miR-143/145 缺失与 del (5q) MDS：新靶点与治疗曙光

为解决 del (5q) MDS 患者来那度胺（LEN）耐药问题，作者未提及具体机构的研究人员开展了关于 miR-143 和 miR-145 在 del (5q) MDS 中作用的研究。结果发现 IGF-1R 是潜在治疗靶点，其抑制可克服 LEN 耐药，为耐药患者提供新治疗策略。

　　骨髓增生异常综合征（myelodysplastic neoplasms，MDS），听起来或许有些陌生，但它却是一类严重威胁健康的血液疾病。简单来说，MDS 是造血干细胞出现异常的疾病，就像是造血工厂里的 “指挥官” 出了问题，导致血细胞生产混乱，不仅数量不足，质量也欠佳，进而引发骨髓衰竭，甚至可能发展成急性髓系白血病（acute myeloid leukemia，AML） 。在 MDS 患者中，部分人存在 5 号染色体长臂间质缺失（interstitial deletion of chromosome 5q，del (5q)）的情况，这一异常十分常见。

针对 del (5q) 的 MDS 患者，来那度胺（lenalidomide，LEN）是一线治疗药物，它能通过降解 CK1α 发挥作用，给许多患者带来了希望。然而，现实却不尽如人意，30% - 40% 的患者在初次使用 LEN 时就没有效果，还有至少一半原本有效的患者在两年内也会产生耐药性。而且，目前对于 LEN 耐药的机制尚未完全明晰，这使得寻找新的治疗方法迫在眉睫。此外，位于 del (5q) 常见缺失区域（CDR）的 miR-143 和 miR-145，虽然已知其在 del (5q) MDS 中表达降低，但它们在人类造血过程以及 del (5q) MDS 发病机制中的具体作用仍不清楚。正是在这样的背景下，为了深入探究 del (5q) MDS 的发病机制，寻找新的治疗靶点和策略，研究人员开展了此次研究。

此次研究成果具有重要意义，为 del (5q) MDS 的治疗开辟了新的方向，相关研究发表在《Leukemia》期刊上。

在研究过程中，研究人员运用了多种关键技术方法。他们通过基因表达分析技术，对相关基因的表达情况进行检测，从而探究基因之间的调控关系；利用细胞系、人脐带血细胞和患者 MDS 细胞进行体外实验，模拟疾病发生发展过程；采用慢病毒转导技术，改变细胞内基因或 miRNA 的表达水平；运用 qRT-PCR 技术定量检测 RNA 表达量；借助双荧光素酶报告基因实验、生物素标记的 RNA pull-down 实验验证分子间的相互作用；还通过体内异种移植实验，将细胞移植到小鼠体内观察疾病发展，为临床治疗提供更可靠的依据。

