p63相关miRNA的研究进展

王调兰综述，欧册华审校（泸州医学院附属医院麻醉科，四川泸州646000）

p63相关miRNA的研究进展

王调兰综述，欧册华审校
（泸州医学院附属医院麻醉科，四川泸州646000）

肿瘤；微RNAs；角化细胞；综述

p63基因是一个与组织发育和细胞分化、凋亡相关的重要功能基因，是外胚层、面部和四肢发育的一个关键调节因子。非编码小分子RNA（如miRNA）是一类非编码的单链小分子RNA，不仅是机体编码RNA的重要调控分子，并且参与生长、分化发育、衰老的调控。近年来研究发现，在某些疾病中p63与miRNA之间存在一定的调控关系，共同参与疾病的发生、发展。本文就与p63相关miRNA的研究进展作一综述。

人类p63基因位于染色体3q27～3q29区，主要包含末端的转录激活区（transactivation domain，TA）、核心DNA结合区（DNA-binding domain，DBD）、寡聚化区（oligomerization domain，OD）。p63基因包含15个外显子，2个启动子，可以产生两大类蛋白类型：一类具有反式激活域、氨基端全长的TAp63亚型（包括TAp63α、TAp63β、TAp63γ、TAp63δ、TAp63ε）；另一类是氨基裁短的ΔNp63亚型（包括ΔNp63α、ΔNp63β、ΔNp63γ、ΔNp63δ、ΔNp63ε）[1]。 p63在组织中表达包括皮肤、胃肠道的鳞状上皮、泌尿道、卵母细胞和睾丸。p63基因的生物学功能包括参与细胞调控、凋亡、表皮发育、衰老及肿瘤发生等[2]。

miRNA是一类长度为18～25个核苷酸的单链非编码RNA，广泛参与细胞的生长、分化和凋亡等，与多种疾病的发生发展有密切关系[3-4]。p63和miRNA的相互调控参与某些疾病发生发展。

1 皮肤

1.1 表皮的生长和发育p63在表皮的基底增殖区高表达，其表达与角质细胞的生长和再生能力有关[5]。Antonini等[6]研究表明，p63结合在与p53共有序列上，其位于miR-34a和miR-34c调控区，通过直接抑制miR-34a和miR-34c的活性来维持细胞周期进程，对控制表皮细胞增殖有重要作用。缺失p63后在原代角质细胞和胚胎皮肤中可以观察到miR-34a和miR-34c水平增加，伴随的G1期停滞和细胞周期调节因子细胞周期蛋白D1（cyclin D1）和周期依赖蛋白依赖性激酶4（cdk4）的抑制。伴随miR-34a和miR-34c下调，细胞周期进程及cyclin D1和cdk4的表达恢复。

miR-17家族（miR-17、miR-20b、miR-106a），在人类成熟角质细胞早期分化中作为一种控制媒介协调p63和MAPK信号[7]。在原代角化细胞中ΔNp63α通过直接结合于p63的响应元件抑制miR-138、miR-181a、miR-181b、miR-130b的表达，而p63的响应元件位于紧靠这些miR的基因位点，通过调节调控蛋白例如Sirt1和p63能改变miRNA的表达，强烈促进角化细胞的衰老[8]。

miRNA对于上皮和其附属物的发育很重要，这种作用很大程度上可以追溯到miR-203，其直接抑制p63的表达，与皮肤的分层和分化有关。miR-203可以在皮肤的基底和表皮中检测到，但在干细胞的基底层中不能检测到。在转基因小鼠体内及体外角化细胞中，在角蛋白14启动子的控制下，miR-203过度表达减少了p63阳性的皮肤干细胞的增殖潜能，从而导致其加速耗竭。相反，在体内和体外使用反义寡核苷酸化学修饰的miR-203的特殊拮抗剂以及皮肤特异敲除必需的miRNA处理酶Dicer1，引起p63的非典型性扩张，增加表皮的增殖[9]。Lena等[10]证实了这些发现，但指出体外miR-203的过度表达增加了角化细胞的分化，但不足以完全分化。

