综述：揭示microRNA、PI3K/AKT通路及其在各种类型白血病中作用的全面综述

本综述系统阐述了PI3K/AKT/mTOR信号通路与microRNA（miRNA）调控在急性白血病发生发展中的分子互作机制，重点分析了其在急性淋巴细胞白血病（ALL）、急性髓系白血病（AML）、慢性髓系白血病（CML）及慢性淋巴细胞白血病（CLL）中的关键作用。文章深入探讨了重要致癌miRNA（如miR-155、miR-17-92簇）和抑癌miRNA（如miR-15a/16-1簇、miR-34a）对PIK3CA、AKT1、PTEN、FLT3等关键基因的靶向调控，并评估了PI3K/AKT抑制剂（如idelalisib、MK-2206）及miRNA靶向疗法（如antagomiRs、miRNA mimics）的转化潜力，为白血病精准治疗提供了新视角。

引言

白血病是一组以未成熟血细胞不受控增殖为特征的血液系统恶性肿瘤，主要包括急性髓系白血病（AML）、急性淋巴细胞白血病（ALL）、慢性髓系白血病（CML）和慢性淋巴细胞白血病（CLL）。尽管治疗手段不断进步，复发、耐药及长期生存率低仍是当前白血病治疗面临的主要挑战。microRNA（miRNA）作为短链非编码RNA（约22个核苷酸），通过结合靶mRNA的3'非翻译区（3'UTR）调控细胞分化、增殖和凋亡等关键生物学过程。研究表明，miRNA表达失调与白血病发生发展密切相关。同时，磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白（PI3K/AKT/mTOR）信号通路作为调控细胞存活与增殖的核心通路，其异常激活在白血病中亦十分常见。本综述旨在系统探讨PI3K/AKT/mTOR通路与miRNA在各类白血病中的相互作用及其临床意义。

PI3K/AKT信号通路与miRNA在白血病发展中的作用

PI3K/AKT/mTOR通路在白血病发生中的参与

PI3K/AKT/mTOR信号通路是细胞周期进程、增殖和存活的关键调节因子，其功能失调是包括白血病在内的多种癌症的标志。该通路的过度激活由遗传或微环境因素驱动，在多种白血病亚型中促进白血病发生。在ALL中，PI3K/AKT/mTOR活性增加导致细胞生长失控并贡献于化疗耐药。例如，糖皮质激素受体（NR3C1）通过PI3K/AKT/GSK3β/Bim轴介导ALL耐药，其中AKT磷酸化抑制促凋亡蛋白Bim，维持白血病细胞存活。CML则由费城染色体t(9;22)产生的BCR-ABL融合蛋白驱动，其持续激活PI3K/AKT/mTOR，增强细胞增殖和基因组不稳定性。

在AML中，PI3K/AKT/mTOR的过度激活源于多种遗传改变，显著影响疾病进展。关键突变包括：

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  FLT3突变：尤其是内部串联重复（FLT3-ITD），见于约25%正常核型AML患者，导致FLT3受体酪氨酸激酶持续激活，驱动PI3K/AKT/mTOR信号，促进细胞存活。
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  KIT突变：通过衔接蛋白GAB2激活PI3K/AKT，促进AML进展。
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  PTEN失活：作为负向调控因子，PTEN突变或缺失维持通路活性。
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  PIK3CA突变：影响PI3K的p110α催化亚基，增强通路信号。
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  AKT1突变：如E17K突变，导致AKT1异常膜定位并放大下游信号。

除遗传突变外，自分泌/旁分泌信号环路（如胰岛素样生长因子-1（IGF-1）/IGF-1受体）也进一步激活AML中的PI3K/AKT。研究表明，中和性抗IGF-1R抗体能在70%具有活性PI3K信号的AML样本中抑制IGF-1R和AKT磷酸化，揭示了一种非突变性的通路激活机制。这些多样化的机制整合了上游激活因子（如生长因子、受体酪氨酸激酶）和下游效应因子（如FOXO3a、p70S6K、4EBP1），驱动白血病发生和治疗抵抗。

