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EB病毒相关微小RNA与淋巴瘤调控机制的研究进展

2014-04-01 09:33 阅读:1752 来源:医脉通 责任编辑:张子玲
[导读] EB病毒(Epstein-Barr virus,EBV)是人类γ-疱疹病毒家族的一个成员,是一种包膜病毒,由一个二十面体的核衣壳包围核心DNA组成。EBV基因组可以编码一系列能与之相互作用的或具有同源性的产物,从而促进EBV感染、永生化和转化。

    EB病毒(Epstein-Barr virus,EBV)是人类γ-疱疹病毒家族的一个成员,是一种包膜病毒,由一个二十面体的核衣壳包围核心DNA组成。EBV基因组可以编码一系列能与之相互作用的或具有同源性的产物,包括各种各样的抗凋亡分子、细胞因子和信号转导蛋白,从而促进EBV感染、永生化和转化。

    EBV感染的B淋巴细胞主要表达的基因产物包括:EBV核抗原(EBNA1、EBNA2、EBNA3a、EBNA3b、EBNA3c和LP)、潜伏膜蛋白(LMP-1、LMP-2A和LMP-2B)和EBV编码的RNA(EBER-1、EBER-2)。

    EBV是通过口咽部上皮细胞和处于休眠状态的幼稚B细胞侵入人体的,人体初次感染EBV后,EBV基因通常不表达,能与机体形成平衡状态,患者大多数无临床症状,表现为潜伏感染。

    在原发感染的过程中,EBV最初在新的被感染的细胞中表达3种潜伏膜蛋白,这些蛋白可以促使静息B细胞成为活化的中心母细胞,并能使活化的B细胞成为连续增殖的淋巴母细胞(LCL)系,这对于肿瘤的发展有重要作用。

    被激活的幼稚B淋巴母细胞在体内迅速迁移到生发中心,在这里只有三种潜伏蛋白被表达,最终这些细胞离开生发中心成为静息的记忆B细胞(MEMB),实现它的长期潜伏感染。当感染者免疫功能下降时,潜伏的EBV可被再次激活,从而引起一系列的临床症状。

    微小RNA(miRNA)是一类新的非编码小分子RNA,长约20--25个核苷酸,它在基因转录水平上能通过抑制或诱导mRNA的降解来调节转录后基因的表达。miRNA代表了一种新的调节机制,通过该机制,细胞可迅速调节一系列的动态事件,如参与细胞生成、细胞增殖、细胞分化、细胞凋亡和脂肪代谢。

    已有实验表明,miRNA参与肿瘤的发生过程,它们能与基因中的脆性位点结合,作为抑癌基因或癌基因发生调控作用。目前有8种或更多不同的miRNA参与EBV感染相关免疫反应的基因调节,如bel-6、SMAD7、BLIMPI、NFAT5和EP300等。

    EBV的miRNA主要通过BHRF1和BART两个区域被编码,miRNA是目前唯一已知的BART的转录产物。据报道,BHRF1源性的miRNA在LCL中高表达,而BART源性的miRNA被发现在EBV感染的细胞株中高表达。

    1 EBV相关miRNA与伯基特淋巴瘤(BL)

    地方性BL主要发生在赤道附近的非洲地区,几乎100%与EBV感染有关,疟疾感染在此型BL的发病机制中也起着重要作用。急性疟疾感染会抑制EBV特异性的免疫反应,并导致EBV携带者循环中的B细胞数目增加。

    这种免疫失调有助于解释BL的发病机制,同时也可以帮助解释为什么EBV相关的BL在疟疾感染常见地区有更高的发病率。散发性BL主要发生于美国和世界各地。相对于地方性BL,免疫缺陷相关性BL和散发性BL大约只有10%--40%的病例与EBV相关。

    BL是一种同源性的疾病,几乎所有BL都涉及c-myc基因易位,其中80%为t(8;14) (q24;q32) / mye-IgH;15%为t(2;8) (q11;q24)/ myc-IgK或5%为t(8;22) (q24;q11)/myc-Igλ;5%--10%为c-myc重排阴性。

    不管发生哪种易位,其结果是原癌基因c-mye被激活,改变细胞周期的调控,抑制细胞凋亡、促进肿瘤细胞的快速增殖增长。EBV感染存在于所有地方性BL中;而散发性BL中只有30%存在EBV感染,本地区达40%左右,Bellan等的一项研究表明,EBV阳性和阴性的BL细胞有不同的细胞起源。

    EBV阴性(多为散发性BL)的肿瘤来自于早期的中心母细胞,而EBV阳性(主要是地方性和免疫缺陷相关性BL)的肿瘤来自后生发中心B细胞,并可能在B细胞分化的不同阶段涉及不同的发病机制。

    B细胞先是遵循正常生发中心的分化过程,然后,它们到达VH基因突变的生发中心,B细胞开始分化,但是在形态、免疫表型和基因表达中并不按照正常的分化过程,最后,B细胞从生发中心分化和退出。这些过程将引起bel-6的关闭,激活BLIMP-1(B细胞终末分化的主要调节器),并将反过来抑制多个靶基因,即bcl-6.