1.2 相关疾病

1.2.1 银屑病银屑病是一种常见的慢性炎症性皮肤病，其发病为多因素参与，多基因改变及多阶段发展的病变过程。目前有研究发现miR-203等多种miRNAs分子（包括miR-21、miR-125b、miR-203、miR-221及miR-222）在调节角质形成细胞增殖分化、皮肤炎症及与免疫细胞之间的相互影响等方面起着重要作用，可能与银屑病的发病有一定关系。在窄带紫外线B光疗对银屑病上皮p63和miRNA的影响研究中，miRNA-21和TAp63 mRNA水平存在明显的负相关[11]。

在口腔扁平苔癣中，miR-21和miR-203的表达增加，miR-125的表达减少及p53和ΔNp63的表达下调。将p53和p63RNA水平和miRNA相比，ΔNp63与miR-203之间以及miR-21和p53间呈明显的负相关[12]。

1.2.2 人类乳头状瘤病毒（HPV）HPV的生命周期与上皮分化有关，在上基部诱导病毒DNA复制发现HPV E7蛋白在分化时下调miR-203表达，这可能发生在促分裂原活化蛋白激酶/蛋白激酶C通路。miR-203的一个靶点是转录因子中的p63家族，比起正常的角化细胞，HPV阳性细胞在分化时能明显维持高水平的p63。p63的很多下游靶点，辅激活因子相关的精氨酸甲基转移酶-1（CARM-1）、p21和Bax在E7表达的细胞也会增加，且他们的水平与miR-203呈负相关[13]。

2 肿瘤

miRNA与肿瘤的发生、发展关系密切，其通过调节癌基因、抑癌基因的表达，调控细胞的分化、增殖，从而促进或抑制肿瘤的发生，期间有着复杂的调控机制，p63可能也参与其中。很多miRNA将肿瘤抑制基因p53的相关蛋白的表达作为靶点，例如p53、p63、p73。p53的表达被miR-125b抑制，而p63的表达被miR-302、miR-21、miR-92抑制。可假设肿瘤抑制因子如p53、p63、p73可以调节miRNA的加工过程[14]。

miR-155是一个致癌小RNA，在很多实体肿瘤中表达上调。Sam等研究表明TAp63通过miR-155调节迁移和肿瘤的生长。当TAp63亚型被敲除，miR-155的水平会增加；TAp63亚型外因性地过度表达，miR-155的水平则会降低。而ΔNp63亚型的过度表达对miR-155没有影响[15]。

2.1 食管癌Yuan等[16]研究miR-203和ΔNp63在细胞增殖中的作用及其在人类食管鳞状细胞癌中的功能联系，结果发现miR-203和ΔNp63都明显抑制食管鳞状细胞癌细胞增殖。miR-203在转录后水平下调内源性ΔNp63的表达。此外，ΔNp63的重新表达明显减弱miR-203对细胞增殖的抑制。

2.2 膀胱癌检测膀胱癌细胞株中343个miRNA的表达水平，发现其中9个miRNA（miR-21、miR-31、miR-200a、miR-200c、miR-205、miR-373、miR-487b、miR-498、miR-503）在浅表性膀胱癌和肌层浸润性膀胱癌中表达不同。进一步研究发现，相比于浅表性膀胱癌，浸润性膀胱癌中miR-21表达升高，而miR-205表达下降[17]。有研究表明，p53家族成员和p63亚型ΔNp63α促进miR-205转录和控制人类膀胱癌细胞的上皮-间质转化（EMT）。ΔNp63α和钙黏蛋白及miR-205在膀胱癌细胞系中过度表达。在“上皮”膀胱癌细胞株UM-UC6敲除ΔNp63α可以减少miRNA-205的表达，诱导EMT相关转录抑制因子（ZEB1/2）的表达，而外因性miR-205的表达则导致结果相反。相反，“间充质”膀胱癌细胞株UMUC3，ΔNp63的过度表达诱导miR-205抑制ZEB1/2。ΔNp63的敲除减少miR-205和miR-205主基因初级和成熟形式的表达，减少RNA polⅡ向miR-205主基因启动子的结合，抑制miR-205主基因的转录。且miR-205的高表达与膀胱癌患者不良临床结果有关。总之，ΔNp63调控miR-205的表达以调节膀胱癌细胞上皮-间质转化[18]。