许多miRNA在此背景下充当有效的肿瘤抑制因子。例如，在CLL中常缺失的miR-15/16簇直接靶向抗凋亡蛋白Bcl-2，从而促进程序性细胞死亡。类似地，miR-26a、miR-214和miR-485-3p也抑制致癌通路。相反，一些miRNA作为癌基因（oncomiRs）发挥作用，包括常过度表达并促进细胞增殖的miR-155，以及抑制凋亡的miR-125b。其他在白血病中重要的oncomiR还包括miR-93、miR-127、let-7家族成员等。此外，特定的miRNA，如miR-128a/b、miR-185-5p、miR-196b和miR-223，已被确定为关键参与者，各自调节白血病细胞生物学的不同方面。

这些miRNA的机制作用主要通过靶向关键信号通路介导。一个典型的例子是PI3K/AKT/mTOR通路，它是促存活信号的中心枢纽。MiRNA可通过靶向其组分（如上游调节因子PDK1或关键肿瘤抑制因子PTEN）来调节该通路。PTEN的缺失导致AKT组成性激活。激活的磷酸化AKT（pAKT）通过下游效应因子（如mTOR）驱动细胞生长和增殖，并通过抑制促凋亡因子（如Bad、BIM）来抵消凋亡。BCR-ABL1癌蛋白（CML的标志）也参与相同的下游通路。miRNA介导的调节的净效应是破坏了BCL-2家族中促存活（如Bcl-2）和促凋亡（如Bax、Bad）信号之间的微妙平衡，最终使天平向细胞存活和扩增倾斜。

miRNA在白血病发病机制中的作用

MiRNA是基因表达的关键调节因子，通过调控增殖、凋亡和干细胞维持影响癌症发展。在白血病中，独特的miRNA表达谱区分了病变组织与健康组织，为了解疾病进展和治疗潜力提供了见解。

AML

MiRNA调节AML的标志性特征，如不受控的增殖和受损的凋亡。遗传突变（如FLT3基因内部串联重复、miRNA结合位点改变）和基因表达失调驱动白血病发生。例如，miR-488抑制细胞周期进程，显示其治疗潜力。类似地，在携带t(8;21)融合基因的inv(16) AML中过表达的miR-126，通过增强白血病细胞存活在小鼠模型中促进疾病。遗传删除miR-126可降低AML发生率并延长CM敲入小鼠的生存期，凸显了其作为治疗靶点的作用。

此外，miRNA表现出情境依赖性功能。例如，miR-155在特定AML背景下作为癌基因通过上调PI3Kγ等方式促进肿瘤生长；而其低表达则可能通过基因表达失调加剧疾病。位于19、21和11号染色体的miR-125家族支持造血干细胞（HSC）的自我更新，并有助于骨髓增殖性肿瘤向AML的进展。

ALL

MiRNA在ALL的发病机制、诊断和治疗中起着关键作用。组蛋白甲基化调节因子SETD8的3'UTR变异，特别是miR-502结合位点的变异，通过破坏表观遗传控制增加儿童ALL风险。异常的miRNA表达进一步定义了ALL亚型。上调的miRNA（如miR-128a、miR-181b、miR-19b、miR-20a、miR-26a、miR-92、miR-223）促进增殖，而下调的miRNA（如miR-100、miR-143、miR-145、miR-196b、let-7e）则作为肿瘤抑制因子。值得注意的是，miR-196b在T-ALL中过表达，而miR-100与B-ALL中的t(12;21)(ETV6-RUNX1)易位相关，使得按亚型分类成为可能。

在功能上，miR-21等miRNA通过靶向肿瘤抑制因子作为癌基因发挥作用，而miR-181家族在特定情境下可抑制肿瘤生长。此外，miRNA调节淋巴细胞生成，其失调导致淋巴样发育异常。在预后方面，miR-125b、miR-24、miR-27a、miR-99/100、miR-124、miR-1225b、miR-128b、miR-142-3p、miR-155和miR-335-3p等miRNA与化疗耐药和复发相关。在治疗上，靶向致癌miRNA（如miR-155）的miRNA抑制剂（antagomiRs）或恢复肿瘤抑制因子功能的模拟物（agomiRs）在临床前研究中显示出潜力。将其与化疗联用可能提高疗效并克服耐药性。

