《Hematology》：HOTAIR promotes the progression of B-cell acute lymphoblastic leukemia by regulating the miR-326/IGF-1R axis and activating the PI3K/AKT signaling pathway
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B细胞急性淋巴细胞白血病 (B-ALL) 是一种侵袭性血液肿瘤。长链非编码RNA HOTAIR在其中扮演关键致癌角色。本文揭示了HOTAIR通过海绵吸附微小RNA miR-326，解除对下游靶基因胰岛素样生长因子1受体 (IGF-1R) 的抑制，从而激活PI3K/AKT信号通路，最终驱动B-ALL细胞增殖并抑制其凋亡的分子机制。该研究为B-ALL的靶向治疗提供了新的潜在靶点。
背景与目的
B细胞急性淋巴细胞白血病 (B-cell acute lymphoblastic leukemia, B-ALL) 是一种具有显著异质性的血液系统恶性肿瘤。尽管化疗和靶向治疗已显著提升了成人B-ALL的四年生存率，但部分患者仍面临复发和难治的困境。非编码RNA，尤其是长链非编码RNA (long non-coding RNA, lncRNA) 在多种疾病的发展与进展中扮演着关键角色。HOX转录本反义基因间RNA (HOX transcript antisense intergenic RNA, HOTAIR) 在包括弥漫大B细胞淋巴瘤在内的多种恶性肿瘤中高表达，并与患者较差的总体生存期相关。本研究旨在探究HOTAIR在B-ALL中的致癌作用及其通过HOTAIR/miR-326/IGF-1R轴的调控机制。
HOTAIR在B-ALL患者中高表达并促进细胞恶性表型
研究首先检测了B-ALL患者与健康志愿者外周血单个核细胞 (peripheral blood mononuclear cells, PBMCs) 中HOTAIR的表达水平。结果显示，与健康志愿者相比，B-ALL患者PBMCs中HOTAIR的表达显著上调，且在复发患者中表达水平更高，提示其可能与疾病进展相关。
为了探究其功能，研究者在B-ALL细胞系 (NALM-6和RS4;11) 中分别建立了HOTAIR的过表达和敲低模型。功能实验表明，敲低HOTAIR会显著降低细胞活力、抑制细胞增殖并促进细胞凋亡；而过表达HOTAIR则能增强细胞活力和增殖能力，但对凋亡水平无显著影响。这些结果明确了HOTAIR在促进B-ALL细胞增殖和存活方面的作用。
HOTAIR靶向并负调控miR-326
为了阐明HOTAIR的作用机制，研究者进行了亚细胞定位分析，发现HOTAIR主要定位于细胞质，这暗示其可能通过转录后调控发挥作用。通过生物信息学工具预测并结合文献检索，筛选出多个可能受HOTAIR调控的、具有肿瘤抑制功能的微小RNA (microRNA, miRNA)。在B-ALL细胞中敲低HOTAIR后，仅miR-326的表达被显著上调；相反，过表达HOTAIR则会降低miR-326的表达。双荧光素酶报告基因实验进一步证实，HOTAIR可以直接结合miR-326的3‘-非翻译区 (3’-untranslated region, 3‘-UTR)，从而负调控其表达。?0.05.">
此外，临床样本检测显示，B-ALL患者PBMCs中miR-326的表达水平显著低于健康志愿者，且在复发患者中更低，与HOTAIR的表达模式相反。
miR-326抑制B-ALL细胞恶性表型并靶向IGF-1R
功能回复实验表明，过表达miR-326可以逆转HOTAIR过表达所诱导的细胞活力增强、增殖促进和凋亡抑制效应；而抑制miR-326则可以挽救HOTAIR敲低引起的细胞功能抑制。这证实了miR-326是HOTAIR下游的关键效应分子，能够拮抗HOTAIR的致癌作用。?0.05.">
接下来，研究者探索了miR-326的下游靶标。通过生物信息学预测和实验验证，发现胰岛素样生长因子1受体 (insulin-like growth factor 1 receptor, IGF-1R) 是miR-326的直接靶基因。双荧光素酶报告实验证实了miR-326与IGF-1R mRNA的3‘-UTR存在直接结合。功能上，抑制miR-326会显著上调IGF-1R的表达；而过表达miR-326则降低其表达。更重要的是，过表达IGF-1R可以逆转miR-326 mimics对细胞活力的抑制、增殖的抑制和凋亡的促进作用；反之，敲低IGF-1R可以抵消miR-326 inhibitor的促癌效应。?0.05.">
这些结果确立了miR-326通过靶向抑制IGF-1R来发挥其肿瘤抑制功能。
HOTAIR通过miR-326/IGF-1R轴调控B-ALL细胞功能
研究者进一步将HOTAIR、miR-326和IGF-1R三者联系起来。实验表明，过表达HOTAIR会显著上调IGF-1R的表达，而共转染miR-326 mimics可以逆转这一效应；敲低HOTAIR会下调IGF-1R的表达，而共转染miR-326 inhibitor则可以将其拉回。这证明HOTAIR是通过抑制miR-326来解除对IGF-1R的抑制，从而上调IGF-1R的表达。
关键的三重调控回复实验最终证实了完整的调控轴：HOTAIR过表达带来的促增殖、抗凋亡效应，可以被共转染miR-326 mimics所逆转，而在此基础上再加回IGF-1R (pHIV-z-IGF-1R) 则能再次恢复促癌表型。同样，HOTAIR敲低带来的抑癌效应，可以被共转染miR-326 inhibitor所挽救，而在此基础上再敲低IGF-1R (si-IGF-1R) 则能再次抑制细胞功能。?0.05.">
这些数据有力地证明了HOTAIR是通过调控miR-326/IGF-1R轴来影响B-ALL细胞的生物学功能。
HOTAIR通过miR-326/IGF-1R轴激活PI3K/AKT信号通路
已知IGF-1R是PI3K/AKT信号通路的重要上游激活因子。本研究通过蛋白质印迹法 (Western blotting, WB) 检测了该通路关键蛋白的磷酸化水平。结果显示，敲低HOTAIR会抑制PI3K和AKT的磷酸化；而抑制miR-326则能逆转这一抑制效应，重新激活通路；在此基础上进一步敲低IGF-1R，则会再次抑制PI3K/AKT的磷酸化。
这表明HOTAIR正是通过抑制miR-326、上调IGF-1R，进而激活了PI3K/AKT信号通路，最终促进了B-ALL的进展。
讨论与结论
本研究系统性地阐释了HOTAIR在B-ALL中的致癌机制。HOTAIR在患者中高表达，并通过“海绵吸附”作用捕获并抑制具有肿瘤抑制功能的miR-326。miR-326的下调解除了其对原癌基因IGF-1R的转录后抑制，导致IGF-1R蛋白表达上调。高表达的IGF-1R进而激活下游关键的PI3K/AKT生存和增殖信号通路，最终驱动B-ALL细胞的异常增殖并抑制其凋亡，加速疾病进展。这项工作不仅揭示了HOTAIR/miR-326/IGF-1R/PI3K/AKT这一新的调控轴在B-ALL发病机制中的作用，也为未来开发针对该轴的特异性靶向治疗策略提供了理论依据和潜在的新靶点。
