微小RNA-203的生物学功能及其在口腔疾病中的作用

耿奉雪　潘亚萍

中国医科大学附属口腔医院牙周病学教研室 沈阳 110002

微小RNA-203的生物学功能及其在口腔疾病中的作用

耿奉雪潘亚萍

中国医科大学附属口腔医院牙周病学教研室 沈阳 110002

微小RNA-203（miR-203）具有多种生物学功能，可在不同水平调控下游基因的表达，参与肿瘤和炎症的形成和进展，是肿瘤早期诊断和预后判断的可靠分子标志物及治疗靶点。随着对炎症微环境下肿瘤形成机制的深入研究，miR-203调节炎症相关肿瘤的机制成为新的研究热点。近年来，miR-203在口腔疾病中的作用引起了学者的关注，本文就miR-203的生物学功能，miR-203与口腔疾病的关系等研究进展作一综述。

微小RNA-203； 肿瘤； 炎症； 抑癌基因； 炎症微环境

MicroRNA（miRNA）为长度约21 nt的非编码单链小RNA，可以靶向作用于下游目的基因，调控多种细胞生物学功能。一种蛋白质表达可受不同miRNA调节，反之一种miRNA可作用于不同靶蛋白。miRNA异常表达参与调控多种病理状态，包括肿瘤、炎症和自身免疫等。miR-203定位于人体染色体14q32，初期被认为在皮肤特异性表达，现在发现miR-203在肿瘤的形成和转移，炎症，免疫炎症相关性肿瘤方面发挥着非常关键的作用，成为肿瘤和炎症新的治疗靶点。近年来，随着miRNA在口腔领域的广泛研究，miR-203在口腔疾病中的作用备受学者的关注。本文就miR-203在肿瘤和炎症方面的多种作用靶点及调节机制，c以及在口腔疾病中发挥的作用作一综述。

1　miR-203的生物学功能

1.1miR-203与肿瘤

Michel等[1]认为，miRNA在细胞增殖、程序性细胞死亡、细胞周期、DNA损伤反应、细胞分化、上皮—间质转化（epithelial—mesenchymal transformation，EMT）、细胞侵袭和转移等环节中发挥重要的作用，调节细胞的恶性转化。在人类的肿瘤组织中，miRNA表达发生改变，即miRNA在肿瘤发生中可作为抑癌或癌基因作用于3'非翻译区（untranslated region，UTR）mRNA，导致mRNA降解或转录后抑制，调节目的基因表达。miRNA可在内源性RNA干扰过程发挥重要作用[2]。作为表观调控分子的重要组成部分，miRNA对肿瘤形成和进展的调节作用十分复杂，靶点多样，涉及多条信号转导通路。近年来的流行病学调查及多种肿瘤细胞系基因筛查显示，miR-203的异常表达，已成为头颈部鳞状细胞癌、胰腺癌、膀胱癌、黑色素瘤和恶性胶质瘤等多领域的研究热点。

1.1.1miR-203与肿瘤形成 miRNA可通过调控程序性细胞死亡过程促进癌变发生。B细胞淋巴瘤/白血病基因（B cell lymphoma/leukmia，BCL）w是BCL2家族中重要的抗程序性细胞死亡蛋白。在膀胱癌组织中，miR-203表达降低，且miR-203负性调节BCLw的表达进而抑制细胞增殖[3]。在膀胱癌组织中，miR-203因高甲基化而沉默，蛋白激酶B2和Src激酶是miR-203新的作用靶点[4]。miR-203可下调癌基因蛋白激酶B2和Src表达，促进程序性细胞死亡，抑制细胞增殖、侵袭和转移。生存蛋白（survivin）是近期发现的又一个miR-203作用靶点[5-7]。生存蛋白是程序性细胞死亡蛋白家族抑制剂中一种重要的抗程序性细胞死亡蛋白，生存蛋白过表达可抑制程序性细胞死亡、促进细胞增殖，具有癌基因潜能。Jin等[7]发现，miR-203可以抑制生存蛋白表达，从而抑制肺癌上皮增殖和侵袭。Bian等[6]发现，miR-203还可靶向作用于生存蛋白，导致G1期停滞，通过调节细胞周期抑制喉癌细胞增殖。

