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PTCL的miRNA表达谱:miR-126-3p和miR-145-5p为AITL的不良预后标志

2021年08月27日
编译:杜俊 上海仁济医院血液科
来源:肿瘤资讯

近期,来自美国Nebraska医学中心的Javeed Iqbal等人在Clin Cancer Res发表重要研究,描绘了外周T细胞淋巴瘤的miRNA表达谱特征,以及与临床预后的相关性。该研究显示,PTCL存在TCR、ERK和PI3K-AKT-mTOR信号通路的激活,为潜在治疗靶点。另外,miR-126-3p和miR-145-5p在血管免疫母T细胞淋巴瘤(AITL)中具有预后相关性,为其不良预后标志物。

从研究摘要一览文章设计和结论

研究目的:外周T细胞淋巴瘤(PTCL)侵袭性程度高,且具有极大的疾病异质性。该研究小组对PTCL的miRNA表达谱进行全面分析,并对Th1、Th2、Tfh来源的PTCL相关性和预后进行分析。实验方法:通过nCounter(NanoString Inc)对miRNA表达谱进行分析,并通过qRT-PCR进行验证。研究结果:不同的Th亚群存在差异性的miRNA表达谱特征,如BCL6/miR-19b、-106、-30d、-26b与IL-21存在相关性,GATA3/miR-155、miR-337与Th2存在相关性,TBX21/miR-181a、-331-3p与Th1存在相关性。另外,在IL-21相关的PTCL中存在TCR和PI3K信号通路活化,在Th1相关的PTCL中存在ERK信号通过活化,在Th2相关的PTCL中伴有AKT-mTOR活化,以上信号通路表达均通过蛋白水平进行验证。在AITL中,miR-126-3p和miR-145-5p的高表达与不良临床结局相关。此外,通过生信分析和实验验证,靶向miR126(SIPR2)和miR145(ROCK1)可下调RhoA-GTPase表达,削弱T-B细胞相互作用。研究结论:PTCL各主要亚型(AITL、PTCL-TBX21和PTCL-GATA3)存在独特的miRNA表达谱。miR-126-3p和miR-145-5p为血管免疫母T细胞淋巴瘤(AITL)的预后不良因素。

以AITL、PTCL-TBX21和PTCL-GATA3为主要研究群体

在图1中,图A展示了体外培养T细胞分化的两种形式。其中,供者A提取的T细胞,经过CD3/CD28联合IL-2刺激,分化为不同的辅助T细胞亚群(Th);而供者B和C来源的初治CD4+T细胞则直接分化为Th亚群。并通过流式细胞术(FCM)检测PD1、CXCR5、GATA3及TBX21分子标记的表达情况。图B中,通过qRT-PCR检测Th亚群的mRNA表达,主要Marker包括BCL6、PRDM1、TBX21和GATA3。图C中,通过TBX21和GATA3检测Th1和Th2的蛋白表达。图D则通过western blot,量化对比了TBX21和GATA3在Th1和Th2中的表达量。

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图1 初始CD4+T细胞的两类主要的辅助T细胞(Th)亚群

不同Th亚群具有独特的miRNA标志物

图2鉴定出不同Th亚群独特的miRNA标志物。图A图B通过主成分分析(PCA)和无监督聚类的Pearson相关性分析,探索并鉴定不同CD4+T细胞亚群的特征性miRNA,图B表明相关性较高(r=0.6-0.95)。图C以热图的形式,展示Th1和Th2具有显著不同的miRNA表达谱(p<0.05; FC>2)。通过信号通路富集分析,图D表明Th1和Th2分布富集在不同的信号通路中。而图E则分析了不同Th亚群的TCR流式信号特征。图F通过western blot分析了Th1和Th2信号通路的蛋白表达情况。

