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MicroRNA(miRNA)是一类新发现的非编码小RNA，其长度为19到25个核苷酸，在真核生物的多种发育和生理过程中发挥着重要的调节作用。研究表明，约有50％的已注释人类的miRNA位于脆性位点和跟癌症发生相关的基因区，并且起着肿瘤抑制基因和癌基因的功能。此外，在很多癌症包括白血病中已经鉴定到与诊断、发展、预后及治疗反应相关的miRNA表达谱。白血病是一种血液或骨髓的癌症，是由血细胞的异常增殖引起的。小儿与成人白血病在临床和生物学特性、治疗反应、治愈率以及造血系统恶性肿瘤类型等方面有着明显的不同。同许多成人白血病的研究相比，小儿白血病相关miRNA的表达特点及功能研究较少。而且，能否用基于miRNA的方法来更加准确地诊断小儿白血病尚待研究。
在本研究中，我们总共收集了有临床资料的212例小儿急性淋巴细胞白血病(ALL)和急性髓细胞白血病(AML)病例以及12例小儿正常对照样品进行小儿急性白血病miRNA相关的研究，其中38例病例和7例对照用于miRNA芯片分析，剩余174例样品和5例正常对照用于qRT—PCR验证及进一步的miRNA功能研究，获得了如下重要结果：
(1) MiRNA芯片结果揭示存在小儿白血病特异性的miRNA表达谱。我们首先对36例小儿急性白血病患者的576个人类成熟miRNA的表达谱进行了分析，筛选并获得了一批小儿特异性表达的miRNA分子，如miR-125b、miR—34a、miR-18b、miR—28、miR—331、miR—505等，这些miRNA的表达与成人明显不同，揭示了小儿白血病中存在着与成人不同的、小儿特有的miRNA表达谱。进一步比较分析发现，在小儿ALL中特异高表达的miRNA有miR—34a、miR-128a、miR-128b和miR-146a，而在小儿AML中特异高表达的miRNA是miR-100、miR-125b、miR—335、miR-146a和miR—99a等，表明miRNA表达谱可以区分小儿ALL和小儿AML。在miRNA表达谱分析的基础上，我们结合临床资料分析获得了跟小儿ALL危险度、中枢神经系统(CNS)复发相关、强的松反应以及小儿ALL复发相关的miRNA表达模式，这些表达谱为小儿个体化治疗提供新的思路。
(2) MiRNA表达谱与小儿AML的分型和预后有关。AML是一种急性髓细胞白血病，可以根据细胞发育和成熟程度分为M0到M7八个亚型。采用非监督聚类方法对miRNA芯片进行分析，结果表明，miRNA表达谱可以有效区分M1、M2和M3亚型，部分特异性表达的miRNA分子进一步得到qRT—PCR结果的验证，如miR—335在M1中高表达，miR-126在M2中高表达，而miR-125b则在M3(又称为acute promyelocytic leukemia APL)中高表达。值得注意的是，miR-125b在APL中的表达上调约200倍，远远高于AML其它亚型，暗示了miR-125b可能在小儿APL的发生中起着重要的作用。本研究又进一步在大量的APL临床样本中对miR-125b的表达进行了检测，其中包括82例小儿APL初发患者、33例完全缓解(CR)样品、3例未缓解(NR)样品及4例复发样品。结果表明，miR-125b在所有82例小儿APL亚型初发患者中显著高表达，在90％的治疗后缓解样品中的表达量下降，几乎与正常对照中的表达相同，而在未缓解患者中尽管比治疗前稍低但仍然比正常对照高。这些结果揭示了miR-125b参与了APL的发生，可以用来评估预后和化疗效果。
(3) MiR-125b通过调控靶基因BAK1发挥了癌基因功能。为了进一步研究miR-125b的功能，我们又运用TargetScan软件对miR-125b的靶基因进行了预测，选择了几个可能的靶基因。通过双荧光报告转染实验，我们证实了BAK1就是miR-125b的靶基因。BAK1属于BCL2蛋白家族，其功能是诱发细胞的凋亡。对122例APL患者进行Western blot分析，结果表明，在正常对照和60％的CR样本中BAK1蛋白表达较高，miR-125b表达较低，而在70％的未治疗和所有NR的APL患者中BAK1蛋白表达较低，miR-125b表达较高，表明在APL患者中miR-125b的表达与其靶基因BAK1蛋白的表达呈负相关，调控了BAK1蛋白的表达。此外，用100nM miR-125b mimics转染NB4细胞后BAK1的表达明显降低，而且MTT实验表明miR-125b明显促进了NB4细胞的增殖。这些结果有力地揭示了miR-125b在APL中起着癌基因的作用，能够促进APL的发展，该研究不仅阐明了小儿APL新的致病机制，而且还为以miR-125b为靶点的新型药物的研发奠定了基础。