microRNAs在口腔扁平苔蘚中的作用及機(jī)制

楊亦婕， 葛姝云

上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第九人民醫(yī)院·口腔醫(yī)學(xué)院口腔黏膜科，國(guó)家口腔疾病臨床醫(yī)學(xué)研究中心，上海市口腔醫(yī)學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上海市口腔醫(yī)學(xué)研究所，上海（200011）

口腔扁平苔蘚（oral lichen planus，OLP）是一種常見(jiàn)的口腔黏膜慢性炎癥性疾病，OLP 長(zhǎng)期糜爛病損有惡變可能，世界衛(wèi)生組織將其列入潛在癌前狀態(tài)的范疇。研究證實(shí)了1.14%的OLP 患者發(fā)生惡性轉(zhuǎn)化，發(fā)展為口腔鱗狀細(xì)胞癌（oral squamous cell carcinoma，OSCC）［1］。目前研究認(rèn)為OLP 是一種由T 細(xì)胞調(diào)控的慢性炎癥性疾病，自身免疫在其發(fā)病及發(fā)展過(guò)程中占據(jù)重要地位［2］，同時(shí)固有免疫與獲得性免疫可能均參與了OLP 的發(fā)病過(guò)程［3］。microRNAs（miRNAs）參與了眾多疾病的發(fā)生，如腫瘤、心臟疾病、炎癥性疾病等［4-5］。研究發(fā)現(xiàn)miRNAs 參與了頭頸部鱗狀細(xì)胞癌的發(fā)生發(fā)展［6］，miRNAs 或可被用于預(yù)測(cè)口腔黏膜癌前病變的風(fēng)險(xiǎn)，而重要miRNAs 的失調(diào)同樣參與了OLP 的發(fā)病機(jī)理。本文從免疫及癌變兩個(gè)角度，對(duì)miRNAs 在OLP 中的作用進(jìn)行綜述，以期為進(jìn)一步研究OLP 的發(fā)病和癌變機(jī)制、治療方法提供參考。

1 miR-146a

Yang 等［7］研究發(fā)現(xiàn)，miR-146a 在OLP 患者的口腔黏膜中高表達(dá)。叉狀頭轉(zhuǎn)錄因子3（forked head transcription factor 3，F(xiàn)oxp3）蛋白是調(diào)節(jié)性T 細(xì)胞（regulatory T cells，Tregs）的關(guān)鍵調(diào)控因子，該分子可調(diào)控外周T 細(xì)胞介導(dǎo)的免疫應(yīng)答，包括預(yù)防自身免疫、維持Tregs 的存活。Wang 等［8］發(fā)現(xiàn)，轉(zhuǎn)染miR-146a mimic 后，角化細(xì)胞的增殖和凋亡均有顯著提高，提示miR-146a 可獨(dú)立調(diào)控OLP 中人口腔角化細(xì)胞（human oral kerationocytes，HOKs）的增殖和凋亡；進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)miR-146a 可直接靶向腫瘤壞死因子受體相關(guān)因子6（TNF receptor associated factor 6，TRAF6）的3’-UTR 以抑制其表達(dá)。TRAF6是固有免疫和適應(yīng)性免疫的重要調(diào)控因子，在調(diào)控T 細(xì)胞分化方面必不可缺，而在OLP 中TRAF6呈顯著低表達(dá)。此外，研究人員沉默F(xiàn)oxp3 后，發(fā)現(xiàn)miR-146a 表達(dá)明顯下調(diào)，而TRAF6 的表達(dá)顯著增加，同時(shí)外周血Tregs 的數(shù)量顯著降低。

以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果均提示，F(xiàn)oxp3 可能通過(guò)上調(diào)miR-146a 的表達(dá)來(lái)促進(jìn)OLP 患者Tregs 的增殖，且Foxp3/miR-146a/TRAF6 通路的激活可顯著提高HOKs 的增殖和凋亡。該結(jié)果也驗(yàn)證了OLP 中Tregs 數(shù)量增加、功能缺陷的猜想，提示自身免疫性因素在OLP 發(fā)病中的重要地位。OLP 中Foxp3/miR-146a/TRAF6 通路的異常激活不僅為解釋OLP 的發(fā)病機(jī)理提供了更多的實(shí)驗(yàn)依據(jù)，并且可能為OLP的診斷和治療提供了一個(gè)新的生物靶點(diǎn)。

