(fā)中心成為靜息的記憶B細(xì)胞(MEMB),實(shí)現(xiàn)它的長(zhǎng)期潛伏感染。當(dāng)感染者免疫功能下降時(shí),潛伏的EBV可被再次激活,從而引起一系列的臨床癥狀。
微小RNA(miRNA)是一類(lèi)新的非編碼小分子RNA,長(zhǎng)約20--25個(gè)核苷酸,它在基因轉(zhuǎn)錄水平上能通過(guò)抑制或誘導(dǎo)mRNA的降解來(lái)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄后基因的表達(dá)。miRNA代表了一種新的調(diào)節(jié)機(jī)制,通過(guò)該機(jī)制,細(xì)胞可迅速調(diào)節(jié)一系列的動(dòng)態(tài)事件,如參與細(xì)胞生成、細(xì)胞增殖、細(xì)胞分化、細(xì)胞凋亡和脂肪代謝。
已有實(shí)驗(yàn)表明,miRNA參與腫瘤的發(fā)生過(guò)程,它們能與基因中的脆性位點(diǎn)結(jié)合,作為抑癌基因或癌基因發(fā)生調(diào)控作用。目前有8種或更多不同的miRNA參與EBV感染相關(guān)免疫反應(yīng)的基因調(diào)節(jié),如bel-6、SMAD7、BLIMPI、NFAT5和EP300等。
EBV的miRNA主要通過(guò)BHRF1和BART兩個(gè)區(qū)域被編碼,miRNA是目前唯一已知的BART的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物。據(jù)報(bào)道,BHRF1源性的miRNA在LCL中高表達(dá),而B(niǎo)ART源性的miRNA被發(fā)現(xiàn)在EBV感染的細(xì)胞株中高表達(dá)。
1 EBV相關(guān)miRNA與伯基特淋巴瘤(BL)
地方性BL主要發(fā)生在赤道附近的非洲地區(qū),幾乎100%與EBV感染有關(guān),瘧疾感染在此型BL的發(fā)病機(jī)制中也起著重要作用。急性瘧疾感染會(huì)抑制EBV特異性的免疫反應(yīng),并導(dǎo)致EBV攜帶者循環(huán)中的B細(xì)胞數(shù)目增加。
這種免疫失調(diào)有助于解釋BL的發(fā)病機(jī)制,同時(shí)也可以幫助解釋為什么EBV相關(guān)的BL在瘧疾感染常見(jiàn)地區(qū)有更高的發(fā)病率。散發(fā)性BL主要發(fā)生于美國(guó)和世界各地。相對(duì)于地方性BL,免疫缺陷相關(guān)性BL和散發(fā)性BL大約只有10%--40%的病例與EBV相關(guān)。
BL是一種同源性的疾病,幾乎所有BL都涉及c-myc基因易位,其中80%為t(8;14) (q24;q32) / mye-IgH;15%為t(2;8) (q11;q24)/ myc-IgK或5%為t(8;22) (q24;q11)/myc-Igλ;5%--10%為c-myc重排陰性。
不管發(fā)生哪種易位,其結(jié)果是原癌基因c-mye被激活,改變細(xì)胞周期的調(diào)控,抑制細(xì)胞凋亡、促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的快速增殖增長(zhǎng)。EBV感染存在于所有地方性BL中;而散發(fā)性BL中只有30%存在EBV感染,本地區(qū)達(dá)40%左右,Bellan等的一項(xiàng)研究表明,EBV陽(yáng)性和陰性的BL細(xì)胞有不同的細(xì)胞起源。
EBV陰性(多為散發(fā)性BL)的腫瘤來(lái)自于早期的中心母細(xì)胞,而EBV陽(yáng)性(主要是地方性和免疫缺陷相關(guān)性BL)的腫瘤來(lái)自后生發(fā)中心B細(xì)胞,并可能在B細(xì)胞分化的不同階段涉及不同的發(fā)病機(jī)制。
B細(xì)胞先是遵循正常生發(fā)中心的分化過(guò)程,然后,它們到達(dá)VH基因突變的生發(fā)中心,B細(xì)胞開(kāi)始分化,但是在形態(tài)、免疫表型和基因表達(dá)中并不按照正常的分化過(guò)程,最后,B細(xì)胞從生發(fā)中心分化和退出。這些過(guò)程將引起bel-6的關(guān)閉,激活BLIMP-1(B細(xì)胞終末分化的主要調(diào)節(jié)器),并將反過(guò)來(lái)抑制多個(gè)靶基因,即bcl-6.
