microRNA-222/221通过抑制凋亡和活化肿瘤干细胞介导多发性骨髓瘤耐药

Multiple myeloma is still an incurable common malignancy. Glucocorticoids are the most effective first-line therapy in the multiple myeloma treatment, but the multiple myeloma cases will ultimately develop glucocorticoid resistance. Our preliminary study found that miR-222/221 differentially expressed in dexamethasone resistant and sensitive multiple myeloma cells. The bioinformatic analysis revealed that their target genes mainly involved in apoptosis and cancer stem cell signaling pathways, suggesting that miR-222/221 may mediate glucocorticoid resistance in MM through regulate their target genes to inhibit apoptosis of MM cells and promote tumor stem cells survival. The project intends to apply gene knock-out/ knock-in technology in vivo and in vitro to validate bioinformatic predicted target genes. And then we will explore the detailed effects of the abnormal expression of miR-222/221 on myeloma cells apoptosis and myeloma stem cell survival and relevant signaling mechanism in order to discover a novel target for treatment of multiple myeloma.

多发性骨髓瘤是一种尚无法治愈的常见恶性肿瘤，糖皮质激素是多发性骨髓瘤治疗中最重要的一线治疗药物，但是多发性骨髓瘤病例最终会对糖皮质激素出现耐药。本课题组初步研究发现miR-222/-221在对糖皮质激素耐药和敏感的多发性骨髓瘤细胞中存在差异性表达。生物信息学分析发现其靶基因主要为参与细胞凋亡和肿瘤干细胞信号通路的细胞因子，因此推测miR-222/221可能通过对其靶基因的调控抑制MM细胞的凋亡、促进肿瘤干细胞的存活，从而介导MM对糖皮质激素的耐药。本项目拟采用基因敲除/敲入技术在体内和体外对生物信息学技术预测的靶基因加以验证。进而深入探讨异常表达的miR-222/221对MM细胞凋亡和MM肿瘤干细胞存活的影响及其相关信号传导机制，以期发现多发性骨髓瘤治疗的新靶点。

近期研究新成果的应用延长了多发性骨髓瘤患者的中位生存期，但肿瘤的异质性仍然会导致疾病耐药和进展。miRNA作为一种在基因表达调控中起重要作用的非编码小RNA，已经被发现在肿瘤进展和耐药性中起重要作用。我们采用同源细胞系MM1R和MM1S研究miR-221-222在地塞米松诱导的MM耐药性中的作用。通过分析基因组杂交芯片数据显示，miR-221-222所在区X染色体p11.3处只在耐药细胞系MM1R中出现，而不出现在敏感细胞系MM1S中。在MM1R细胞系中，DNA拷贝数的增加与miR-221-222的上调以及PUMA的下调相关。我们通过在MM1R和MM1S细胞系中过表达和敲除实验证实了PUMA的mRNA是miR-221-222的直接靶点。过表达miR-221-222使MM1S对地塞米松耐药，敲减miR-221-222可以使MM1R对地塞米松的敏感性增加。研究发现了miR-221-222在MM耐药性中扮演重要作用，我们预测临床使用miR-221-222的反义物可以减轻瘤负荷，从而延长病人生存时间，这一点已经在小鼠MM模型中已经得到验证。此外，我们观察到MM复发病人的肿瘤细胞与未经处理的对照组相比miR-221-222表达增加，PUMA表达减少，这为我们提供了改善多发性骨髓瘤病人预后的新靶点。