2 miR-26b

miR-26b 的過(guò)表達(dá)可抑制細(xì)胞增殖，miR-26b在OLP 中的的低表達(dá)可能參與疾病的發(fā)生［9］。Danielsson 等［10］研究發(fā)現(xiàn)環(huán)氧化酶2（cyclooxygenase-2，COX-2）可被miR-26b 抑制。在正常口腔黏膜樣本中，除上皮下結(jié)締組織中的炎癥細(xì)胞內(nèi)可發(fā)現(xiàn)COX-2 的表達(dá)外，并未檢測(cè)到任何COX-2 的表達(dá)；而在OLP 樣本中，不僅在結(jié)締組織的炎癥細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)了COX-2 的表達(dá)，在上皮基細(xì)胞層也發(fā)現(xiàn)COX-2 的mRNA 水平顯著升高及miR-26b 的顯著低表達(dá)。不僅是OLP，在多種腫瘤（包括頭頸鱗狀細(xì)胞癌）和自身免疫性疾病中，COX-2 均呈高表達(dá)。COX-2 可催化合成前列腺素（PG）和血栓素，從而與炎癥反應(yīng)直接相關(guān)并可參與腫瘤的發(fā)展。因此，研究者認(rèn)為，miR-26b 的低表達(dá)及COX-2 的高表達(dá)在OLP 中發(fā)揮了重要作用。miR-26b 作為COX-2 的抑制劑，可能是OLP 潛在的治療靶點(diǎn)。

3 miR-155 與miR-19a

miR-155 與炎癥、腫瘤、免疫調(diào)節(jié)均密切相關(guān)。miR-155 的表達(dá)與細(xì)胞因子釋放正相關(guān)，是首個(gè)被認(rèn)定為原癌基因的miRNA。miR-155 不僅通過(guò)調(diào)控巨噬細(xì)胞、DCs、NK 細(xì)胞參與了固有免疫過(guò)程，其還與T 細(xì)胞、B 細(xì)胞的生存凋亡、分化、應(yīng)答相關(guān)。Liang 等［11］發(fā)現(xiàn)miR-155 參與調(diào)節(jié)輔助性T細(xì)胞（helper T cells 1/helper T cells 2，Th1/Th2）的平衡，從而調(diào)控哮喘的發(fā)生，提示miR-155可能與自身免疫紊亂相關(guān)。Ma 等［12］也發(fā)現(xiàn)miR-155 與OLP相關(guān)細(xì)胞因子間聯(lián)系緊密，提示其可能參與OLP 的發(fā)病過(guò)程。Wang 等［13］發(fā)現(xiàn)OLP 中miR-19a 高表達(dá)、miR-155 低表達(dá)；同時(shí)Toll 樣受體（Toll-like receptor，TLR2）的表達(dá)降低，而內(nèi)皮型一氧化氮合酶（endothelial nitric oxide synthase，eNOS）表達(dá)顯著升高；miR-19a 直接靶向TLR2，而miR-155 直接靶向eNOS。miR-155/eNOS 以及miR-19a/TLR2 可分別導(dǎo)致白細(xì)胞介素（interleukin，IL）-4、IL-5、IL-10 的減少以及腫瘤壞死因子-α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）和干擾素γ（interferon-γ，IFN-γ）的增多，影響Th1/Th2 的 平 衡。Navarathna 等［14］發(fā) 現(xiàn)eNOS 及其代謝產(chǎn)物NO 可通過(guò)維持Th1 和Th2 之間的平衡來(lái)控制炎癥反應(yīng)；TLR2 可通過(guò)誘導(dǎo)Th1/Th2 的失衡來(lái)促進(jìn)炎癥反應(yīng)。

以上證據(jù)均提示，miR-155/eNOS 及miR-19a/TLR2 可影響炎癥因子的分泌、使Th1/Th2 失衡，從而參與OLP 的發(fā)病、增加其危險(xiǎn)程度。在糜爛型OLP 的CD4+ T 細(xì)胞中，miR-155 可增強(qiáng)IFN-γ 的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)，而誘導(dǎo)IFN-γ 表達(dá)也可促進(jìn)miR-155 表達(dá)［15］。這說(shuō)明糜爛型OLP 的CD4+ T 細(xì)胞中存在miR-155/IFN-γ 的正反饋環(huán)路，該正反饋環(huán)路可能作用于Th1 主導(dǎo)的免疫反應(yīng)。這些結(jié)果均說(shuō)明了miR-155 及miR-19a 可能通過(guò)使自身免疫紊亂而參與OLP 發(fā)病過(guò)程，促進(jìn)miR-155 表達(dá)及抑制miR-19a 表達(dá)可能是OLP 的潛在治療方法之一。