1.1 miR.127
Leucei等通過(guò)對(duì)BL細(xì)胞株(Raji、Akata、Ramos和Gal-1)的研究發(fā)現(xiàn),miR-127在EBV陽(yáng)性的BL中存在高表達(dá),而在EBV陰性的散發(fā)性和地方性BL中其表達(dá)與反應(yīng)性增生的淋巴結(jié)組織表達(dá)相似,miR-127表達(dá)上調(diào)會(huì)導(dǎo)致Blimp-1和XBP-1的表達(dá)下調(diào),并導(dǎo)致bel-6持久性表達(dá)。
為確認(rèn)在BL中miR-127的高表達(dá)與EBV有關(guān),Onnis等用EBNA1瞬時(shí)轉(zhuǎn)染EBV陰性的BL Ramos細(xì)胞株(此株細(xì)胞miR-127為低表達(dá)),在轉(zhuǎn)染24 h后,與對(duì)照組相比,miR-127呈現(xiàn)一個(gè)內(nèi)源性的增高。由此得出結(jié)論,miR-127在EBV陽(yáng)性的BL中表達(dá)上調(diào),是受病毒產(chǎn)物EBNA1調(diào)控的。在記憶B細(xì)胞中EBNA1和miR-127的上調(diào)會(huì)導(dǎo)致BLIMP-1、XBP-1和IRF-4 mRNA的下調(diào)和bcl-6、CD.的上調(diào)。
從而得出了EBV相關(guān)的BL發(fā)病模型:EBV感染初始B細(xì)胞,經(jīng)歷了生發(fā)中心反應(yīng),進(jìn)入記憶B細(xì)胞庫(kù)。在被感染的初始B細(xì)胞中,EBV激活B細(xì)胞的、生長(zhǎng)程序(也稱為latency Ⅲ,這些細(xì)胞將由T細(xì)胞介導(dǎo)的免疫應(yīng)答識(shí)別和進(jìn)行免疫應(yīng)答。
但是這些細(xì)胞中的一小部分將會(huì)進(jìn)入生發(fā)中心(也稱latencyⅡ),并在生發(fā)中心發(fā)生反應(yīng)導(dǎo)致B細(xì)胞增殖、體細(xì)胞突變。在這個(gè)過(guò)程中,修飾免疫球蛋白(Ig)基因可變區(qū)的DNA被激活,生發(fā)中心B細(xì)胞最終分化為記憶B細(xì)胞或漿細(xì)胞。
由此,病毒獲得了進(jìn)入記憶B細(xì)胞的權(quán)利,并儲(chǔ)存于其中,在這里潛伏病毒的基因不被表達(dá)(latency 0),當(dāng)通過(guò)瘧疾感染**Toll樣受體9(TLR9)引起記憶B細(xì)胞的克隆和擴(kuò)增,表達(dá)EBNA1(1atency Ⅰ)和活化誘導(dǎo)胞嘧啶脫氨酶(AID)。此時(shí)細(xì)胞亞群表達(dá)EBNA1并導(dǎo)致病毒DNA的**,從而使miR-127表達(dá)上調(diào),并再次進(jìn)入生發(fā)中心進(jìn)行反應(yīng)。
AID的激活會(huì)導(dǎo)致IgH基因和c-myc基因雙鏈DNA的斷裂,將胞嘧啶(C)轉(zhuǎn)化為尿嘧啶(U),從而導(dǎo)致U和G的錯(cuò)配,這樣會(huì)使染色體發(fā)生易位,如c-mye/IgH易位,從而導(dǎo)致BL的發(fā)生。
1.2 miR.155
有研究表明,AID為miR-155的靶基因,miR-155能與AID mRNA的3'UTR靶向結(jié)合,導(dǎo)致靶向位點(diǎn)發(fā)生突變,AID表達(dá)失調(diào),造成c-myc基因易位。
Kluiver等通過(guò)對(duì)22例c-myc易位陽(yáng)性的BL和霍奇金淋巴瘤(HL)的石蠟組織標(biāo)本進(jìn)行研究,通過(guò)原位雜交和qRT-PCR的方法發(fā)現(xiàn)BIC(miR-155的前體B細(xì)胞整合簇)在21/22的BL中表達(dá)為陰性,少數(shù)正常淋巴組織為陽(yáng)性表達(dá),HL組織中RS細(xì)胞表現(xiàn)出強(qiáng)陽(yáng)性miR-155在BL中的表達(dá)與BIC一致。
