趙海豐,闞育田,王鑫源,張翼鷟
免疫性血小板減少癥(immune thrombocytopenia,ITP)是一種器官特異性獲得性自身免疫性疾病,其特征為血小板破壞增加或生成減少導(dǎo)致外周血血小板的減少,引起廣泛的皮膚、黏膜及內(nèi)臟出血[1]。ITP的發(fā)病機(jī)制迄今尚未闡明,目前認(rèn)為ITP的發(fā)病是一個多步驟的過程,T細(xì)胞、B細(xì)胞和抗原遞呈細(xì)胞(antigen presenting cell,APC)等均發(fā)揮重要作用[2]。微小RNA(microRNA,miRNA)為19~22個核苷酸組成的非編碼RNA,其在轉(zhuǎn)錄后水平調(diào)控基因的表達(dá),參與多種疾病的發(fā)生和發(fā)展[3]。本文就近年來對miRNA在ITP發(fā)病機(jī)制中作用的研究進(jìn)展做一綜述。
筆者研究發(fā)現(xiàn),在ITP患者外周血PBMC中miR-409-3p明顯低表達(dá),干擾素-γ(IFN-γ)明顯高表達(dá),并證實(shí)IFN-γ是miR-409-3p的靶基因;檢測ITP患者治療前后miR-409-3p的表達(dá)量,發(fā)現(xiàn)在ITP患者血小板升至安全值后明顯升高;Drosha是一種核糖核酸酶,在miRNA成熟體的形成過程中發(fā)揮重大的作用,檢測發(fā)現(xiàn)Drosha的mRNA表達(dá)水平在ITP患者中明顯低表達(dá),相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)miR-409-3p的表達(dá)與Drosha的表達(dá)呈正相關(guān),表明Drosha表達(dá)的降低可能是導(dǎo)致miR-409-3p低表達(dá)的原因之一,miR-409-3p參與了ITP的發(fā)?。?]。同時,筆者也發(fā)現(xiàn)miR-130a參與了ITP的發(fā)病,在ITP患者外周血PBMC中miR-130a低表達(dá),miR-130a通過調(diào)節(jié)靶基因轉(zhuǎn)化生長因子(TGF)-β1和白細(xì)胞介素(IL)-18的表達(dá)參與ITP的發(fā)生,且miR-130a與TGF-β1之間存在相互調(diào)節(jié)的關(guān)系;另外,隨著疾病的緩解,miR-130a和TGF-β1的表達(dá)上調(diào),同時IL-18的表達(dá)下調(diào),表明miR-130a與疾病狀態(tài)相關(guān),提示miR-130a可以作為ITP疾病診斷的生物學(xué)標(biāo)志[5]。
其他課題組同樣發(fā)現(xiàn)多種異常表達(dá)的miRNAs參與了ITP的發(fā)病。如馮媛等[6]發(fā)現(xiàn)在ITP患者PBMC中miR-15a的mRNA表達(dá)水平顯著下降,且與血小板計數(shù)呈正相關(guān),過表達(dá)miR-15a后可顯著抑制IFN-γ和IL-2的產(chǎn)生,促進(jìn)IL-4和IL-10的生成,糾正Th1/Th2細(xì)胞的失衡,提示miR-15a可作為ITP潛在的治療靶點(diǎn)。鄧順江等[7]研究表明初診ITP患者PBMC miR-205的表達(dá)水平上調(diào),治療完全緩解后miR-205的表達(dá)下調(diào),且表達(dá)水平與血小板數(shù)量呈負(fù)相關(guān),表明miR-205可能與ITP的發(fā)病有關(guān)。韓志君等[8]發(fā)現(xiàn)ITP患者miR-146a表達(dá)降低,與血小板計數(shù)呈正相關(guān),且在糖皮質(zhì)激素治療過程中,miR-146a表達(dá)逐漸增高,同時發(fā)現(xiàn)ITP患者miR-146a表達(dá)與其外周血細(xì)胞因子TNF-α、IL-2和IFN-γ呈負(fù)相關(guān),提示其參與慢性ITP的發(fā)病機(jī)制可能與上述細(xì)胞因子有關(guān)。