2.3 前列腺癌p63（包括TAp63和ΔNp63亚型）可调控miR-205在前列腺癌细胞中的表达，miR-205针对p63对上皮间质转化标志物如ZEB1和波形蛋白的抑制作用是必不可少的。相应地p63对上皮间质转化标志物和细胞迁移的抑制作用可通过抗miR-205解除。p53突变体抑制p63和miR-205的表达，在表达内因性突变p53的细胞株中，细胞的迁移可以被pre-miR-205和突变p53的沉默抑制。且ΔNp63和miR-205能明显抑制肺转移的发生率，p63/miR-205可能成为前列腺癌转移的有价值的临床指标[19-20]。

2.4 横纹肌肉瘤miR-203在横纹肌肉瘤细胞中过度表达可以抑制其迁移和增殖，促进末端成肌分化。miR-203通过直接作用于p63和横纹肌肉瘤细胞中的白血病抑制因子受体发挥肿瘤抑制作用，通过抑制Notch和JAKI/STAT1/STAT3途径促进成肌分化[21]。

2.5 生殖细胞癌通过用免疫荧光为基础的筛选试验，使用大量收集的miRNA质粒，得出在不同细胞种类中小分子核糖核酸的302集群作为p63的强有力抑制因子。miR-302通过在p63非转录区的2个靶点减少p63蛋白和miRNA的水平。在睾丸癌细胞，内源性miR-302抑制p63的表达。在成熟卵母细胞中miR-302也可以抑制p63的表达[22]。

3 骨髓细胞

miRNA-92有助于调控细胞增殖。miR-92与5-溴-2-脱氧尿苷合用能增加32D骨髓细胞增殖、抑制细胞死亡。miR-92通过调控p63亚型即内源性ΔNp63β的下调起作用。野生型3′非翻译区片段是miR-92的直接靶点，且miR-92抵抗ΔNp63β亚型抑制细胞增殖与拮抗剂的作用相同。miR-92通过细胞周期调节因子p63的亚型的副调控增加细胞的增殖[23]。

人类的miR-17～92基因簇位于13q31.3，其中有很多miRNA包括miR-17-5、miR-17-3p、miR-18、miR-19a、miR-20a和miR-92a。在急性髓性白血病、急性淋巴细胞白血病中已被报道存在这些聚群的扩增和过度表达，Sharifi等[24]用锁核酸（LNA）拮抗剂抑制急性早幼粒细胞白血病细胞系的miR-92a，在LNA-anti-miR-92a转染后的不同时间点，完成MTT比色法，膜联蛋白/碘化丙啶染色。结果表明miR-92a抑制能普遍地降低这些细胞的生存能力，其原因主要是诱导了凋亡。p63蛋白的蛋白质印迹分析也显示miR-92a抑制导致了p63蛋白的表达，从而p63蛋白控制的细胞通道被重新激活。

4 展望

近年来随着研究人员对p63研究的深入及发现更多的miRNA，并在miRNA的生物合成、作用机制、疾病相关性等研究领域有了初步了解。在一些疾病中发现p63与某些miRNA存在一定的调控关系，对疾病的发生、发展起重要作用。但目前研究还很零散，没有系统性，与p63相关的，更多的miRNA有待发现。它们之间的调控具体是通过什么途径实现的，有待深入研究。相信未来随着研究的深入，这可能成为临床治疗的新途径。

[1]Mangiulli M，Valletti A，Caratozzolo MF，et al.Identification and functional characterization of two new transcriptional variants of the human p63 gene[J].Nucleic Acids Res，2009，37（18）：6092-6104.

[2]van Bokhoven H，Brunner HG.Splitting p63[J].Am J Hum Genet，2002，71（1）：1-13.

[3]Xiao C，Rajewsky K.MicroRNA control in the immune system：basic principle[J].Cell，2009，136（1）：26-36.

[4]Stefani G，Slack FJ.Small non-coding RNAs in animal development[J]. Nat Rev Mol Cell Biol，2008，9（3）：219-230.

[5]Oh JE，Kim RH，Shin KH，et al.DeltaNp63α protein triggers epithelialmesenchymal transition and confers stem cell properties in normal human keratinocytes[J].Biol Che，2011，286（44）：38757-38767.

[6]Antonini D，Russo MT，De Rosa L，et al.Transcriptional repression of miR-34 family contributes to p63-mediated cell cycle progression in epidermal cells[J].J Invest Dermatol，2010，130（5）：1249-1257.