有研究顯示,3/4的EBV陽(yáng)性BL細(xì)胞株(JIJOYE和Raji)miR-155的表達(dá)水平與HL細(xì)胞系一致,它們都為EBV感染的latencyⅢ(LMP1和EBNA2染色為陽(yáng)性);Namalwa細(xì)胞株顯示不完整的latency Ⅲ感染(LMPI染色為陰性,EBNA2染色為陽(yáng)性),在這個(gè)細(xì)胞系中miR-155只有極弱的表達(dá);EBV陽(yáng)性的BL65細(xì)胞株為latencyⅠ感染(LMP1和EBNA2染色均為陰性),BIC和miR-155的表達(dá)也為陰性。
根據(jù)這項(xiàng)研究可以推測(cè):BIC和miR-155的高表達(dá)可能與EBV的latencyⅢ感染有關(guān)。EBV latencyⅢ感染的基因產(chǎn)物L(fēng)MP1在EBV陽(yáng)性的細(xì)胞中能夠誘導(dǎo)BIC的表達(dá),LMP1對(duì)于B淋巴細(xì)胞中EBV的永生化起著必不可少的作用,它可以**NF-κB信號(hào)通路(參與免疫反應(yīng)、炎癥反應(yīng)、細(xì)胞凋亡、腫瘤發(fā)生等多個(gè)過(guò)程),誘導(dǎo)miR-155的表達(dá)。
B-細(xì)胞受體參與脂多糖介導(dǎo)的Toll受體激活和腫瘤壞死因子-α相關(guān)的巨噬細(xì)胞的炎癥反應(yīng),能誘導(dǎo)miR-155的表達(dá),NF.K B信號(hào)通路在這些過(guò)程中起重要的作用。LMP1通過(guò)誘導(dǎo)miR-155的產(chǎn)生來(lái)抑制NF-κB信號(hào)通路,從而抑制宿主天然的免疫應(yīng)答,使得病毒的基因能夠持續(xù)存在。
2 miR-146a與NK/T細(xì)胞淋巴瘤(NKTL)
NK/T細(xì)胞淋巴瘤是一種具有高度侵襲性的淋巴瘤,主要發(fā)生于東南亞地區(qū),占該地區(qū)惡性淋巴瘤的3%--9%.該腫瘤好發(fā)生于結(jié)外,最常見(jiàn)部位為鼻腔,也可見(jiàn)于胃腸道、皮膚、肝臟、脾臟。
Paik等通過(guò)對(duì)50例已確診的鼻型NKTL病例、SNK6(EBV陽(yáng)性的NKTL細(xì)胞株)、YT(EBV陽(yáng)性的NK細(xì)胞株)進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn),miR-146a是一種有效的腫瘤抑制基因,可以通過(guò)對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)來(lái)預(yù)測(cè)NKTL的預(yù)后。
NF-κB通路通過(guò)誘導(dǎo)mdR-1基因及其蛋白產(chǎn)物的表達(dá),導(dǎo)致耐藥作用的產(chǎn)生,miR-146a能抑制細(xì)胞的增殖和NF-κB的活性來(lái)加快腫瘤細(xì)胞的凋亡和增加對(duì)化療藥物的敏感性。
EBV感染免疫細(xì)胞會(huì)導(dǎo)致LMP-1介導(dǎo)的NF-κB通路激活,NF-κB活性增強(qiáng)可通過(guò)負(fù)反饋?zhàn)饔檬沟胢iR-146a的表達(dá)上調(diào),miR-146a的表達(dá)增加反過(guò)來(lái)抑制NF-κB的活性。
而在一些miR-146a低表達(dá)的NKTL病例中,NF-κB的表達(dá)激活不能通過(guò)負(fù)反饋?zhàn)饔脕?lái)誘導(dǎo)miR-146a的表達(dá),NF-κB的活性將不受控制,導(dǎo)致細(xì)胞增殖失控和耐藥性的產(chǎn)生。miR-146a表達(dá)的調(diào)節(jié)可能受其啟動(dòng)子甲基化的調(diào)節(jié),在miR-146a低表達(dá)的NKTL病例中其啟動(dòng)子處于甲基化狀態(tài),而在miR-146a高表達(dá)的NKTL病例中其啟動(dòng)子處于去甲基化狀態(tài)。
3 EBV相關(guān)miRNA與彌漫大B細(xì)胞淋巴瘤(DLBCL)
