乳腺癌和前列腺癌分别是女性和男性最常见的肿瘤疾病之一,具有很高的发病率,其发生、演进、浸润和转移是一个多基因(包括癌基因和抑癌基因)共同参与的渐进累积过程。其中的分子机制还需要更多的研究。在人类基因组序列中,编码序列不超过2%,其余大部分为非编码序列,其中可以产生稳定转录本的序列称之为非编码RNA (non-coding RNA, ncRNA)基因。非编码RNA (non coding RNA, ncRNA)种类广泛。在细胞中含量最多的ncRNA是tRNA和rRNA。除此之外,还包括snRNA,snoRNA,piRNA,lncRNA和microRNA等。目前研究显示,这些RNA的主要功能是参与mRNA的稳定和翻译水平的调节、参与蛋白质的运输、参与RNA的加工和修饰、影响染色质的结构等。一些ncRNA在恶性肿瘤的发生发展中发挥着重要的调控作用甚至起着关键的作用。microRNA(miRNA)是长度为19-24碱基的内源性非编码RNA(non-coding RNA,ncRNA)。它通过碱基互补的方式结合到靶基因mRNA的3’非翻译区进而抑制其表达。研究发现miRNA序列极其保守而且在基于RNA水平上的基因调控过程中起到了关键作用。miRNA参与调节一系列重要的生物学过程,包括细胞增殖、分化、衰老、凋亡和细胞干性维持等等。miRNA的异常表达与包括癌症在内的许多病理学过程息息相关。miRNA与其靶基因所构成的调控网络在肿瘤的发生发展过程中扮演了十分重要的角色。长链非编码RNA(long ncRNA, lncRNA)是长度大于200碱基的非编码RNA。研究表明,lncRNA作为关键因子参与了一系列的细胞调控过程,例如基因转录调控,介导染色质重构及组蛋白修饰,干扰mRNA剪切和翻译,X染色体失活,基因组印记等等。大量由临床观察和实验研究所得的结果表明,lncRNA的异常表达会导致很多疾病的发生,这种机制在癌生物学中尤为重要。尽管到目前为止,与癌症相关的大多数lncRNA的作用机制还没得到准确阐明,但对部分lncRNA的研究表明,其所介导的染色质重构和组蛋白修饰等表观遗传学过程会影响肿瘤的发生和迁移。miR-203是一个可以抑制表皮细胞干性的miRNA,它可以通过靶向细胞干性因子ΔNp63来抑制表皮细胞的增殖,进而促进其分化。在多种类型的癌症细胞中均已检测到miR-203的异常表达。在膀胱癌和卵巢癌中,癌变的发生伴随着miR-203的上调。然而在胰腺癌中,miR-203的过表达却预示着病人的不良预后。在气管癌、淋巴癌、肝癌和口腔癌中,miR-203表达下调,而且其下调可能归因于启动子区域的甲基化。在分子层面上,转录因子zinc-finger E-box binding homeobox1(ZEB1)已被鉴定为促进肿瘤细胞上皮间质转化(epithelial-mesenchymal transition, EMT)的重要因子,而这种促进作用部分归因于EMT所引起的一些miRNA包括miR-203的下调。上述结果表明miR-203在癌症的发生发展中可能起到十分重要的作用,而且其功能因肿瘤类型的不同而有所区别。PVT1是位于人类染色体8q24区域的一个lncRNA,该区域在包括乳腺癌在内的多种癌症中均发生扩增。在乳腺癌和卵巢癌中,沉默PVT1的表达可以抑制细胞的增殖并诱导细胞凋亡。但是PVT1本身的调控机制尚未阐明。在本文的研究中,我们首先旨在阐明miR-203在乳腺癌发生发展中的作用。我们首先检测了miR-203在乳腺癌组织样本中的表达情况,发现与相应的癌旁组织相比,在大部分肿瘤样本中miR-203表达上调。在乳腺癌细胞系中,与正常或者永生化的乳腺细胞相比,miR-203在luminal A类型的乳腺癌细胞(转移能力低)中表达上调,而在basal-like类型的乳腺癌细胞(转移能力高)中表达下调。接下来,我们检测了在乳腺癌细胞系中,miR-203启动子区域的甲基化状态。我们发现在高转移的basal-like乳腺癌细胞中,miR-203的启动子区域存在一定程度的甲基化,而在低转移的luminal A乳腺癌细胞中则不存在。同时,用去甲基化药物5-aza-dCyd处理basal-like类型的乳腺癌细胞可以使miR-203的表达得到一定回复。因此,miR-203在basal-like类型的乳腺癌细胞中表达下调,可能部分归因于启动子区域的甲基化。我们接下来研究了miR-203在乳腺癌细胞中的功能。我们发现在basal-like类型的乳腺癌细胞中过表达miR-203明显抑制细胞增殖,而其抑制作用的机制包括影响细胞周期和促进凋亡,并且具有细胞特异性。同时,过表达miR-203可以抑制上述细胞的迁移和浸润。在分子层面上,我们发现并证实与EMT相关的转录因子SNAI2是miR-203的一个作用靶点。而且在功能上,SNAI2可以挽救miR-203对basal-like细胞EMT过程的抑制作用。以上结果表明在恶性乳腺癌细胞中,miR-203的表达因为启动子的甲基化而被抑制,进而上调转录因子SNAI2的表达,最终促进肿瘤细胞的生长和转移。之后,我们进一步检测了miR-203极其靶点SNAI2所构成的调节通路对前列腺癌细胞增殖和迁移的作用。与别人的报道类似,我们发现miR-203在前列腺癌细胞中表达下调,同时过表达miR-203可以抑制前列腺癌细胞的增殖与迁移。而且,在前列腺癌细胞中,miR-203同样可以靶向SNAI2,过表达SNAI2同样可以使miR-203对前列腺癌细胞迁移的抑制作用得到恢复。与此同时,我们发现我们实验室所感兴趣的转录因子KLF5可以结合到miR-203的启动子区域从而正向调节miR-203的表达。另外,KLF5可以负向调节miR-203的靶点SNAI2的表达。过表达SNAI2可以拯救KLF5对前列腺癌细胞迁移过程的抑制作用。综上所述,本文中的发现说明了miR-203在乳腺癌和前列腺癌的发生发展中起到重要的作用。作为一个抑癌因子,miR-203可以通过靶向SNAI2抑制乳腺癌和前列腺癌细胞的增殖和迁移。同时,miR-203-SNAI2这一调节路径在KLF5所介导的乳腺癌EMT过程中扮演了重要角色。另一方面,我们发现位于PVTl所在染色体区域附近的一个乳腺癌敏感的核苷酸多态性位点(Single nucleotide polymorphism,SNP) rs13281615的基因型与PVT1在乳腺癌中的表达变化显著相关。对于SNP rs13281615,带有危险性的GG基因型的乳腺癌患者其肿瘤组织中PVT1的表达量显著高于带有其它基因型的患者,并且高于带有任何基因型患者的正常癌旁组织。与此同时,SNPrs13281615的在乳腺癌的发生过程发生频繁的方向性突变(G→A)。而且这种方向性突变使得原本存在的GG基因型与肿瘤等级和增殖marker Ki67之间的相关性丧失。我们的发现为PVTl受调控的机制提供了新的思路。