微小RNA在類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎免疫應(yīng)答中的作用

馬婧一，黨秋杰Δ，李　洋

(Δ哈爾濱醫(yī)科大學(xué)附屬第二醫(yī)院風(fēng)濕免疫科，哈爾濱 150086)

類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎(rheumatoid arthritis，RA)是一種常見的自身免疫性疾病，RA的特征病變是滑膜增生，自身抗體的產(chǎn)生，軟骨和骨的破壞。其導(dǎo)致的關(guān)節(jié)畸形、進(jìn)展性功能喪失和其他關(guān)節(jié)外表現(xiàn)，會(huì)降低患者平均壽命，并且給患者家庭和社會(huì)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失。RA的病因至今未明確，根據(jù)Mcinnes等[1]的總結(jié)，RA的發(fā)生與遺傳因素與環(huán)境因素(如吸煙和微生物感染等)相互作用有關(guān)。免疫系統(tǒng)紊亂則是RA發(fā)生的重要機(jī)制，包括免疫細(xì)胞的異常增殖、細(xì)胞因子的異常表達(dá)等。

微小RNA(microRANA,miRNA)是一種單鏈、長度約為21～23個(gè)核苷酸的非編碼小分子RNA，通過阻止蛋白質(zhì)翻譯或影響mRNA穩(wěn)定來調(diào)節(jié)基因的表達(dá)。miRNA在免疫應(yīng)答中發(fā)揮調(diào)控作用，與自身免疫性疾病息息相關(guān)。近年來，許多研究都揭示了miRNA在RA的病理機(jī)制中的作用，本綜述試從免疫機(jī)制角度描述miRNA在RA中的作用。

miRNA在 RA中對(duì)免疫細(xì)胞的調(diào)節(jié)作用

miRNA對(duì)T細(xì)胞的調(diào)節(jié)作用

RA患者在受累關(guān)節(jié)滑膜中可以檢測到T細(xì)胞數(shù)量的明顯升高，T細(xì)胞在關(guān)節(jié)滑膜中的積聚是RA的一種常見病理機(jī)制，因此應(yīng)當(dāng)充分理解T細(xì)胞與miRNA的關(guān)系。

CD4+T細(xì)胞可以分為幾個(gè)亞型，包括Th1、Th2、Th17和調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(regulatory T cells,Treg)等。Treg細(xì)胞主要通過分泌細(xì)胞因子 白細(xì)胞介素(interleukin，IL)- 10和轉(zhuǎn)化生長因子-β(transforming growth factor-β,TGF-β)，發(fā)揮免疫抑制功能，維持免疫穩(wěn)態(tài)。研究顯示，miRNA可以調(diào)節(jié)Treg的增殖能力和生理功能，如miR- 92a、miR- 21和miR- 155等均可調(diào)控Treg，所以miRNA在Treg中的異常表達(dá)可以導(dǎo)致自身免疫性疾病的發(fā)展[2]。在研究miRNA對(duì)于Treg細(xì)胞功能的調(diào)控時(shí)發(fā)現(xiàn)，miR- 146a表達(dá)下降可導(dǎo)致Treg細(xì)胞出現(xiàn)促炎表型。在RA疾病活動(dòng)度高時(shí)，信號(hào)傳導(dǎo)及轉(zhuǎn)錄激活因子1(signal transducers and activators of transcription 1，STAT1)作為miR- 146a的靶點(diǎn)，在miR- 146a下調(diào)時(shí)活化增加，從而促進(jìn)了促炎表型的Treg細(xì)胞增殖[3]。國內(nèi)也有has-miR- 146a轉(zhuǎn)基因小鼠的研究[4]，實(shí)驗(yàn)結(jié)果推測has-miR- 146a可以抑制腫瘤壞死因子受體相關(guān)因子6(tumor necrosis factor receptor-associated factors 6，TRAF6)蛋白的表達(dá)，可能與CD4+T細(xì)胞功能異常有關(guān)。van der Geest等[5]的研究也表明miR- 21在RA患者的滑膜液(synovial fluid, SF)中表達(dá)上調(diào)可使記憶表型Treg細(xì)胞增殖活躍、凋亡減少，并可在SF中積聚。

