您所在的位置:首頁 > 腫瘤科醫(yī)學進展 > EB病毒相關微小RNA與淋巴瘤調控機制的研究進展
EB病毒(Epstein-Barr virus,EBV)是人類γ-皰疹病毒家族的一個成員,是一種包膜病毒,由一個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物,包括各種各樣的抗凋亡分子、細胞因子和信號轉導蛋白,從而促進EBV感染、永生化和轉化。
EBV感染的B淋巴細胞主要表達的基因產物包括: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是通過口咽部上皮細胞和處于休眠狀態(tài)的幼稚B細胞侵入人體的,人體初次感染EBV后,EBV基因通常不表達,能與機體形成平衡狀態(tài),患者大多數(shù)無臨床癥狀,表現(xiàn)為潛伏感染。
在原發(fā)感染的過程中,EBV最初在新的被感染的細胞中表達3種潛伏膜蛋白,這些蛋白可以促使靜息B細胞成為活化的中心母細胞,并能使活化的B細胞成為連續(xù)增殖的淋巴母細胞(LCL)系,這對于腫瘤的發(fā)展有重要作用。
被激活的幼稚B淋巴母細胞在體內迅速遷移到生發(fā)中心,在這里只有三種潛伏蛋白被表達,最終這些細胞離開生發(fā)中心成為靜息的記憶B細胞(MEMB),實現(xiàn)它的長期潛伏感染。當感染者免疫功能下降時,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)是一類新的非編碼小分子RNA,長約20--25個核苷酸,它在基因轉錄水平上能通過抑制或誘導mRNA的降解來調節(jié)轉錄后基因的表達。miRNA代表了一種新的調節(jié)機制,通過該機制,細胞可迅速調節(jié)一系列的動態(tài)事件,如參與細胞生成、細胞增殖、細胞分化、細胞凋亡和脂肪代謝。
已有實驗表明,miRNA參與腫瘤的發(fā)生過程,它們能與基因中的脆性位點結合,作為抑癌基因或癌基因發(fā)生調控作用。目前有8種或更多不同的miRNA參與EBV感染相關免疫反應的基因調節(jié),如bel-6、SMAD7、BLIMPI、NFAT5和EP300等。
EBV的miRNA主要通過BHRF1和BART兩個區(qū)域被編碼,miRNA是目前唯一已知的BART的轉錄產物。據報道,BHRF1源性的miRNA在LCL中高表達,而BART源性的miRNA被發(fā)現(xiàn)在EBV感染的細胞株中高表達。
1 EBV相關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,瘧疾感染在此型BL的發(fā)病機制中也起著重要作用。急性瘧疾感染會抑制EBV特異性的免疫反應,并導致EBV攜帶者循環(huán)中的B細胞數(shù)目增加。
這種免疫失調有助于解釋BL的發(fā)病機制,同時也可以幫助解釋為什么EBV相關的BL在瘧疾感染常見地區(qū)有更高的發(fā)病率。散發(fā)性BL主要發(fā)生于美國和世界各地。相對于地方性BL,免疫缺陷相關性BL和散發(fā)性BL大約只有10%--40%的病例與EBV相關。
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,其結果是原癌基因c-mye被激活,改變細胞周期的調控,抑制細胞凋亡、促進腫瘤細胞的快速增殖增長。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40%左右,Bellan等的一項研究表明,EBV陽性和陰性的BL細胞有不同的細胞起源。
EBV陰性(多為散發(fā)性BL)的腫瘤來自于早期的中心母細胞,而EBV陽性(主要是地方性和免疫缺陷相關性BL)的腫瘤來自后生發(fā)中心B細胞,并可能在B細胞分化的不同階段涉及不同的發(fā)病機制。
B細胞先是遵循正常生發(fā)中心的分化過程,然后,它們到達VH基因突變的生發(fā)中心,B細胞開始分化,但是在形態(tài)、免疫表型和基因表達中并不按照正常的分化過程,最后,B細胞從生發(fā)中心分化和退出。這些過程將引起bel-6的關閉,激活BLIMP-1(B細胞終末分化的主要調節(jié)器),并將反過來抑制多個靶基因,即bcl-6.
