MiRNA-15a/16调控TUBA1A基因对多发性骨髓瘤细胞增殖和迁移的影响及机制研究

Multiple myeloma(MM) is a common and detrimental hematologic malignancies.The miRNA-15a and -16 cluster resides at chromosome 13q14, a genomic region frequently deleted in MM, and the two members of the cluster are down-regulated in the majority of MM patients.MiRNA-15a and -16 function as important tumor suppressors,but the specific mechanism of their anti-tumor activity is not completely elucidated. Our previous work indicated miRNA-15a and -16 expression is inversely correlated to alpha-tubulin expression in MM, TUBA1A-siRNA can inhibit proliferation and migration of MM cells through down-regulating alpha-tubulin protein level. The expression levels of alpha-tubulin was decreased gradually,and disappeared finally during reticulocyte maturation，at least in part, by ubiquitin-proteosome-dependent proteolysis，and a more important mechanisms also may contribute to their loss. Bioinformatics data predictes the single-stranded miRNA- 15a and -16 bind TUBA1A gene mRNA through sequences that are imperfectly complementary to the 3′-untranslated region (3′-UTR) of the target mRNA.Using in vitro MM cell culture models，we intend to elucidate the molecualar mechanism of the anti-MM effect of miRNA-15a and -16 on proliferation and migration of MM cells by suppressing expression level of alpha-tubulin, reveal the relation of miRNA-15a/16 and TUBA1A gene,and their function in the pathogenesis of MM.

多发性骨髓瘤(MM)是一种危害较大的恶性血液系统肿瘤，MM患者常伴有del(13q14)异常，导致该miRNA-15a/16基因簇表达降低，而miRNA-15a/16是近年发现的重要抑癌基因，但其详细的抑癌机制尚不完全清楚。本课题组前期研究显示，在MM患者中miRNA-15a/16与TUBA1A基因表达水平呈负相关；TUBA1A-siRNA抑制其表达产物α-tubulin表达后，MM细胞增殖和迁移能力减低，生物信息学分析提示miRNA-15a/16与TUBA1A基因3′非编码区域互补结合；在红细胞发育过程中α-tubulin表达减少存在泛素化和分泌泡降解通路以外其它更重要的调控途径。本研究拟通过体外MM细胞实验模型，旨在阐明miRNA-15a/16通过抑制α-tubulin表达而发挥抗MM细胞增殖和迁移运动的分子机制，进一步探明两者之间的调控关系及在MM发病过程中的作用。

多发性骨髓瘤(MM)是一种危害较大的恶性血液系统肿瘤，是以骨髓中异质性浆细胞异常克隆为特征，约占所有全身肿瘤的1%及血液系统肿瘤的13%。研究发现miRNA-15a/16是多发性骨髓瘤和慢性淋巴细胞白血病等疾病重要的抑癌基因，其通过靶向调节WT1、c-MYB、NF-kB 、Bcl-2等基因表达，调控细胞增殖、分化、凋亡等相关活动。MM细胞13号染色体缺失是MM最常见的核型异常之一，且是MM一个独立的预后不良因素，该染色体异常提示其临床预后较差，荧光原位杂交技术（FISH）发现MM患者常伴有del(13q14)异常，miR-15a/16基因簇正位于该缺失区域，荧光定量PCR检测显示miR-15a/16在MM患者中表达水平明显减低，因此，miR-15a/16在MM疾病发生和发展过程中可能扮演重要作用。研究发现，miR-15a/16通过靶向调控Bcl-2、Cyclin D1、TUBA1A等基表达，而抑制MM细胞增殖和促进细胞凋亡作用；在MM细胞中miR-15a/16还可以通过调控与肿瘤转移密切相关的VEGF基因的表达，抑制MM细胞侵袭转移能力。课题组研究发现miR-15a不但在MM疾病的发生重要作用，还与MM细胞对药物敏感性密切相关，恢复miR-15a基因表达后，通过抑制MM细胞的增殖和促进细胞的凋亡，使MM.1S细胞对地塞米松和硼替佐米的药物敏感性较对照组明显增强，其详细的分子机制仍不清楚。本课题还对石蒜碱（lycorine）抗多发性骨髓瘤的机制进行研究，结果发现lycorine调控MM细胞增殖通过抑制细胞的自噬作用，HMGB1是此过程中重要的调控因子，lycorine联合硼替佐米能显著增强MM细胞对药物的敏感性，其机制也是通过抑制细胞的自噬作用。此外，我们运用microarray和荧光PCR方法对慢性粒细胞白血病不同病情阶段的循环miR进行了筛选和鉴定，初步结果显示miR-451、let-7b、miR-122等多个血浆miR可作为疾病发生、发展及预后的生物学指标。总之，本研究的结果显示miRNA-15a/16既可以靶向调控TUBA1A、Bcl-2、Cyclin D1抑制细胞增殖，也可以调控VEGF基因表达发挥抑制MM细胞转移作用，这为更全面认识其在MM发病过程中的网络调控提供了很好实验数据，并拓宽了我们对血液系统肿瘤研究的领域，为未来研究工作打下良好的基础。