下面来看具体的研究结果：

1. miR-143 和 miR-145 缺失促进人类造血干细胞和祖细胞（HSPC）的克隆扩增：研究人员首先证实了 miR-143 和 miR-145 在 del (5q) MDS 患者骨髓的 CD34?细胞中表达较低，且在 CD34?干细胞 / 祖细胞中的表达高于更分化的 CD34?细胞。通过慢病毒诱饵构建体敲低 CD34? HSPC 中这两种 miRNA 的表达后发现，其能增强 CD34? HSPC 的活力，增加多能祖细胞（MPP）的绝对数量，并促进体外克隆形成能力。在体内实验中，将转导后的 CD34? HSPC 注入亚致死照射的 NSG 小鼠体内，发现 miR-143/miR-145 诱饵转导的细胞群体在移植后 8 - 34 周显示出更高的骨髓嵌合率，且在髓系和淋巴系 GFP?群体中均有体现，表明 miR-143 和 miR-145 的单倍体不足在 del (5q) MDS 恶性细胞的克隆扩增中发挥作用。
2. miR-143 和 miR-145 靶向人类造血祖细胞中的 IGF-1R：通过生物信息学分析，研究人员发现 IGF-1 信号通路在 miR-143 和 miR-145 低表达时显著上调，且胰岛素样生长因子 1 受体（IGF-1R）是这两种 miRNA 的预测靶点。双荧光素酶报告基因实验显示，过表达 miR-143 或 miR-145 可显著降低含有野生型 IGF-1R 3’UTR 细胞的荧光素酶活性，而对突变型无影响；RNA pull-down 实验证实了 miR-143 和 miR-145 能直接结合 IGF-1R mRNA。此外，del (5q) 髓系细胞系中 IGF-1R 的表面表达更高，干扰 miR-143/145 表达会增加 CD34? HSPC 中 IGF-1R 的表达，过表达 miR-143 或 miR-145 则会降低 MDS-L 细胞中 IGF-1R 的蛋白表达，说明 miR-143 和 miR-145 通过调节 IGF-1R 表达来调控细胞祖细胞活性和增殖。
3. IGF-1R 抑制降低 miR-143/miR-145 单倍体缺陷的 del (5q) 细胞的祖细胞活性：用小分子 IGF-1R 抑制剂 BMS-536924 处理 del (5q) MDS-L 细胞，发现细胞死亡显著增加，增殖明显减少，且呈剂量和时间依赖性，同时细胞周期受到影响，CFC 实验中集落形成能力也降低。在原代细胞实验中，IGF-1R 抑制仅降低了 miR-143/miR-145 诱饵转导细胞的集落形成，对正常细胞无影响。体内实验表明，无论是基因敲低还是药物抑制 IGF-1R，都能显著延长移植了 del (5q) MDS-L 细胞的小鼠的生存期，抑制 del (5q) MDS-L 细胞的扩增。
4. IGF-1R 抑制可绕过 del (5q) MDS 细胞对 LEN 的耐药性：研究人员发现，IGF-1R 抑制剂 BMS-536924 能降低所有 del (5q) 细胞系的活力，包括对 LEN 耐药的细胞系，而对非 del (5q) 细胞系无影响。在对 TP53 或 RUNX1 基因敲除导致 LEN 耐药的 MDS-L 细胞中，BMS-536924 仍能诱导细胞死亡并降低克隆形成能力。通过使用表达二倍体 CSNK1A1、miR-143 和 miR-145 的 OCI-AML3 细胞系实验证实，IGF-1R 抑制通过与 LEN/CK1α 不同的机制抑制 del (5q) MDS 细胞。
5. 靶向 TP53 或 RUNX1 的 del (5q) MDS 细胞对 Abl 或 MAPK 抑制剂敏感：通过 GSEA 分析发现，Abl、MAPK 和 mTOR 信号通路在 miR-143 和 miR-145 低表达的 MDS 患者中显著激活。Abl 抑制剂伊马替尼（imatinib）和 MAPK 通路的 MEK1/2 抑制剂曲美替尼（trametinib）能降低 LEN 耐药的 MDS-L 细胞的活力和集落输出，mTOR 抑制剂在部分细胞系中有一定效果。
6. LEN 耐药的 del (5q) MDS 患者细胞对 Abl 或 MAPK 通路抑制敏感：对 9 例 del (5q) MDS 患者的体外培养细胞进行研究，发现无论患者对 LEN 是否耐药，其细胞对伊马替尼和曲美替尼均敏感，而正常 CD34? HSPC 对这些抑制剂不敏感，表明靶向 Abl 或 MAPK 信号通路对 LEN 耐药的 del (5q) MDS 患者具有治疗前景。

综合研究结论和讨论部分，此次研究发现了 miR-143 和 miR-145 缺失导致 IGF-1R 通路激活，进而促进 del (5q) MDS 细胞的克隆扩增。IGF-1R 抑制能够克服 del (5q) MDS 细胞对 LEN 的耐药性，同时还发现 Abl 和 MAPK 信号通路是潜在的治疗靶点，FDA 批准的伊马替尼和曲美替尼等药物对 LEN 耐药的 del (5q) MDS 细胞和患者样本有效。这一研究成果揭示了 del (5q) MDS 的新发病机制，为 LEN 耐药的 del (5q) MDS 患者提供了新的治疗策略，有望改善患者的治疗现状，推动血液疾病治疗领域的发展。