根據(jù)Dong等[6]的描述，Th17細(xì)胞和Treg細(xì)胞數(shù)量的失衡也是RA病理進(jìn)展的機(jī)制之一，RA患者的外周血單個(gè)核細(xì)胞(peripheral blood mononuclear cells，PBMC)中Th17細(xì)胞數(shù)量顯著高于Treg細(xì)胞數(shù)。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，RA患者PBMC中miRNA- 21水平的下調(diào)，伴隨著促炎性細(xì)胞因子[IL- 17、IL- 6、IL- 1β和腫瘤壞死因子α(tumor necrosis factor α，TNF-α)]水平上調(diào)，可以導(dǎo)致Th17/Treg細(xì)胞數(shù)量失衡，以上結(jié)果證明在RA的慢性炎癥反應(yīng)過程中，miR- 21可以通過正向調(diào)控Treg細(xì)胞或負(fù)向調(diào)控信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)及轉(zhuǎn)錄激活因子3(signal transducers and activators of transcription 3，STAT3)抑制炎癥反應(yīng)；而miR- 21水平下降可能導(dǎo)致STAT3表達(dá)和活化的增加，同時(shí)抑制STAT5的表達(dá)，分化Th17增多而分化Treg受限，最終產(chǎn)生炎癥反應(yīng)。

Fulci等[7]的研究表明，miR- 223在RA患者幼稚CD4+T淋巴細(xì)胞中表達(dá)增加。隨后，Lu等[8]發(fā)現(xiàn)，miR- 223和miR- 34b在RA患者的T細(xì)胞中過表達(dá)，但類風(fēng)濕因子(rheumatoid factor，RF)的滴度只隨miR- 223的水平升高，因此miR- 223表達(dá)的增加可以減少RA 患者T細(xì)胞IGF- 1介導(dǎo)的IL- 10的產(chǎn)生，從而導(dǎo)致促炎性細(xì)胞因子和抗炎性細(xì)胞因子的失衡。

此外，Li等[9]發(fā)現(xiàn)，miR- 363和miR- 498在RA患者CD4+T細(xì)胞中的表達(dá)下調(diào)；而miR- 146a表達(dá)升高，TNF-α水平也隨之升高。體外實(shí)驗(yàn)證明，miR- 146a上調(diào)了TNF-α的表達(dá)，增加的miR- 146a也可以通過調(diào)節(jié)Fas相關(guān)因子1(Fas associated factor 1，F(xiàn)AF1)抑制T細(xì)胞的凋亡[10]。

另有研究發(fā)現(xiàn)，RA的發(fā)生與CD4+T細(xì)胞相關(guān)DNA低甲基化有關(guān)，而miRNA是調(diào)節(jié)DNA甲基化水平的重要因素之一[11]。而miRNA- 126水平的上升 可能會(huì)抑制甲基轉(zhuǎn)移酶1(DNA methyctransferace1，DNMT1)的表達(dá)，從而使CD4+T細(xì)胞中CD11a和CD70基因啟動(dòng)子的DNA甲基化程度下降，CD4+T細(xì)胞表達(dá)增多，導(dǎo)致了RA的發(fā)生和進(jìn)展[12]。

miRNA對(duì)B細(xì)胞的調(diào)節(jié)作用

B細(xì)胞被激活時(shí)會(huì)分化為漿細(xì)胞，并分泌大量免疫球蛋白；免疫球蛋白和類風(fēng)濕因子(rheumatoid factor，RF) 形成免疫復(fù)合物后，由補(bǔ)體激活誘發(fā)炎癥。B細(xì)胞活化因子(B cell activating factor belonging to the TNF family，BAFF)能夠維持體內(nèi)B細(xì)胞穩(wěn)態(tài)，在介導(dǎo)B細(xì)胞活化中起到關(guān)鍵性作用，BAFF的過表達(dá)可使自身反應(yīng)性B細(xì)胞增殖產(chǎn)生自身抗體。在RA患者血清和關(guān)節(jié)液中，BAFF的水平顯著升高，且與疾病活動(dòng)度相關(guān)[13]。miR- 30a- 3p在RA患者SF中表達(dá)下調(diào)，同時(shí)BAFF合成增加，也可能是在RA患者體內(nèi)自身免疫應(yīng)答發(fā)生的主要機(jī)制之一[14]。