1.1 miR.127
Leucei等通過對BL細胞株(Raji、Akata、Ramos和Gal-1)的研究發(fā)現(xiàn),miR-127在EBV陽性的BL中存在高表達,而在EBV陰性的散發(fā)性和地方性BL中其表達與反應性增生的淋巴結組織表達相似,miR-127表達上調會導致Blimp-1和XBP-1的表達下調,并導致bel-6持久性表達。
為確認在BL中miR-127的高表達與EBV有關,Onnis等用EBNA1瞬時轉染EBV陰性的BL Ramos細胞株(此株細胞miR-127為低表達),在轉染24 h后,與對照組相比,miR-127呈現(xiàn)一個內源性的增高。由此得出結論,miR-127在EBV陽性的BL中表達上調,是受病毒產物EBNA1調控的。在記憶B細胞中EBNA1和miR-127的上調會導致BLIMP-1、XBP-1和IRF-4 mRNA的下調和bcl-6、CD.的上調。
從而得出了EBV相關的BL發(fā)病模型:EBV感染初始B細胞,經歷了生發(fā)中心反應,進入記憶B細胞庫。在被感染的初始B細胞中,EBV激活B細胞的、生長程序(也稱為latency Ⅲ,這些細胞將由T細胞介導的免疫應答識別和進行免疫應答。
但是這些細胞中的一小部分將會進入生發(fā)中心(也稱latencyⅡ),并在生發(fā)中心發(fā)生反應導致B細胞增殖、體細胞突變。在這個過程中,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細胞最終分化為記憶B細胞或漿細胞。
由此,病毒獲得了進入記憶B細胞的權利,并儲存于其中,在這里潛伏病毒的基因不被表達(latency 0),當通過瘧疾感染**Toll樣受體9(TLR9)引起記憶B細胞的克隆和擴增,表達EBNA1(1atency Ⅰ)和活化誘導胞嘧啶脫氨酶(AID)。此時細胞亞群表達EBNA1并導致病毒DNA的**,從而使miR-127表達上調,并再次進入生發(fā)中心進行反應。
AID的激活會導致IgH基因和c-myc基因雙鏈DNA的斷裂,將胞嘧啶(C)轉化為尿嘧啶(U),從而導致U和G的錯配,這樣會使染色體發(fā)生易位,如c-mye/IgH易位,從而導致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靶向結合,導致靶向位點發(fā)生突變,AID表達失調,造成c-myc基因易位。
Kluiver等通過對22例c-myc易位陽性的BL和霍奇金淋巴瘤(HL)的石蠟組織標本進行研究,通過原位雜交和qRT-PCR的方法發(fā)現(xiàn)BIC(miR-155的前體B細胞整合簇)在21/22的BL中表達為陰性,少數(shù)正常淋巴組織為陽性表達,HL組織中RS細胞表現(xiàn)出強陽性miR-155在BL中的表達與BIC一致。
有研究顯示,3/4的EBV陽性BL細胞株(JIJOYE和Raji)miR-155的表達水平與HL細胞系一致,它們都為EBV感染的latencyⅢ(LMP1和EBNA2染色為陽性);Namalwa細胞株顯示不完整的latency Ⅲ感染(LMPI染色為陰性,EBNA2染色為陽性),在這個細胞系中miR-155只有極弱的表達;EBV陽性的BL65細胞株為latencyⅠ感染(LMP1和EBNA2染色均為陰性),BIC和miR-155的表達也為陰性。
根據這項研究可以推測:BIC和miR-155的高表達可能與EBV的latencyⅢ感染有關。EBV latencyⅢ感染的基因產物LMP1在EBV陽性的細胞中能夠誘導BIC的表達,LMP1對于B淋巴細胞中EBV的永生化起著必不可少的作用,它可以**NF-κB信號通路(參與免疫反應、炎癥反應、細胞凋亡、腫瘤發(fā)生等多個過程),誘導miR-155的表達。
B-細胞受體參與脂多糖介導的Toll受體激活和腫瘤壞死因子-α相關的巨噬細胞的炎癥反應,能誘導miR-155的表達,NF.K B信號通路在這些過程中起重要的作用。LMP1通過誘導miR-155的產生來抑制NF-κB信號通路,從而抑制宿主天然的免疫應答,使得病毒的基因能夠持續(xù)存在。
2 miR-146a與NK/T細胞淋巴瘤(NKTL)
NK/T細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)生于結外,最常見部位為鼻腔,也可見于胃腸道、皮膚、肝臟、脾臟。