DLBCL具有高度侵襲性,是非霍奇金淋巴瘤(NHL)中最常見(jiàn)的類(lèi)型,約占NHL病例的30%--40%,好發(fā)于中老年人;兒童DLBCL多見(jiàn)于5歲以上男性兒童,約占兒童NHL的10%.EBV感染發(fā)生于約15%的DLBCL中,有研究發(fā)現(xiàn)多個(gè)EBV相關(guān)miRNA與DLBCL的發(fā)生發(fā)展有密切關(guān)系。
其中miR-199、miR-23、miR-26b、miR-27b、miR-424等在EBV陽(yáng)性的DLBCL病例中為高表達(dá);miR-20b、miR-151-3p、miR-106A、miR-222等在EBV陽(yáng)性的病例為低表達(dá)。Imig等通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)EBV陽(yáng)性的DLBCL中EBV相關(guān)的miR-424在其發(fā)生機(jī)制中起重要作用。miR-424的目的基因?yàn)镾IAH1(E3泛素連接酶,參與調(diào)節(jié)β-catenin信號(hào)通路)。
研究表明在DLBCL中SIAH1的表達(dá)下調(diào)可能是EBV通過(guò)阻礙各種凋亡途徑來(lái)抑制其表達(dá)。與EBV陰性的DLBCL相比,EBV陽(yáng)性的DLBCL miR-424表達(dá)明顯上調(diào),miR-424上調(diào)會(huì)導(dǎo)致SIAH1的下調(diào),SIAH1為腫瘤抑制因子,具有誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡的作用,其表達(dá)下調(diào)將會(huì)減弱對(duì)細(xì)胞生長(zhǎng)、凋亡的調(diào)控作用,從而導(dǎo)致腫瘤的發(fā)生。
研究顯示我國(guó)HL病例中38%--65%EBV感染為陽(yáng)性,可見(jiàn)EBV感染在HL中可能起重要作用。Navarro等對(duì)37例結(jié)節(jié)硬化型HL和12例混合細(xì)胞型HL的研究發(fā)現(xiàn),在EBV不同感染狀態(tài)的混合細(xì)胞型HL中有10種miRNA的表達(dá)存在差異,在EBV陽(yáng)性的病例中miR-96、miR-128a、miR-128b、miR-129和miR-205為低表達(dá),miR-28、miR-130b、miR-132、miR-140和miR-330為高表達(dá)。
而在結(jié)節(jié)硬化型HL病例中miR-96、miR-128a和miR-128b在EBV陽(yáng)性病例中的表達(dá)低于EBV陰性病例。病毒相關(guān)的miRNA在宿主和病毒相互作用中起到重要作用,甚至能導(dǎo)致宿主miRNA表達(dá)模式發(fā)生改變,從而有利于腫瘤的發(fā)生發(fā)展。
由此可見(jiàn)HL中EBV相關(guān)miRNA表達(dá)的改變不僅與其EBV感染狀態(tài)有關(guān),還與其分型有關(guān)。同時(shí)實(shí)驗(yàn)還通過(guò)研究3個(gè)不同的HL細(xì)胞系發(fā)現(xiàn),HL與反應(yīng)增生的淋巴結(jié)組織相比有25個(gè)miRNA表達(dá)發(fā)生改變,其中有20種miRNA是HL細(xì)胞系所表達(dá)的,5種miRNA是HL細(xì)胞系中的微環(huán)境所表達(dá)的,而在這25個(gè)miRNA中只有miR-205在不同EBV感染狀態(tài)的HL病例中表達(dá)存在差異??梢?jiàn)除了EBV感染外仍有其他機(jī)制會(huì)導(dǎo)致HL的發(fā)生。
5 結(jié)語(yǔ)
綜上所述,EBV可以促進(jìn)淋巴瘤的發(fā)生、發(fā)展,其中miRNA起著重要調(diào)控作用,隨著原位雜交、聚合酶鏈反應(yīng)等技術(shù)的應(yīng)用,miRNA在淋巴瘤中的作用機(jī)制也將越來(lái)越清晰,這將為BL的臨床診斷和治療帶來(lái)新的希望。
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