4 miR-125a

在系統(tǒng)性紅斑狼瘡的活化T 細(xì)胞中，miR-125a被發(fā)現(xiàn)通過(guò)靶向Kruppel 樣因子13（Kruppel like factor 13，KLF13）負(fù)調(diào)控CC 類趨化因子5（CC chemokine ligand 5，CCL5）的表達(dá)［16］，參與疾病的進(jìn)程。而在OLP 患者的外周血單核細(xì)胞中，Hu 等［17］同樣發(fā)現(xiàn)了miR-125a 低表達(dá)及CCL5 高表達(dá)。趨化因子CCL5 在T 細(xì)胞的浸潤(rùn)和活化中必不可少，CCL5 與其受體趨化因子受體5（chemokine receptor 5，CCR5）、CCR3、CCR1 的結(jié)合可募集并活化T 細(xì)胞，且CCR5 在Th1 細(xì)胞上特異性表達(dá)，Th1 細(xì)胞因子IL-2、IFN-γ 可上調(diào)CCR5 的表達(dá)，而Th2 細(xì)胞因子如IL-4 則可下調(diào)其表達(dá)。OLP 患者低表達(dá)miR-125a 而血漿CCL5 和CCR5+CD4+T 細(xì)胞的數(shù)目均升高，說(shuō)明在OLP 中可能存在與系統(tǒng)性紅斑狼瘡相似的異常通路且此miR-125a/CCL5/CCR5 異常通路可能參與OLP 的異常免疫應(yīng)答。

5 miR-125b

研究發(fā)現(xiàn)，miR-125b 在OLP 中的表達(dá)降低，且miR-125b 的低表達(dá)可預(yù)示OSCC 患者預(yù)后不良［18］。Wang 等［18］使用脂多糖誘導(dǎo)角化細(xì)胞HaCaT產(chǎn)生炎癥介質(zhì)以模擬OLP 病變的體外炎癥模型，發(fā)現(xiàn)miR-125b 過(guò)表達(dá)抑制了基質(zhì)金屬蛋白酶-2（matrix metalloproteinase-2，MMP-2）的表達(dá)，且miR-125b 直接靶向MMP-2 的3'-UTR。而miR-125b 的高表達(dá)不僅抑制了HaCaT 的增殖，還促進(jìn)了HaCaT的凋亡?；|(zhì)金屬蛋白酶（matrix metalloproteinases，MMPs）是細(xì)胞增殖、腫瘤侵襲、血管生成的潛在關(guān)鍵調(diào)控因子。因此，miR-125b 的低表達(dá)和MMP-2 的高表達(dá)可能均參與了OLP 的癌變過(guò)程。miR-125b 可通過(guò)磷脂酰肌醇3-激酶（phosphatidylinositol 3-kinase，PI3K）/蛋白激酶B（protein kinase B，PKB/Akt）/哺乳動(dòng)物雷帕霉素靶蛋白（mammalian target of rapamycin，mTOR）信號(hào)通路來(lái)抑制OLP 的病理進(jìn)程。Akt 為絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶，是mTOR 的重要調(diào)控因子，可通過(guò)PI3K 依賴的方式被激活，而Akt/mTOR 是多種腫瘤中最常見(jiàn)的異常通路之一。Wang 等［18］發(fā)現(xiàn)在HaCaT 中，miR-125b 抑制了Akt 的磷酸化以及其下游的mTOR，提示了miR-125b 的低表達(dá)促使PI3K/Akt/mTOR 信號(hào)通路異常激活。即miR-125b/PI3K/Akt/mTOR 信號(hào)通路的異常狀態(tài)可能促進(jìn)OLP 的癌變過(guò)程。因此，抑制該通路的異常激活也是潛在的治療靶點(diǎn)。

6 miR-27b

miR-27b 與人角化細(xì)胞體內(nèi)外的分化相關(guān)，也被認(rèn)為是一種腫瘤抑制物［19］。研究發(fā)現(xiàn)OLP 患者上皮中miR-27b 低表達(dá)，其表達(dá)量與OLP 疾病活動(dòng)度相關(guān)［20］，miR-27b 的下調(diào)可能是OLP 發(fā)展中相對(duì)早期的事件。研究發(fā)現(xiàn)，miR-27b 的下調(diào)促進(jìn)口腔黏膜角化細(xì)胞（human oral keratinocytes，HOKs）生長(zhǎng)，而上調(diào)miR-27b 則抑制HOKs 生長(zhǎng)［21］，miR-27b可以直接抑制plk2-3’UTR，并可通過(guò)轉(zhuǎn)錄后調(diào)控抑制polo 樣激酶2（polo-like kinase 2，PLK2）的mRNA 和蛋白表達(dá)。miR-27b 在HOKs 中的低表達(dá)可能通過(guò)上調(diào)PLK2，直接誘導(dǎo)細(xì)胞增殖，從而參與了OLP 的癌變過(guò)程。

7 miR-137

近年來(lái)，多項(xiàng)研究證明DNA 啟動(dòng)子甲基化通常是癌變過(guò)程（包括口腔癌）中的早期事件［22］。在多種實(shí)體腫瘤中表現(xiàn)出腫瘤抑制潛能的miR-137基因中含有一個(gè)廣泛的CpG 島，且在多種癌癥中發(fā)現(xiàn)了這些區(qū)段的甲基化［23-25］。抑癌基因p16 在調(diào)控細(xì)胞周期方面發(fā)揮重要作用，p16 啟動(dòng)子的甲基化激活p16 從而導(dǎo)致了多種惡性癌變（包括OSCC）的發(fā)生［26］。