Paik等通過對50例已確診的鼻型NKTL病例、SNK6(EBV陽性的NKTL細胞株)、YT(EBV陽性的NK細胞株)進行研究發(fā)現(xiàn),miR-146a是一種有效的腫瘤抑制基因,可以通過對其進行檢測來預測NKTL的預后。
NF-κB通路通過誘導mdR-1基因及其蛋白產物的表達,導致耐藥作用的產生,miR-146a能抑制細胞的增殖和NF-κB的活性來加快腫瘤細胞的凋亡和增加對化療藥物的敏感性。
EBV感染免疫細胞會導致LMP-1介導的NF-κB通路激活,NF-κB活性增強可通過負反饋作用使得miR-146a的表達上調,miR-146a的表達增加反過來抑制NF-κB的活性。
而在一些miR-146a低表達的NKTL病例中,NF-κB的表達激活不能通過負反饋作用來誘導miR-146a的表達,NF-κB的活性將不受控制,導致細胞增殖失控和耐藥性的產生。miR-146a表達的調節(jié)可能受其啟動子甲基化的調節(jié),在miR-146a低表達的NKTL病例中其啟動子處于甲基化狀態(tài),而在miR-146a高表達的NKTL病例中其啟動子處于去甲基化狀態(tài)。
3 EBV相關miRNA與彌漫大B細胞淋巴瘤(DLBCL)
DLBCL具有高度侵襲性,是非霍奇金淋巴瘤(NHL)中最常見的類型,約占NHL病例的30%--40%,好發(fā)于中老年人;兒童DLBCL多見于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EBV相關miRNA與DLBCL的發(fā)生發(fā)展有密切關系。
其中miR-199、miR-23、miR-26b、miR-27b、miR-424等在EBV陽性的DLBCL病例中為高表達;miR-20b、miR-151-3p、miR-106A、miR-222等在EBV陽性的病例為低表達。Imig等通過研究發(fā)現(xiàn)EBV陽性的DLBCL中EBV相關的miR-424在其發(fā)生機制中起重要作用。miR-424的目的基因為SIAH1(E3泛素連接酶,參與調節(jié)β-catenin信號通路)。
研究表明在DLBCL中SIAH1的表達下調可能是EBV通過阻礙各種凋亡途徑來抑制其表達。與EBV陰性的DLBCL相比,EBV陽性的DLBCL miR-424表達明顯上調,miR-424上調會導致SIAH1的下調,SIAH1為腫瘤抑制因子,具有誘導細胞凋亡的作用,其表達下調將會減弱對細胞生長、凋亡的調控作用,從而導致腫瘤的發(fā)生。
研究顯示我國HL病例中38%--65%EBV感染為陽性,可見EBV感染在HL中可能起重要作用。Navarro等對37例結節(jié)硬化型HL和12例混合細胞型HL的研究發(fā)現(xiàn),在EBV不同感染狀態(tài)的混合細胞型HL中有10種miRNA的表達存在差異,在EBV陽性的病例中miR-96、miR-128a、miR-128b、miR-129和miR-205為低表達,miR-28、miR-130b、miR-132、miR-140和miR-330為高表達。
而在結節(jié)硬化型HL病例中miR-96、miR-128a和miR-128b在EBV陽性病例中的表達低于EBV陰性病例。病毒相關的miRNA在宿主和病毒相互作用中起到重要作用,甚至能導致宿主miRNA表達模式發(fā)生改變,從而有利于腫瘤的發(fā)生發(fā)展。
由此可見HL中EBV相關miRNA表達的改變不僅與其EBV感染狀態(tài)有關,還與其分型有關。同時實驗還通過研究3個不同的HL細胞系發(fā)現(xiàn),HL與反應增生的淋巴結組織相比有25個miRNA表達發(fā)生改變,其中有20種miRNA是HL細胞系所表達的,5種miRNA是HL細胞系中的微環(huán)境所表達的,而在這25個miRNA中只有miR-205在不同EBV感染狀態(tài)的HL病例中表達存在差異。可見除了EBV感染外仍有其他機制會導致HL的發(fā)生。
5 結語
綜上所述,EBV可以促進淋巴瘤的發(fā)生、發(fā)展,其中miRNA起著重要調控作用,隨著原位雜交、聚合酶鏈反應等技術的應用,miRNA在淋巴瘤中的作用機制也將越來越清晰,這將為BL的臨床診斷和治療帶來新的希望。
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