    1.1 miR.127

    Leucei等通过对BL细胞株(Raji、Akata、Ramos和Gal-1)的研究发现,miR-127在EBV阳性的BL中存在高表达,而在EBV阴性的散发性和地方性BL中其表达与反应性增生的淋巴结组织表达相似,miR-127表达上调会导致Blimp-1和XBP-1的表达下调,并导致bel-6持久性表达。

    为确认在BL中miR-127的高表达与EBV有关,Onnis等用EBNA1瞬时转染EBV阴性的BL Ramos细胞株(此株细胞miR-127为低表达),在转染24 h后,与对照组相比,miR-127呈现一个内源性的增高。由此得出结论,miR-127在EBV阳性的BL中表达上调,是受病毒产物EBNA1调控的。在记忆B细胞中EBNA1和miR-127的上调会导致BLIMP-1、XBP-1和IRF-4 mRNA的下调和bcl-6、CD.的上调。

    从而得出了EBV相关的BL发病模型:EBV感染初始B细胞,经历了生发中心反应,进入记忆B细胞库。在被感染的初始B细胞中,EBV激活B细胞的、生长程序(也称为latency Ⅲ,这些细胞将由T细胞介导的免疫应答识别和进行免疫应答。

    但是这些细胞中的一小部分将会进入生发中心(也称latencyⅡ),并在生发中心发生反应导致B细胞增殖、体细胞突变。在这个过程中,修饰免疫球蛋白(Ig)基因可变区的DNA被激活,生发中心B细胞最终分化为记忆B细胞或浆细胞。

    由此,病毒获得了进入记忆B细胞的权利,并储存于其中,在这里潜伏病毒的基因不被表达(latency 0),当通过疟疾感染**Toll样受体9(TLR9)引起记忆B细胞的克隆和扩增,表达EBNA1(1atency Ⅰ)和活化诱导胞嘧啶脱氨酶(AID)。此时细胞亚群表达EBNA1并导致病毒DNA的**,从而使miR-127表达上调,并再次进入生发中心进行反应。

    AID的激活会导致IgH基因和c-myc基因双链DNA的断裂,将胞嘧啶(C)转化为尿嘧啶(U),从而导致U和G的错配,这样会使染色体发生易位,如c-mye/IgH易位,从而导致BL的发生。

    1.2 miR.155

    有研究表明,AID为miR-155的靶基因,miR-155能与AID mRNA的3'UTR靶向结合,导致靶向位点发生突变,AID表达失调,造成c-myc基因易位。

    Kluiver等通过对22例c-myc易位阳性的BL和霍奇金淋巴瘤(HL)的石蜡组织标本进行研究,通过原位杂交和qRT-PCR的方法发现BIC(miR-155的前体B细胞整合簇)在21/22的BL中表达为阴性,少数正常淋巴组织为阳性表达,HL组织中RS细胞表现出强阳性miR-155在BL中的表达与BIC一致。

    有研究显示,3/4的EBV阳性BL细胞株(JIJOYE和Raji)miR-155的表达水平与HL细胞系一致,它们都为EBV感染的latencyⅢ(LMP1和EBNA2染色为阳性);Namalwa细胞株显示不完整的latency Ⅲ感染(LMPI染色为阴性,EBNA2染色为阳性),在这个细胞系中miR-155只有极弱的表达;EBV阳性的BL65细胞株为latencyⅠ感染(LMP1和EBNA2染色均为阴性),BIC和miR-155的表达也为阴性。

    根据这项研究可以推测:BIC和miR-155的高表达可能与EBV的latencyⅢ感染有关。EBV latencyⅢ感染的基因产物LMP1在EBV阳性的细胞中能够诱导BIC的表达,LMP1对于B淋巴细胞中EBV的永生化起着必不可少的作用,它可以**NF-κB信号通路(参与免疫反应、炎症反应、细胞凋亡、肿瘤发生等多个过程),诱导miR-155的表达。

    B-细胞受体参与脂多糖介导的Toll受体激活和肿瘤坏死因子-α相关的巨噬细胞的炎症反应,能诱导miR-155的表达,NF.K B信号通路在这些过程中起重要的作用。LMP1通过诱导miR-155的产生来抑制NF-κB信号通路,从而抑制宿主天然的免疫应答,使得病毒的基因能够持续存在。

