Ablation of miR-146b in mice causes hematopoietic malignancy

Excessive and constitutive activation of nuclear factor-κB (NF-κB) leads to abnormal cell proliferation and differentiation, leading to the development of malignant tumors, including lymphoma. MicroRNA 146a (miR-146a) and miR-146b, both of which carry an identical seed sequence, have been shown to contribute to inflammatory diseases and tumors by suppressing the expression of key molecules required for NF-κB activation. However, the functional and physiological differences between miR-146a and miR-146b in disease onset have not been fully elucidated. In this study, we generated miR-146b–knockout (KO) and miR-146a–KO mice by genome editing and found that both strains developed hematopoietic malignancies such as B-cell lymphoma and acute myeloid leukemia during aging. However, the B-cell lymphomas observed in miR-146a– and miR-146b–KO mice were histologically different in their morphology, and the malignancy rate is lower in miR-146b mice than miR-146a mice. Upon mitogenic stimulation, the expression of miR-146a and miR-146b was increased, but miR-146b expression was lower than that of miR-146a. Using a previously developed screening system for microRNA targets, we observed that miR-146a and miR-146b could target the same mRNAs, including TRAF6, and inhibit subsequent NF-κB activity. Consistent with these findings, both miR-146a– and miR-146b–KO B cells showed a high proliferative capacity. Taken together, sustained NF-κB activation in miR-146b KO mice could lead to the development of hematopoietic malignancy with aging.

我々は、miR-146aノックアウトマウスの報告に続き、新たに miR-146bノックアウトマウスを作製しました。10-23 ヶ月齢のmiR-146bノックアウトマウスに、19% (4/21) の割合で悪性腫瘍が発症することを示しました。また、miR-146aノックアウトマウスで発症した B 細胞リンパ腫は悪性細胞がびまん性に広がり、 核の異型も強いのに対し、miR-146b ノックアウトマウスで発症した B 細胞リンパ腫には結節状に広がり、また 核の異型が弱いなど、形態に違いがみられました。マウスの脾臓 B 細胞に刺激を加えたところ、24 時間後から 72 時間後にかけて miR-146aおよびmiR-146bはともに発現が増加しましたが、miR-146b の発現量は miR-146a に比べて低いことが示されました。一方、 miR-146aおよびmiR-146bを強制発現させたベクターを用いたルシフェラーゼアッセイを行うと、miR-146aおよ びmiR-146bはともに NF-κBを抑制する効果を示し、レポーターライブラリーシステムを用いた標的遺伝子の スクリーニングにおいて、共通の mRNA を標的にすることがわかりました。さらに、miR-146aおよびmiR-146bノックアウトマウスの脾臓から分離したB細胞は、増殖能が亢進してい ることがわかりました。以上、本研究では、miR-146bが悪性腫瘍の発症を抑制していることを明らかにしました。miRNAは様々な生体機 能を調整することが知られており、本研究の結果は、miRNAが関与する疾患の病態解明や治療、バイオマー カー開発につながることが期待されます。