刺猬蛋白（hedgehog，HH）和表皮生长因子受体/促丝裂原激活蛋白激酶-细胞外信号调节激酶/细胞外信号调节激酶信号转导通路激活是皮肤基底细胞癌形成的重要致病机制。c-Jun是激活蛋白-1家族的核心蛋白，正性调节细胞增殖，是上述两条通路的重要调控因子。Sonkoly等[8]认为，miR-203和c-Jun通过相互抑制控制细胞的增殖和分化平衡，HH和表皮生长因子受体/促丝裂原激活蛋白激酶-细胞外信号调节激酶/细胞外信号调节激酶通路活化可抑制下游效应因子miR-203表达，导致c-Jun表达上调，促进基底细胞恶性转化。

1.1.2miR-203与肿瘤转移 miRNA在调节肿瘤转移过程中同样发挥着重要的作用。三阴性乳腺癌（triple-negative breast cancer，TNBC）为侵袭性最强的乳腺癌亚型，包括miR-203在内的多种抗侵袭性miRNA在TNBC中表达下调。Feng等[9]在筛查了高度侵袭性TNBC细胞系后发现，除miR-200家族外，miR-203表达同样明显下调。他们认为，类大鼠肉瘤病毒蛋白激动剂（rat sarcoma protein activator like，RASAL）2为miR-203靶向调节的蛋白分子，且RASAL2与乳腺癌的早期转移和复发密切相关。

Bu等[10]发现，miR-203-多能聚糖（versican，Ver）与恶性黑色素瘤侵袭和转移密切相关。Ver为细胞外硫酸软骨素蛋白聚糖，与细胞表面成分和胞外基质相互作用，调节肿瘤细胞的增殖、迁移和侵袭，在多种肿瘤中高表达。miR-203通过靶向下调Ver的表达抑制恶性黑色素瘤表达，为恶性黑色素瘤转移的防治提供了新的靶点。

1.2miR-203与炎症反应

炎症是具有血管系统的活体组织对损伤因子所发生的防御反应，通过影响机体微环境中多种细胞与致病因子的相互作用调控机体的生理和病理反应平衡[11]。miRNA可通过靶向调节炎症因子表达，参与免疫炎症反应。miR-203的异常表达始见于皮肤慢性炎症组织，曾被认为是角化细胞特异性表达的miRNA；如今发现，miR-203可通过不同途径调控组织细胞的炎症反应。

有学者通过对皮肤健康和患有银屑病的受试者皮肤基因筛查发现，miR-203在银屑病细胞中表达明显上调，且细胞因子信号抑制因子（suppressor of cytokine signaling，SOCS）3与其相关。他们还发现在miR-203表达上调的炎症组织中，SOCS3表达下降，且SOCS3 mRNA的水平与健康组织间差异无统计学意义，即SOCS3表达异常发生于转录后水平。Primo等[12]发现，miR-203还可通过靶向调节炎症因子SOCS6、肿瘤坏死因子（tumor necrosis factor，TNF）α和白细胞介素（interleukin，IL）24表达参与皮肤慢性炎症的形成。Stanczyk等[13]发现，miR-203表达在风湿性关节炎滑膜成纤维细胞（rheumatoid arthritis synovial fibroblast，RASF）中上调，同时转染miR-203前体的RASF-基质金属蛋白酶1的转录水平和IL6 mRNA的表达明显上调。他们还发现：SOCS3和miR-203可靶向抑制核因子-κB（nuclear factorκB，NF-κB）信号转导通路，进而抑制NF-κB抑制蛋白家族成员表达；激活NF-κB信号转导通路的信号转导，可促进IL6表达，引发炎症反应。

Toll样受体（Toll-like receptor，TLR）信号转导通路是调节固有免疫反应的重要通路，多种miRNA可作用于TLR信号转导通路相关分子并调节炎症反应。TLR结合髓样分化因子（myeloiddifferentiation factor，MyD）88，通过MyD88依赖性通路调节免疫反应。Wei等[14]发现在免疫炎症反应中，miR-203过表达于巨噬细胞，通过靶向作用于MyD88，在转录后水平下调MyD88蛋白表达，进而导致NF-κB、TNFα和IL6表达下调。他们认为，miR-203可负性调节TLR/MyD88/NF-κB信号转导通路的信号转导，进而调节其下游促炎因子表达。小神经胶质细胞是中枢神经系统主要的免疫细胞，其激活可分泌大量的促炎因子，介导神经炎症反应。Yang等[15]在所构建的低氧低糖的小鼠模型中发现，小神经胶质细胞中的MyD88可促进IL8和TNFα表达，且MyD88的3'UTR存在着miR-203结合位点。miR-203可负性调节MyD88 蛋白表达，从而抑制炎症反应和减轻局部低血所致的神经损伤。