CML

由费城染色体BCR-ABL融合基因驱动的CML，是miRNA靶向治疗的理想候选者。计算机（in silico）研究鉴定出如CPA-miR8154和osa-miR-1858a/b等miRNA可能是BCR-ABL1 3'UTR的潜在调节因子，提示了靶向干预策略。CML中失调的miRNA谱包括上调的致癌miRNA（如miR-17-92簇、miR-155、miR-221）和下调的肿瘤抑制miRNA（如miR-150、miR-199b）。例如，miR-155通过靶向凋亡和DNA修复基因促进CML，而miR-150则抑制BCR-ABL的关键效应因子MYB。

此外，miRNA调节造血作用以及MAPK、TGF-β、p53等信号通路，这些通路在CML中被破坏。这些调节作用凸显了miRNA兼具致癌和肿瘤抑制功能的双重角色，并为调节BCR-ABL驱动信号的精确治疗提供了机会。

CLL

miRNA在CLL的发病机制中居于中心地位，13q14位点miR-15a/16-1簇的缺失导致BCL2过表达和细胞存活增强。致癌miRNA，如miR-155、miR-17-92和miR-21，靶向肿瘤抑制因子（如SHIP1、PTEN），激活PI3K/AKT/mTOR信号。相反，肿瘤抑制miRNA如miR-34a、miR-29、miR-181a和miR-223则被下调，其中miR-34a通过靶向ZAP-70抑制B细胞受体信号传导。值得注意的是，miR-155的作用具有情境依赖性，在CLL中促进疾病，但在AML中当其下调时则发挥肿瘤抑制因子功能。

miRNA的表达模式与ZAP-70和IgVH状态等预后标志物相关，有助于风险分层。miR-21、miR-148a和miR-222的上调与氟达拉滨耐药相关，凸显了miRNA在治疗反应中的作用。治疗策略，包括miRNA模拟物、antagomiRs和小分子抑制剂，提供了恢复肿瘤抑制活性或抑制致癌miRNA的潜力，为与PI3K/AKT抑制剂联合治疗铺平道路。

miRNA与PI3K/AKT信号通路在不同白血病亚型中的复杂相互作用

当前研究持续探索特定miRNA与PI3K/AKT/mTOR信号通路在AML、ALL、CML和CLL等白血病亚型中的复杂相互作用。本部分审视这些互动，重点关注影响白血病发生的双向调节机制。如图3所示，数个miRNA在每种亚型中促进疾病进展，为了解这些网络并指导靶向治疗提供了框架。

miRNA-PI3K/AKT/mTOR的相互作用形成了要么放大致癌信号、要么削弱肿瘤抑制的反馈环路。MiRNA通常作为上游调节因子，直接靶向通路组分。例如，miR-149在ALL中抑制AKT1。相反，激活的AKT磷酸化转录因子如FOXO1/3，进而抑制肿瘤抑制miRNA（如CLL中的miR-22），从而维持通路过度活跃。类似地，mTOR通过Drosha/DGCR8复合物调节miRNA生物合成，改变如CML中miR-223等miRNA的表达。在AML中，FLT3-ITD突变激活PI3K/AKT，导致miR-7-5p的表观遗传沉默，并持续促进增殖。这些环路强调了该通路在调节miRNA水平和驱动各亚型治疗抵抗中的作用。

AML

AML表现出侵袭性行为和不良预后，很大程度上受遗传（如FLT3、NPM1突变）和表观遗传因素影响的miRNA谱改变所致。近期研究鉴定miRNA为关键调节因子，提供了诊断和治疗途径。

miR-7-5p的下调通过靶向PI3K/AKT/mTOR组分抑制增殖并促进凋亡。然而，持续的通路激活通过启动子高甲基化抑制miR-7-5p表达，从而加剧化疗耐药。类似地，miR-93的过表达靶向DAB2，激活PI3K/AKT/mTOR并驱动细胞生长；其沉默可减少增殖并支持造血分化。