    2 miR-146a与NK/T细胞淋巴瘤(NKTL)

    NK/T细胞淋巴瘤是一种具有高度侵袭性的淋巴瘤,主要发生于东南亚地区,占该地区恶性淋巴瘤的3%--9%.该肿瘤好发生于结外,最常见部位为鼻腔,也可见于胃肠道、皮肤、肝脏、脾脏。

    Paik等通过对50例已确诊的鼻型NKTL病例、SNK6(EBV阳性的NKTL细胞株)、YT(EBV阳性的NK细胞株)进行研究发现,miR-146a是一种有效的肿瘤抑制基因,可以通过对其进行检测来预测NKTL的预后。

    NF-κB通路通过诱导mdR-1基因及其蛋白产物的表达,导致耐药作用的产生,miR-146a能抑制细胞的增殖和NF-κB的活性来加快肿瘤细胞的凋亡和增加对化疗药物的敏感性。

    EBV感染免疫细胞会导致LMP-1介导的NF-κB通路激活,NF-κB活性增强可通过负反馈作用使得miR-146a的表达上调,miR-146a的表达增加反过来抑制NF-κB的活性。

    而在一些miR-146a低表达的NKTL病例中,NF-κB的表达激活不能通过负反馈作用来诱导miR-146a的表达,NF-κB的活性将不受控制,导致细胞增殖失控和耐药性的产生。miR-146a表达的调节可能受其启动子甲基化的调节,在miR-146a低表达的NKTL病例中其启动子处于甲基化状态,而在miR-146a高表达的NKTL病例中其启动子处于去甲基化状态。

    3 EBV相关miRNA与弥漫大B细胞淋巴瘤(DLBCL)


    DLBCL具有高度侵袭性,是非霍奇金淋巴瘤(NHL)中最常见的类型,约占NHL病例的30%--40%,好发于中老年人;儿童DLBCL多见于5岁以上男性儿童,约占儿童NHL的10%.EBV感染发生于约15%的DLBCL中,有研究发现多个EBV相关miRNA与DLBCL的发生发展有密切关系。

    其中miR-199、miR-23、miR-26b、miR-27b、miR-424等在EBV阳性的DLBCL病例中为高表达;miR-20b、miR-151-3p、miR-106A、miR-222等在EBV阳性的病例为低表达。Imig等通过研究发现EBV阳性的DLBCL中EBV相关的miR-424在其发生机制中起重要作用。miR-424的目的基因为SIAH1(E3泛素连接酶,参与调节β-catenin信号通路)。

    研究表明在DLBCL中SIAH1的表达下调可能是EBV通过阻碍各种凋亡途径来抑制其表达。与EBV阴性的DLBCL相比,EBV阳性的DLBCL miR-424表达明显上调,miR-424上调会导致SIAH1的下调,SIAH1为肿瘤抑制因子,具有诱导细胞凋亡的作用,其表达下调将会减弱对细胞生长、凋亡的调控作用,从而导致肿瘤的发生。

    研究显示我国HL病例中38%--65%EBV感染为阳性,可见EBV感染在HL中可能起重要作用。Navarro等对37例结节硬化型HL和12例混合细胞型HL的研究发现,在EBV不同感染状态的混合细胞型HL中有10种miRNA的表达存在差异,在EBV阳性的病例中miR-96、miR-128a、miR-128b、miR-129和miR-205为低表达,miR-28、miR-130b、miR-132、miR-140和miR-330为高表达。

    而在结节硬化型HL病例中miR-96、miR-128a和miR-128b在EBV阳性病例中的表达低于EBV阴性病例。病毒相关的miRNA在宿主和病毒相互作用中起到重要作用,甚至能导致宿主miRNA表达模式发生改变,从而有利于肿瘤的发生发展。

    由此可见HL中EBV相关miRNA表达的改变不仅与其EBV感染状态有关,还与其分型有关。同时实验还通过研究3个不同的HL细胞系发现,HL与反应增生的淋巴结组织相比有25个miRNA表达发生改变,其中有20种miRNA是HL细胞系所表达的,5种miRNA是HL细胞系中的微环境所表达的,而在这25个miRNA中只有miR-205在不同EBV感染状态的HL病例中表达存在差异。可见除了EBV感染外仍有其他机制会导致HL的发生。

    5 结语

    综上所述,EBV可以促进淋巴瘤的发生、发展,其中miRNA起着重要调控作用,随着原位杂交、聚合酶链反应等技术的应用,miRNA在淋巴瘤中的作用机制也将越来越清晰,这将为BL的临床诊断和治疗带来新的希望。


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