1.3miR-203与免疫炎症相关肿瘤

炎症和肿瘤的相关性目前已得到广泛的认可。流行病学研究[11]显示，慢性炎症使个体的肿瘤易患性增加。慢性感染和炎症反应可诱发肿瘤的形成，包括微生物感染，如幽门螺杆菌与胃癌和胃黏膜淋巴瘤[16]，牙龈卟啉单胞菌与口腔鳞状细胞癌[17-18]；自身免疫疾病，如炎症性肠道疾病与结肠癌；来源不明的炎症状态，如前列腺炎与前列腺癌等[19]。炎症反应在肿瘤的始动、进展、转化、侵袭和转移等不同阶段发挥决定性的作用，炎症微环境为所有肿瘤形成的必要条件。一系列炎症递质，如细胞因子、趋化因子、活性氧类、前列腺素、转录因子、酶类（如基质金属蛋白酶等）及miRNA 可诱导细胞增殖、趋化炎性细胞聚集，导致DNA损伤和基因组不稳定性，失活或抑制DNA损伤修复基因，进而使发生基因突变的细胞在炎性微环境中过度增殖，最终导致肿瘤形成[11]。

一方面，炎症可导致miRNA表达改变，miRNA异常表达可通过靶向调节重要的癌或抑癌基因及其相关信号转导通路，参与炎症诱导的肿瘤形成。另一方面，一些miRNA自身作为癌或抑癌基因在癌变过程中发挥重要作用[20]。目前研究较多的相关miRNA为miR-21和miR155，相比之下，miR-203在炎症相关肿瘤中的研究仍处于初始阶段。

蕈样肉芽肿（mycosis fungoides，MF）是皮肤T细胞淋巴瘤中最常见的类型。MF由CD4阳性T细胞和辅助性T细胞2介导的炎症反应引发，早期罕见的恶性T细胞克隆使其早期诊断十分困难。Ralfkiaer等[21]通过基因筛查发现在MF的早期，mirR-203表达明显下调，这就提示miR-203在MF的形成和进展过程中存在着潜在的调节机制；mirR-203的表达有助于MF的早期诊断，但具体机制有待进一步研究。Zhou等[22]在研究miR-203调节胰腺癌形成机制时发现，在胰腺癌来源的膜性囊泡（exosomes）刺激树突细胞时，miR-203表达上调；同时，膜性囊泡和mirR-203可在转录后水平下调TLR表达，抑制其下游细胞因子TNFα和IL12表达。他们认为，这就为miR-203参与免疫炎症相关肿瘤的可能机制提供了重要的依据。

Ding等[23]发现，miRNA可通过调节炎性信号转导通路调控炎症相关肿瘤的转移。EMT发生在肿瘤转移的早期，上皮钙黏蛋白（epitheliumcadherin，E-cad）和SNAI2为EMT标志性分子。在EMT过程中，E-cad表达受转化生长因子（transforming growth factor，TGF）β-SNAI2信号转导通路调控，此为EMT及肿瘤转移的重要调节机制。他们还发现在高转移性乳腺癌细胞系及组织中，miR-203和E-cad共表达，即TGFβ-SNAI2信号转导通路在mRNA和蛋白质两个水平同时抑制了miR-203与E-cad表达，且miR-203表达下调与TGFβ调控EMT密切相关。他们在通过构建miR-203稳定过表达的细胞系进行基因筛查发现，SNAI2恰为miR-203直接作用的关键靶点，miR-203可以靶向抑制SNAI2表达，进而促进E-cad表达；相反地，在SNAI2过表达时，miR-203表达亦受到抑制。

上述研究为miR-203参与炎症相关肿瘤转移机制及防治提供了新的思路；同时，也证明了miRNA与其靶向转录因子间存在反馈调节，形成了复杂的调节网络[24]。

2　miR-203与口腔疾病

2.1miR-203与牙周病

牙周病是一类累及牙周软硬组织的多因素慢性炎症性疾病。Xie等[25]分别提取了牙周炎患者及健康对照者牙龈组织的总RNA，通过miRNA芯片筛查及实时定量PCR发现：miR-203在炎症组织中表达明显上调；miR-203可以靶向作用于SOCS3、BCL2-L2、TLR4、BCL-11B及BCL2，通过参与炎症相关信号转导通路及程序性细胞死亡等介导调节牙周炎症反应。该研究关注了miRNA在牙周炎症组织中的表达变化，为miRNA在牙周感染机制研究及治疗中的潜在作用提供了依据。