环状RNA circ_0009910通过作为miR-491-5p的海绵调节B4GALT5，进而激活PI3K/AKT；而过表达miR-491-5p的效应可被B4GALT5上调所逆转。此外，miR-188-5p与TET1相互作用影响PI3K/AKT/mTOR，TET1下调提升miR-188-5p表达并增强阿霉素耐药性。一项荟萃分析揭示了持续下调的miRNA（如hsa-miR-199a-3p、hsa-miR-29b-3p）与PI3K/AKT相关，值得对创新诊断和疗法进行进一步研究。

ALL

B-ALL中的PI3K/AKT/mTOR通路驱动进展和治疗反应。一个涉及长链非编码RNA（lncRNA）DUXAP8、miR-29a和PIK3CA的复杂网络调节化疗敏感性、凋亡和增殖。DUXAP8抑制miR-29a，激活致癌通路如WTAP/FAK、AKT/mTOR和Wnt/β-catenin，促进存活和耐药。在恶性肿瘤中过表达的DUXAP8提示了靶向该轴以克服耐药的个性化策略。

通路贡献者如BCL-2、PTEN、AKT1/2在ALL中被涉及。致癌miR-149靶向FOXM1、PARP-2、AKT1、caspase-2和FASLG，通过PI3K/AKT调节凋亡和增殖；AKT反馈可能上调海绵lncRNA，从而增强其活性。在T-ALL中，miR-653-5p的下调通过抑制Reelin（RELN）和PI3K/AKT/mTOR促进凋亡和自噬。Circ-PRKDC海绵吸附miR-653-5p，维持其激活，将miR-653-5p定位为治疗候选靶点。

CML

CML中PI3K/AKT/mTOR的上调凸显了其作为治疗靶点的潜力。参与髓系分化的下调miR-223被BCR-ABL抑制。这种降低可通过pcDNA3.1-FLT3调节或miR-223抑制剂部分逆转，后者降低p-AKT/p-PI3K水平并抑制异种移植瘤生长和促进凋亡。miR-223的沉默与不良预后相关，强调了其在通路相互作用中的作用。BCR-ABL驱动的激活抑制miR-223转录，形成生存环路。

miR-150-5p表达降低与在CML中上调的lncRNA HULC相关，并通过PI3K/AKT/mTOR通路调节增殖。HULC海绵吸附miR-150-5p，促进伊马替尼耐药并抑制凋亡。HULC通过PI3K/AKT/mTOR通路调节CML细胞增殖，在CML和骨髓单个核细胞中观察到其水平升高。

CLL

靶向PI3K/AKT/mTOR在CLL中诱导凋亡并抑制增殖，而miRNA调节提供了靶向方法。肿瘤抑制因子miR-22的下调调节PTEN/AKT/FOXO1，从而恢复其治疗价值。AKT对FOXO1的磷酸化抑制miR-22，维持增殖。研究表明，在B-CLL细胞系（183-E95）中使用锁核酸（LNA）antagomir抑制miR-222，在转染后72小时使细胞活力降低高达47%，为B-CLL提出了一种新的治疗途径。

临床转化挑战与未来展望

尽管临床前研究显示了miRNA靶向治疗的潜力，但其临床转化面临递送效率低、脱靶效应和体内稳定性差等挑战。脂质纳米粒或锁核酸（LNA）等创新技术可能弥合这些差距，并加速miRNA疗法从临床前向临床阶段的转化。然而，将miRNA疗法与PI3K/AKT/mTOR抑制剂（如idelalisib或MK-2206）联用，可能解决如MAPK通路激活等耐药机制，特别是在AML和CLL等耐药白血病中改善疗效。

除治疗应用外，miRNA特征为精确诊断提供了机会。例如，AML中下调的hsa-miR-199a-3p和ALL中下调的miR-100与预后相关，有助于风险分层。由机器学习支持的大规模基因组研究可优化这些特征以供常规临床使用。此外，研究lncRNA-miRNA相互作用（如ALL中的DUXAP8-miR-29a轴或CML中的HULC-miR-150轴）可能发现新的调节网络，从而增强PI3K/AKT/mTOR靶向策略。这些举措有望改变诊断和治疗框架，为白血病患者提高生存率和生活质量带来希望。持续研究对于连接临床前潜力与临床应用之间的差距至关重要，从而促进创新和个性化治疗的发展。