研究者發(fā)現(xiàn)OLP 患者口腔黏膜組織miR-137和CD8 的表達(dá)量呈負(fù)相關(guān)，且不同的OLP 亞類中兩者的相關(guān)系數(shù)不同：糜爛型OLP 中為-0.250，萎縮型OLP 中為-0.491，乳頭狀/網(wǎng)紋型/花斑型OLP中為-0.616［27］。說(shuō)明miR-137 可能具有抗炎或免疫調(diào)節(jié)功能。在一項(xiàng)更早的研究中，Dang 等［28］發(fā)現(xiàn)，相較健康組無(wú)甲基化的情況，OLP 組患者的miR-137 和p16 均發(fā)生了甲基化，但OLP 患者兩者甲基化的發(fā)生率均低于OSCC 患者：OLP 患者miR-137和p16 甲基化發(fā)生率分別為35%和25%，OSCC 患者miR-137 和p16 甲基化發(fā)生率分別為58.3%和50%；健康組甲基化發(fā)生率均為0%；并且健康組和患者間的甲基化水平差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，但OLP組和OSCC 組間的甲基化水平差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。這種異常的甲基化很可能導(dǎo)致miR-137 的低表達(dá)，miR-137 的低表達(dá)可能與OLP 的惡變相關(guān)。miR-137 啟動(dòng)子的異常甲基化有可能用作OLP 患者后續(xù)隨訪過(guò)程中的惡性預(yù)測(cè)生物標(biāo)志物。

在口腔黏膜病變的惡變過(guò)程中，上皮和皮下結(jié)締組織的關(guān)聯(lián)也引起了研究者們的注意。研究發(fā)現(xiàn)p16 和miR-137 基因的甲基化僅可見(jiàn)于OLP 患者的上皮中，而在結(jié)締組織中不可見(jiàn)，提示OLP 的早期惡變可能起源于上皮組織［26］。

8 小 結(jié)

miR-155、miR-125a 在OLP 中的異常表達(dá)及其功能證明了Th1/Th2 失衡可能參與OLP 的發(fā)生；而Foxp3/miR-146a 的調(diào)節(jié)則說(shuō)明了OLP 中存在Tregs數(shù)量及功能異常。參與OLP 癌變的miRNAs 與OSCC 相關(guān)的miRNAs 重合度較高，間接說(shuō)明了OLP 與口腔鱗狀細(xì)胞癌的相關(guān)性（圖1）。此外，鑒于部分miRNAs 的表達(dá)量與OLP 嚴(yán)重程度相關(guān)，miRNAs 的異常表達(dá)或許可被用于判斷OLP 的風(fēng)險(xiǎn)、活動(dòng)度及預(yù)后狀況，使用miRNA 來(lái)預(yù)測(cè)疾病的發(fā)生已有先例［29］。

圖1 miRNAs 對(duì)口腔扁平苔蘚作用機(jī)制Figure 1 Roles of miRNAs in oral lichen planus

近幾年來(lái)，針對(duì)miRNAs 的藥物研究一直是醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一［30］。miRNAs 參與了多種疾病的發(fā)生，靶向miRNAs 的藥物具有一定的治療潛力，其針對(duì)的疾病包括了腫瘤、病毒感染等［31-33］。目前，對(duì)miRNA 的研究已從實(shí)驗(yàn)室進(jìn)入到臨床階段，例如最早進(jìn)入臨床研究階段的藥物Miravirsen，其可同miR-122 的5’端互補(bǔ)治療HCV 感染［34］，其目前正處于Ⅱa 期臨床研究階段。在腫瘤治療領(lǐng)域，進(jìn)展最快的藥物為mRNA 類似物MRX34。在小鼠模型中，研究人員觀測(cè)到了MRX34 納米顆粒在腫瘤組織中的富集及顯著縮小腫瘤組織，盡管其在I 期臨床試驗(yàn)中取得了一定療效，但由于免疫相關(guān)的負(fù)面事件，該臨床項(xiàng)目被終止［35］。以上成果均說(shuō)明了miRNAs 療法具有巨大的治療潛能，而對(duì)于目前仍沒(méi)有最佳治療方案的OLP 而言，其發(fā)病及癌變過(guò)程中的各種miRNAs 異常表達(dá)均為潛在的治療靶點(diǎn)。然而，鑒于免疫反應(yīng)的機(jī)制尚不明確，后續(xù)需進(jìn)行更深入的臨床前研究，關(guān)注miRNAs 療法的免疫相關(guān)毒性。