Liu等[9]也有類似發(fā)現(xiàn),miR-146a在ITP患者中低表達(dá),且與調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(regulatory T cell,Treg)數(shù)量和血小板數(shù)呈正相關(guān),miR-146a的激動劑可以促進(jìn)Th17和Treg細(xì)胞的分化,體外實(shí)驗(yàn)證實(shí)地塞米松能上調(diào)miR-146a的表達(dá),表明miR-146a可能是治療ITP的潛在靶點(diǎn)之一。Qian等[10]發(fā)現(xiàn)初診ITP患者有14個表達(dá)差異的miRNAs,其中12個表達(dá)上調(diào),2個表達(dá)下調(diào);在慢性ITP患者中有7個miRNAs表達(dá)上調(diào),表明miRNA參與ITP的發(fā)病,但對于其具體的功能未做進(jìn)一步的研究。Qian等[11]研究發(fā)現(xiàn)miR-155在ITP患者高表達(dá),與靶基因SOCS1 mRNA水平、血小板計數(shù)以及血漿IL-4,IL-10和TGF-β1呈負(fù)相關(guān),與IL-17A呈正相關(guān);經(jīng)激素治療后緩解的ITP患者miR-155顯著下調(diào),表明miRNA-155參與ITP的發(fā)病。劉璐等[12]通過檢測 miR-181a、miR-146a、miR-326和 miR-142-3p等4種免疫相關(guān)的miRNAs在ITP患者PBMCs中的表達(dá),發(fā)現(xiàn)ITP患者miR-146a、miR-326和miR-142-3p表達(dá)水平與正常對照組相比明顯降低,且miR-146a與血小板計數(shù)呈正相關(guān),表明miR-146a、miR-326和miR-142-3p表達(dá)異常在ITP的發(fā)生和發(fā)展中可能發(fā)揮了一定的作用??傊?,在ITP患者外周血PBMC中多種miRNAs參與了ITP的發(fā)病,部分研究者對具體的miRNA做了功能性研究,進(jìn)一步闡明了miRNA在發(fā)病中的具體機(jī)制。
Li等[13-14]研究發(fā)現(xiàn)ITP患者血漿CXCL13明顯高表達(dá),經(jīng)地塞米松治療后,CXCL13表達(dá)下調(diào),并呈時間和劑量依賴性;在CD4+T細(xì)胞中,miR-125-5p前體可以抑制CXCL13的表達(dá),miR-125-5p抑制物能增加CXCL13的表達(dá),間接證明CXCL13是miR-125-5p的靶基因,同時熒光素酶檢測直接證實(shí)CXCL13是miR-125-5p的靶基因,表明miR-125-5p參與ITP的發(fā)?。贿M(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)長非編碼RNA MEG3在CD4+T細(xì)胞中高表達(dá),其能夠抑制miR-125-5p的表達(dá),且MEG3的低表達(dá)和miR-125-5p的過表達(dá)均能夠促進(jìn)FOXP3的表達(dá),抑制RORγt的表達(dá),從而介導(dǎo)Treg/Th17的失衡,導(dǎo)致ITP的發(fā)生,提示miR-125-5p在ITP的發(fā)病中起到重要的作用。