牙龈卟啉单胞菌是慢性牙周炎的主要致病菌，可侵入牙周组织细胞，逃避宿主免疫防御，释放多种毒力因子，参与牙周免疫炎症反应。近年来，牙龈卟啉单胞菌与口腔肿瘤的相关性也成为了细菌与肿瘤以及牙周医学新的研究热点。Moffatt等[26]发现在牙龈卟啉单胞菌刺激牙龈上皮细胞后，miR-203表达明显上调，靶向抑制SOCS3和SOCS6表达，激活信号转导子和转录激活子3信号转导通路。他们认为，该调节信号转导通路可通过抗程序性细胞死亡促进牙龈上皮细胞增殖，为牙龈卟啉单胞菌促进牙龈上皮细胞恶性转化潜能提供理论支持。

2.2miR-203与口腔黏膜病

口腔扁平苔癣是一种病因不明确的慢性炎症性疾病，可累及颊黏膜、牙龈及舌黏膜。口腔扁平苔癣作为世界卫生组织认定的癌前状态，可增加头颈部鳞状细胞癌的患病风险。Danielsson等[27]在研究中发现：与健康的黏膜组织相比较，在扁平苔癣病变组织中，miR-203的表达明显增高；同时P53和ΔNP63 mRNAD的表达明显降低。他们认为，ΔNP63 mRNA的表达与miR-203的表达呈明显的负相关性，即miR-203可能通过作用于ΔNP63，调节口腔黏膜炎症反应及组织细胞恶性转化。

口腔黏膜下纤维化是一种好发于亚洲的具有恶变潜能的黏膜病，食用槟榔是其主要的病因之一，槟榔中的槟榔碱可引发颊黏膜EMT，但具体的调节机制尚不明确。Zheng等[28]发现在发生纤维化的黏膜组织中，miR-203的表达明显低于健康的黏膜组织，而且miR-203可以分别调节分泌型卷曲相关蛋白（secreted frizzled-related protein，sFRP）4和跨膜4L6家族成员（transmembrane-4L six family member，TM4SF）1的表达。他们还发现：上调miR-203表达可明显抑制黏膜细胞增殖，导致角蛋白19和E-cad等上皮标志性蛋白质表达上调；神经钙黏着蛋白和波形蛋白等EMT相关蛋白表达下降。

该研究探讨了miR-203在口腔黏膜EMT的潜在作用，为口腔黏膜细胞恶性转化机制研究提供了新的思路及理论支持。

2.3miR-203与口腔肿瘤

有学者[29]在对石蜡包埋的舌癌标本进行miRNA芯片筛查时发现，包括miR-203在内的多种miRNA异常表达，其中舌癌标本miR-203表达明显降低。亦有学者发现与健康人口腔角质细胞相比较，在人口腔表皮样癌细胞（KB细胞）中，miR-203表达明显降低。利用pSuper-miR203处理KB细胞使miR-203过表达后，KB细胞的增殖速率随时间和剂量增加而逐渐降低，且程序性细胞死亡比例逐渐增加；miR-203可通过靶向下调Src家族激酶Yes-1促进KB细胞程序性死亡。口腔恶性肿瘤早期无明显的临床症状，多被发现于颈淋巴结转移后，预后较差。即发现可靠的肿瘤转移早期标志物将有助于口腔肿瘤的治疗。还有学者对口腔鳞状细胞癌不同临床分期的样本进行miRNA测序发现，miR-203在所测样本中同样有较高的表达，可作为肿瘤转移的早期标志物指导临床治疗。

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（本文采编 王晴）

Biological functions of microRNA-203 and its role in oral diseases

Geng Fengxue, Pan Yaping.
(Dept. of Periodontology, The Affiliated Hospital of Stomatology, China Medical University, Shenyang 110002, China)

This study was supported by National Natural Science Foundation of China(81470745).

MicroRNA-203(miR-203) plays important roles in the development and progression of tumor and inflammation by targeting and regulating various downstream mediators at different levels. MiR-203 is a novel diagnostic and prognostic marker because of its therapeutic potential. The intensive investigation of mechanism in tumor development within micro-environment of inflammation has made the potent role of miR-203 in regulating inflammation-related tumor a new controversial issue. Recently, the regulatory mechanisms of miR-203 have been investigated in oral diseases. This mini-review focuses on the biological function of miR-203, especially its role in oral diseases.

microRNA-203； tumor； inflammation； tumor suppressor gene； inflammation micro-environment

Q 786

A [doi] 10.7518/gjkq.2016.06.015

2015-09-29；

2016-07-03

国家自然科学基金（81470745）

耿奉雪，博士，Email：gfx1989_@126.com

潘亚萍，教授，博士，Email：yppan@mail.cmu.edu.cn