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图2 不同Th亚群独特的miRNA标志物

miRNA表达谱与PTCL信号通路存在相关性

图3显示出miRNA与PTCL信号通路联系。图A为CD4+T细胞分化模式图。图B通过miEAA(miEAA: Nucleic Acids Res. 2016 Jul 8)工具分析,显示出不同Th亚群具有不同的miRNA表达特征。图C显示AITL与IL-21相关,PTCL-TBX21与Th1相关,PTCL-GATA3与Th2相关。图D通过miEAA生信分析,显示出AITL、PTCL-TBX21和PTCL-GATA3具有不同的信号通路表达情况。图E通过火山图,展示AITL、PTCL-TBX21和PTCL-GATA3不同的miRNA表达。图F为AITL、PTCL-TBX21和PTCL-GATA3与IL-2、Th1和Th2相对照的信号通路表达情况。

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图3 miRNA表达谱与PTCL信号通路

不同PTCL分子亚型的特征性miRNA表达谱

图4描述了不同PTCL分子亚型的特征性miRNA表达谱。在图A中,通过主成分分析(PCA)表明肿瘤细胞和正常对照具有不同的分布差异。图B中,通过无监督聚类分析,表明正常CD4+T细胞与不同PTCL分子亚型,也存在差异性的分布。图C中,通过热图描述了不同PTCL亚型的基因表达谱。图D中,通过miEAA生信分析工具,揭示了不同PTCL亚型的miRNA的上调和下调表达情况。

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图4 不同PTCL分子亚型的特征性miRNA表达谱

整合miRNA和基因表达谱的信号通路分析

图5对不同PTCL亚群的miRNA和基因表达谱进行整合分析。图A为整合基因表达谱和miRNA分析的流程图。图B描绘了AITL、PTCL-TBX21和PTCL-GATA3独特的miRNA标记。图C通过训练队列(40例)和验证队列(100例),描绘了AITL、PTCL-TBX21和PTCL-GATA3的分子标签。图D通过DB和DAVID等生信分析工具,对miRNA的信号通路作了富集分析。

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图5 不同PTCL亚群的miRNA和基因表达谱的整合分析

miRNA表达谱与PTCL预后结局的关联

图6对miRNA展示了表达情况与临床结局的关联性。其中,图A显示在AITL中,高表达miR-126预后更差。而图B显示在AITL中,高表达miR-145同样预后更差。图C为miR-126与nCounter在AITL中的相关性。图D通过q-RT PCR,描绘了miR-126在不同CD4+T细胞亚群的表达情况。图E则检测了miR-126在不同正常细胞群体的表达率。图F显示miR-126在T细胞淋巴瘤系和正常CD4+T细胞的表达差异。图G将miR-126共转染进293T细胞,并对荧光素酶报告基因进行检测。图H则对比了miR-126和空转载体的PD1和CXCR5的表达情况。图I显示在AITL中,高表达S1PR2预后较好。图J为细胞迁移试验的模式图,上层为转染空转载体和miR-126进入的Jurkat细胞系,下层为B细胞肿瘤细胞系。图K为迁移的CD4+T系Jurkat表达miR-126的情况。图L为空转载体和miR-126的S1PR2和RhoA-GTP蛋白表达。图M通过q-RT PCR,分析了miR-145和nCounter的相关性。图N为迁移的CD4+T系Jurkat表达miR-145的情况。图O为空转载体和miR-145的S1PR2和RhoA-GTP蛋白表达。

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图6 miRNA表达情况与临床结局的关联性

总之,该研究分析了不同分子起源的PTCL亚型的miRNA表达谱,并显示miR-126-3p和miR-145-5p为AITL的预后不良标志。然而,该研究结论尚需大系列样本进行验证,而靶向miRNA的临床前景尚处于探索中。

参考文献

Lone W, Bouska A, Sharma S, et al. Genome-wide microRNA expression profiling of molecular subgroups of peripheral T-cell lymphoma. Clin Cancer Res. 2021;clincanres.0573.2021.

责任编辑:Aimee
排版编辑:Mathilda

                   

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2021年09月05日
郑超
邯郸明仁医院 | 肿瘤科
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郑超
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2021年09月04日
杨雪
西安医学院附属宝鸡医院 | 放疗科
感谢分享,学习了