microRNAs调控瘢痕疙瘩侵袭性和复发相关因素的作用和机制

瘢痕疙瘩具有肿瘤侵袭性生长的特性，且单纯手术等治疗的复发率极高，由于机制未阐明，因此临床尚无安全有效治疗手段。国内、外研究表明，上皮-间质转换（EMT）、血管生成和肿瘤干细胞等因素在肿瘤的侵袭和复发中发挥重要作用，而microRNAs既是上述侵袭性相关因素的重要调节因子，又受它们反馈作用，因而成为肿瘤侵袭性和治疗的研究热点。既往的研究和我们前期的实验提示，瘢痕疙瘩浸润部发生了EMT和促血管生成因子表达异常，也存在肿瘤样干细胞，但未见microRNAs的报道。为此，本课题拟通过与正常皮肤比较，找出瘢痕疙瘩浸润部特异性表达的microRNAs；筛选对EMT、血管生成和细胞干性具有调节作用的目标microRNAs，通过改变其表达水平，研究microRNAs对上述多种侵袭性相关因素的综合调节作用和机制。课题将有助于阐明新的瘢痕疙瘩侵袭性和复发机制、及其多因素网络调控方式，进而寻找更有效的防治靶点。

瘢痕疙瘩是病理性的皮肤创伤修复，发病机制尚不清楚，其侵袭性和高复发率是困扰临床的难题。MicroRNA由于对上皮-间质转换（epithelial-mesenchymal transition， EMT）、肿瘤干细胞、凋亡和自噬等多种与肿瘤的侵袭和复发相关的因素具有重要调节功能，有望成为肿瘤防治的新靶点。但瘢痕疙瘩的相关研究鲜见报道。本课题采用Agilent Human miRNA芯片V18.0检测3例瘢痕疙瘩和3例正常皮肤标本的全层、表皮和真皮组织，并进行功能和信号通路分析；采用荧光定量PCR方法验证8例瘢痕疙瘩和8例正常皮肤标本的全层、表皮和真皮组织的差异表达microRNA，并筛选对瘢痕疙瘩EMT、干性维持、凋亡和自噬等侵袭性和复发相关的多种因素具有综合调控功能的microRNA。以MiR-21-5p mimic和inhibitor转染构建其表达增强和抑制的瘢痕疙瘩和正常表皮细胞模型，从EMT、干细胞表型、干细胞成球实验、侵袭和迁移能力及其靶基因和信号通路等方面，系统研究miR-21-5p对瘢痕疙瘩表皮细胞多个与侵袭性和复发相关因素的作用和机制；采用inhibitor转染构建miR-21-5p表达抑制的瘢痕疙瘩成纤维细胞模型，以及电子线照射的瘢痕疙瘩成纤维细胞模型，研究miR-21-5p对细胞自噬和凋亡的作用和机制。通过上述研究，分别获得瘢痕疙瘩全层、表皮和真皮组织特异性microRNA表达谱；研究结果首次证实miR-21-5p在瘢痕疙瘩表皮中高表达，并通过调控瘢痕疙瘩表皮细胞EMT和细胞的干性而调节细胞的迁移和侵袭能力，影响瘢痕疙瘩的侵袭性生长和复发的病理过程，提示EMT可能是干细胞样瘢痕疙瘩表皮细胞的来源之一，其调节机制是作用于靶基因PTEN并借助于p-AKT信号通路；首次证实电子线照射促进瘢痕疙瘩成纤维细胞凋亡并抑制自噬，机制为下调miR-21-5p表达，并调控其靶基因PTEN 和 PDCD4，进而借助p-AKT信号通路促进凋亡基因并抑制自噬基因的表达，验证了miR-21-5p预防瘢痕疙瘩复发的机制。总之，本研究首次从多方位比较系统的证实miR-21-5p在瘢痕疙瘩侵袭性和复发的病理表型中的重要调节作用和机制。因此，研究结果提示miR-21-5p及其调控的EMT、细胞干性和AKT信号通路等因素有望成为瘢痕疙瘩新的防治靶点。