Treg在ITP發(fā)病中起到重要作用[15],有研究者以ITP患者外周血Treg細(xì)胞為對象來研究miRNA表達(dá)情況。如曾艷等[16]使用流式細(xì)胞儀分選ITP患者外周血Treg細(xì)胞,采用Solexa深度測序法檢測miRNA表達(dá)譜,結(jié)果發(fā)現(xiàn)ITP患者Treg細(xì)胞中存在多個miRNAs表達(dá)異常,其中miR-1976、miR-548ae-5p和miR-5096-p3高表達(dá),而miR-548am-5p、PC-3p-63471和PC-3p-96627低表達(dá);對所有差異miRNAs的基因功能及信號途徑進(jìn)行富集性分析,發(fā)現(xiàn)靶基因主要參與14條通路,代謝途徑是靶基因的主要參與通路,而其中可能參與ITP發(fā)病機(jī)制的信號通路主要是ErbB和TGF-β兩個信號通路。范江砂[17]發(fā)現(xiàn)ITP患者Treg細(xì)胞內(nèi)有差異表達(dá)的miRNAs共計502個,其中表達(dá)上調(diào)244個,表達(dá)下調(diào)258個;miR-155-5p、miR-146b-5p和miR-142-3p表達(dá)水平顯著降低,表明ITP患者外周血Treg細(xì)胞內(nèi)miRNA表達(dá)譜的差異可能影響了Treg細(xì)胞發(fā)揮正常的免疫抑制功能,是ITP發(fā)病的機(jī)制之一。
CD19+B細(xì)胞是分泌自身抗體的主要細(xì)胞[18],miR-155轉(zhuǎn)錄來自于21號染色體B細(xì)胞整合簇區(qū)域,與B淋巴細(xì)胞分泌自身抗體有關(guān),并影響B(tài)淋巴細(xì)胞功能的發(fā)揮。郭瑩等[19]通過檢測ITP患者外周血CD19+B細(xì)胞中miR-155的表達(dá),分析其與B淋巴細(xì)胞數(shù)量、免疫功能及與各項(xiàng)臨床指標(biāo)的相關(guān)性,結(jié)果發(fā)現(xiàn)miR-155在ITP患者外周血的CD19+B中異常高表達(dá),CD19+B細(xì)胞中IgG、IgM高表達(dá),含SH2結(jié)構(gòu)的5'肌醇磷酸酶-1(SHIP-1)低表達(dá),相關(guān)性分析顯示miR-155與B1細(xì)胞(CD19+CD5+B細(xì)胞)數(shù)量呈正相關(guān),與SHIP-1的表達(dá)量及外周血血小板計數(shù)呈負(fù)相關(guān),miR-155在ITP患者外周血CD19+B細(xì)胞中異常高表達(dá),并與B淋巴細(xì)胞功能紊亂及胞內(nèi)抗體產(chǎn)生有關(guān),提示其可能參與ITP的發(fā)病。
有關(guān)ITP患者循環(huán)miRNA的研究較為少見。隋濤等[20]通過基因芯片檢測ITP患者外周血發(fā)現(xiàn),血漿中存在包括15個表達(dá)上調(diào)的和14個表達(dá)下調(diào)的miRNAs,實(shí)時定量PCR進(jìn)一步證實(shí),與健康對照組相比,miR-4778-5p和miR-4800-5p顯著高表達(dá),而miR-4707-5p、miR-4721、miR-3620-3p和miR-378i顯著低表達(dá);同時,通過TargetScan和miRanda軟件預(yù)測出608個潛在的靶基因,其中參與生物學(xué)過程的基因占78.12%,參與分子功能的基因占80.76%,參與細(xì)胞組分的基因占87.66%;通路分析顯示157個信號通路與之相關(guān),其中鈣離子信號通路和T細(xì)胞受體信號通路關(guān)系最為密切。上述研究表明ITP患者血漿miRNA存在差異表達(dá)譜,鈣離子信號通路和T細(xì)胞受體信號通路可能參與ITP的發(fā)病。
ITP是一種自身免疫性出血性疾病,其發(fā)病機(jī)制復(fù)雜。目前認(rèn)為ITP的發(fā)病是一個多步驟,多細(xì)胞參與的過程。近年來研究發(fā)現(xiàn),miRNAs在ITP發(fā)病中扮演了重要作用。本文從不同臨床標(biāo)本如PBMC、CD4+T細(xì)胞、CD19+B細(xì)胞以及血漿等,分別總結(jié)了眾多表達(dá)差異的miRNAs,同時對部分表達(dá)異常的miRNA功能進(jìn)行了探討,如篩選到靶基因,從表觀遺傳學(xué)的全新角度闡明ITP的發(fā)病機(jī)制,以期為ITP的治療提供潛在的治療靶點(diǎn)。