[7]Wu N，Sulpice E，Obeid P，et al.The miR-17 family links p63 protein to MAPK signaling to promote the onset of human keratinocyte differentiation[J].PLoS One，2012，7（9）：e45761.

[8]Rivetti di Val Cervo P，Lena AM，Nicoloso M，et al.p63-microRNA feedback in keratinocyte senescence[J].Proc Natl Acad Sci USA，2012，109（4）：1133-1138.

[9]Yi R，Poy MN，Stoffel M，et al.A skin microRNA promotes differentiation by repressing′stemness′[J].Nature，2008，452（7184）：225-229.

[10]Lena AM，Shalom-Feuerstein R，Rivetti di Val Cervo P，et al.miR-203 represses′stemness′by repressing DeltaNp63[J].Cell Death Differ，2008，15（7）：1187-1195.

[11]Gu X，Nylander E，Coates PJ，et al.Effect of narrow-band ultraviolet B phototherapy on p63 and microRNA（miR-21 and miR-125b）expression in psoriatic epidermis[J].Acta Derm Venereol，2011，91（4）：392-397.

[12]Danielssion K，Wahlin YB，Gu X，et al.Altered expression of miR-21，miR-125b，and miR-203 indicates a role for these microRNAs in oral lichen planus[J].J Oral Pathol Med，2012，41（1）：90-95.

[13]Melar-New M，Laimins LA.Human Papillomaviruses modulate expression of microRNA 203 upon epithelial differentiation to control levels of p63 proteins[J].J Viro，2010，84（10）：5212-5221.

[14]Boominathan L.The tumor suppressors p53，p63，and p73 are regulators of microRNA processing complex[J].PLoS One，2010，5（5）：e10615. [15]Mattiske S，Ho K，Noll JE，et al.TAp63 regulates oncogenic miR-155 to mediate migration and tumour growth[J].Oncotarget，2013，4（11）：1894-1903.

[16]Yuan Y，Zeng ZY，Liu XH，et al.MicroRNA-203 inhibits cell proliferation by repressing ΔNp63 expression in human esophageal squamous cell carcinoma[J].BMC Cancer，2011，11：57.

[17]Neely LA，Rieger-Christ KM，Neto BS，et al.A microRNA expression ratio defining the invasive phenotype in bladder tumor[J].Urol Oncol，2010，2（1）：39-48.

[18]Tran MN，Choi W，Wszolek MT，et al.The p63 protein isoform ΔNp63α inhibits epithelial-mesenchymal transition in human bladder cancer cells：role of MIR-205[J].J Biol Chem，2013，288（5）：3275-3288.

[19]Tucci P，Agostini M，Grespi F，et al.Loss of p63 and its microRNA-205 target results in enhanced cell migration and metastasis in prostate cancer [J].Proc Natl Acad Sci USA，2012，109（38）：15312-15317.

[20]Gandellini P，Profumo V，Casamichele A，et al.miR-205 regulates basement membrane deposition in human prostate：Implications for cancer development[J].Cell Death Differ，2012，19（11）：1750-1760.

[21]Diao Y，Guo X，Jiang L，et al.miR-203，a tumor suppressor frequently down-regulated by promoter hypermethylation in rhabdomyosarcoma[J]. J Biol Chem，2014，289（1）：529-539.

[22]Scheel AH，Beyer U，Agami R，et al.Immunofluorescence-based screening identifies germ cell associated microRNA 302 as an antagonist to p63 expression[J].Cell Cycle，2009，8（9）：1426-1432.

[23]Manni I，Artuso S，Careccia S，et al.The microRNA miR-92 increases proliferation of myeloid cells and by targeting p63 modulates the abundance of its isoforms[J].FASEB J，2009，23（11）：3957-3966.

[24]Sharifi M，Salehi R，Gheisari Y，et al.Inhibition of microRNA miR-92a induces apoptosis and necrosis in human acute promyelocytic leukemia[J]. Adv Biomed Res，2014，3：61.

10.3969/j.issn.1009-5519.2015.03.025

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1009-5519（2015）03-0386-03

2014-08-01

2014-09-30）

王调兰（1989-），女，四川凉山人，硕士研究生，主要从事临床麻醉工作；E-mail：764235804@qq.com。

欧册华（E-mail：851057843@qq.com）。