miRNA對(duì)細(xì)胞因子網(wǎng)絡(luò)的調(diào)節(jié)作用

細(xì)胞因子信號(hào)網(wǎng)可以通過調(diào)控炎癥和免疫過程而導(dǎo)致RA的病理進(jìn)展，迄今的研究表明，細(xì)胞因子介導(dǎo)的RA疾病進(jìn)展過程(早期、急性期和慢性期)分別由特異的miRNA調(diào)控。

miRNA對(duì)TNF-α的調(diào)節(jié)作用

TNF-α是一種具有免疫調(diào)節(jié)功能的細(xì)胞因子，由單核細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、B細(xì)胞、T細(xì)胞、成纖維細(xì)胞等合成，表達(dá)于破骨細(xì)胞前體細(xì)胞表面，可以刺激滑膜細(xì)胞和軟骨細(xì)胞合成前列腺素E2和膠原酶，羅心靜等[15]的實(shí)驗(yàn)證實(shí)TNF-α可誘導(dǎo)RA滑膜細(xì)胞核因子κB(nuclear factor-κB,NF-κB)信號(hào)通路活化,說明其可能與RA炎癥進(jìn)程有關(guān)。而在Li和Schwarz[16]建立的TNF-α轉(zhuǎn)基因關(guān)節(jié)炎小鼠模型中，我們發(fā)現(xiàn)多種miRNA(如miR- 146a/b等)都與TNF-α的表達(dá)水平相關(guān)。

在Abouzeid等[17]研究中，RA患者相比骨關(guān)節(jié)炎(osteoarthritis,OA)患者體內(nèi)miRNA- 146a的水平更高，研究證明在RA患者滑膜組織中，提高TNF-α和IL- 1β的水平后，miR- 146a/b水平也隨之上調(diào)[18]。Semaan等[19]發(fā)現(xiàn)，TNF-α的釋放及其相關(guān)mRNA的穩(wěn)定性由miR- 346維持。此外，miR- 125b和miR- 939在RA成纖維細(xì)胞樣滑膜細(xì)胞(RA fibroblast-like synoviocytes，RAFLS)中表達(dá)上調(diào)，但抑制兩種miRNA的表達(dá)并不能使RAFLS中TNF-α的數(shù)量恢復(fù)至原值，所以此兩種miRNA與TNF-α的關(guān)系仍沒有明確結(jié)論。Li等[20]的研究則發(fā)現(xiàn)miR- 155的高表達(dá)可以抑制細(xì)胞因子信號(hào)抑制蛋白1(suppressor of cytokine signaling 1，SOCS1)表達(dá)，和RA患者體內(nèi)TNF-α和IL- 1β分泌增多有關(guān)。

miRNA對(duì)IL- 1β的調(diào)節(jié)作用

IL- 1是一種促炎性細(xì)胞因子，該細(xì)胞因子家族中包含IL- 1α和IL- 1β等，多數(shù)miRNA與IL- 1的研究都與IL- 1β有關(guān)。IL- 1β的表達(dá)由固有免疫細(xì)胞中的NF-κB信號(hào)通路所調(diào)控，作用于RA發(fā)生過程中，促進(jìn)軟骨細(xì)胞的破壞。miR- 146a/b除可在RAFLS中表達(dá)上升外[18]，也可在其他有軟骨細(xì)胞破壞的骨性疾病如OA中升高[21]，因此，研究miRNA在OA中的表達(dá)也可為在RA發(fā)展中miRNA與IL- 1β關(guān)系的研究提供思路。

miRNA對(duì)IL- 6的調(diào)節(jié)作用

IL- 6是由單核細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、T細(xì)胞和滑膜成纖維細(xì)胞等分泌的具有多向性的炎性細(xì)胞因子，在各項(xiàng)免疫反應(yīng)中發(fā)揮重要作用。Stanczyk等[22]發(fā)現(xiàn)，在RA患者體內(nèi)，miR- 203的上調(diào)可直接影響NF-κB信號(hào)通路，進(jìn)而導(dǎo)致MMP- 1和IL- 6的表達(dá)水平增高。Alsaleh等[23]發(fā)現(xiàn)，在RA患者SF中，IL- 6分泌增加致SF對(duì)脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)反應(yīng)性增高，在這些SF細(xì)胞中檢測到DICER1基因和一些miRNA(包括miR- 19b、- 199b等20種)表達(dá)下降。

miRNA對(duì)IL- 17和IL- 21的調(diào)節(jié)作用

IL- 17是由活化的CD4+T細(xì)胞產(chǎn)生的一種促炎性細(xì)胞因子，可以使其他細(xì)胞因子如TNF-α、IL- 1β、IL- 6、粒細(xì)胞集落刺激因子(granulocyte colony-stimulating factor，G-CSF)、TGF-β等分泌增加。

在RA患者中研究發(fā)現(xiàn)，在產(chǎn)生IL- 17的T細(xì)胞中，6種miRNA(如let- 7a、miR- 26、miR- 146a/b、miR- 150和miR- 155)表達(dá)顯著增加。其中，miR- 146a在增生的滑膜中和分泌IL- 17的T細(xì)胞中過表達(dá)最為明顯[24]。其他研究則發(fā)現(xiàn)，在自身免疫性疾病中，miR- 23b和miR- 21表達(dá)下調(diào)均可使IL- 17分泌增加[10]。

IL- 6和IL- 21介導(dǎo)的STAT信號(hào)通路在Tfh細(xì)胞分化和Bcl- 6基因表達(dá)中起到關(guān)鍵作用，miR- 17- 92基因簇可以誘導(dǎo)Tfh分化，而miR- 10a則負(fù)向調(diào)控Bcl- 6在T細(xì)胞中的表達(dá)[25]。

miRNA對(duì)IL- 18的調(diào)節(jié)作用

IL- 18在許多慢性自身免疫性疾病中表達(dá)都有上調(diào)[26]，而在RA的炎癥期，IL- 18在患者的關(guān)節(jié)滑膜中表達(dá)也可增高。Alsaleh等[27]研究發(fā)現(xiàn)miR- 346可通過抑制LPS介導(dǎo)的Bruton酪氨酸激酶表達(dá)調(diào)節(jié)IL- 18的分泌。

然而迄今為止，IL- 18與miRNA相關(guān)的文獻(xiàn)數(shù)量仍較少，有待進(jìn)一步研究。

前景與展望

RA目前病因不清，并且沒有明確的根治方法，所以RA的病理機(jī)制分析以及治療靶點(diǎn)都成為研究的熱點(diǎn)。我們已知miRNA在RA的進(jìn)展過程中扮演了非常重要的調(diào)控角色。多種miRNA可以影響RA免疫反應(yīng)的過程(表1)。但是，仍然有許多miRNA和RA的關(guān)系未知，需要我們進(jìn)一步研究。近年來，檢測miRNA水平的技術(shù)已經(jīng)十分成熟，可以在患者的血液或尿液中檢測到[28]，使得臨床研究更加方便。但仍需要進(jìn)一步了解miRNA是否可作為RA的臨床生物標(biāo)記物，甚至能否作為臨床治療RA的有效靶點(diǎn)。

表1　RA研究中的miRNATable 1　miRNAs in the research on RA

STAT：信號(hào)傳導(dǎo)及轉(zhuǎn)錄激活因子；FAF1：Fas相關(guān)因子1；DNMT1：甲基轉(zhuǎn)移酶1；TRAF：腫瘤壞死因子受體相關(guān)因子；IRAK1：白細(xì)胞介素1受體相關(guān)激酶；SOCS1：細(xì)胞因子信號(hào)抑制蛋白1

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