類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎中NF-κB信號(hào)通路相關(guān)微小RNA的研究進(jìn)展

王晶，袁玉華

類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎（rheumatoid arthritis，RA）是以慢性滑膜炎、進(jìn)行性骨質(zhì)破壞、關(guān)節(jié)功能喪失為特征的自身免疫病。因其高致殘率、臟器受累而嚴(yán)重威脅人類健康，影響約1%～3%的世界人口［1］。微小RNA（microRNA，miRNA）是一類高度保守的、非編碼的、通過(guò)引起靶mRNA降解、翻譯抑制、脫腺苷酸化實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)錄后調(diào)控的小分子RNA，在自身免疫、自身炎癥疾病中起著重要調(diào)節(jié)作用［2-3］。區(qū)別于其他免疫調(diào)節(jié)因素有或無(wú)的特點(diǎn)，miRNA 主要在數(shù)量、程度上影響靶基因水平，只需要幾個(gè)堿基互補(bǔ)便可在免疫應(yīng)答各水平執(zhí)行較柔和、精細(xì)的調(diào)節(jié)。約90%的蛋白編碼基因受miRNA 的調(diào)控［2］，miRNAs 在RA 的發(fā)生、發(fā)展中也起了重要的調(diào)節(jié)作用。例如，miR-155通過(guò)靶定細(xì)胞因子信號(hào)1（cytokine signaling 1，SOCS1）調(diào)節(jié)干擾素γ（interferon-γ，IFN-γ）、白細(xì)胞介素（interleukin，IL）-4、IL-12 等細(xì)胞因子參與RA炎癥反應(yīng)［4］；RA 患者外周血、滑膜組織、滑液中miR-146a水平升高，也參與了RA的促炎過(guò)程；而且外周血miR-146a的水平與紅細(xì)胞沉降率呈正相關(guān)，與RA 活動(dòng)度有關(guān)［5-6］。越來(lái)越多的研究發(fā)現(xiàn)，核因子κB（nuclear factor-kappa B，NF-κB）信號(hào)通路在RA 的發(fā)生、發(fā)展中也起了重要作用。本文就RA 中近年來(lái)研究發(fā)現(xiàn)的與NF-κB 信號(hào)途徑相關(guān)的miRNA及其作用機(jī)制作一綜述。

1 NF-κB信號(hào)通路簡(jiǎn)介

NF-κB是一種能與免疫球蛋白kappa輕鏈基因的增強(qiáng)子B 序列特異性結(jié)合、促進(jìn)κ 輕鏈基因表達(dá)的轉(zhuǎn)錄因子［7］，包括Rel（cRel）、p65（RelA，NF-κB3）、RelB、p50（NF-κB1）和p52（NF-κB2）5個(gè)亞單位，以兩兩結(jié)合形成同源或異源二聚體的形式發(fā)揮作用。通常情況下，NF-κB與其抑制蛋白IκB（包括IκBα、IκBβ 和IκBε）結(jié)合，并不表現(xiàn)出轉(zhuǎn)錄活性。IκB 激酶復(fù)合體（IκB kinase，IKK）是調(diào)控NF-κB 信號(hào)通路的核心環(huán)節(jié)，由IKKα、IKKβ 和IKKγ 組成。NF-κB主要是通過(guò)兩條途徑激活。在經(jīng)典激活路徑中，上游信號(hào)引起IKK蛋白激酶復(fù)合體的激活，促進(jìn)IκB 的磷酸化，導(dǎo)致IκB 被蛋白酶體降解，NF-κB 失去IκB 的抑制作用而進(jìn)入細(xì)胞核，參與相關(guān)基因轉(zhuǎn)錄。此途徑通常由微生物、病毒感染、促炎細(xì)胞因子等細(xì)胞外信號(hào)刺激后發(fā)生。在替代（非經(jīng)典）激活路徑中，前體p100 在NF-κB 誘導(dǎo)激酶和IκBα 的作用下被降解為具有活性的p52，且與RelB 組成異源二聚體而進(jìn)入細(xì)胞核，調(diào)控基因的轉(zhuǎn)錄。目前大量研究表明經(jīng)典和/或非經(jīng)典NF-κB信號(hào)通路在RA中起著重要作用［8-10］。

2 RA中NF-κB信號(hào)通路相關(guān)的miRNA及其作用機(jī)制

作為一個(gè)功能廣泛的轉(zhuǎn)錄因子，NF-κB 成為大量miRNA 的靶定目標(biāo)。NF-κB 的表達(dá)和活動(dòng)可以直接或間接地被各種miRNA上調(diào)或下調(diào)，且可以調(diào)控多種miRNA的表達(dá)，因此異常的NF-κB活性常與異常的miRNA水平相關(guān)。

2.1 miR-146 miR-146是天然和獲得性免疫分化及細(xì)胞生物學(xué)功能的重要調(diào)節(jié)因子，在多種疾病和癌癥中發(fā)揮重要作用。Liu 等［11］發(fā)現(xiàn)，在加入miR-146a 模擬物或Toll 樣受體4（Toll-like receptor 4，TLR4）/NF-κB 途徑抑制劑后，類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎成纖維細(xì)胞樣滑膜細(xì)胞（fibroblast-like synoviocytes，F(xiàn)LSs）的細(xì)胞增殖降低、凋亡增加，加入miR-146a 抑制劑則相反；加入miR-146a 模擬物或TLR4/NF-κB 途徑抑制劑后，TLR4、NF-κB、IL-1β、IL-6、IL-8、IL-17、環(huán)氧合酶-2（cyclooxygenase-2，COX-2）、基質(zhì)金屬蛋白酶（matrix metalloproteinase，MMP）-3、誘導(dǎo)型一氧化氮合酶（inducible nitric oxide synthase，iNOS）、一氧化氮（nitric oxide，NO）的表達(dá)水平降低，加入miR-146a 抑制劑或TLR4 后，上述因子表達(dá)水平升高；同時(shí)在鼠RA 模型FLSs 中，加入miR-146a 模擬物后，發(fā)現(xiàn)TLR4和NF-κB水平降低，關(guān)節(jié)炎評(píng)分低于對(duì)照組，證實(shí)了miR-146a 通過(guò)抑制TLR4/NF-κB通路，抑制了RA FLSs的增殖和炎癥反應(yīng)［11］。

2.2 miR-125b Zhang等［12］的一項(xiàng)研究提示，在RA患者血漿、滑膜組織以及脂多糖刺激后的FLSs 中miR-125b 水平明顯升高，miR-125b 過(guò)表達(dá)明顯增加腫瘤壞死因子α（tumor necrosis factor α，TNF-α）、IL-6、IL-1β、磷酸化p65（p-p65）的表達(dá)水平，明顯降低NF-κB抑制蛋白IκB-α水平；miR-125b下調(diào)則結(jié)果相反；同時(shí)，該研究發(fā)現(xiàn)miR-125b水平與TNF-α、IL-6、IL-1β水平呈強(qiáng)正相關(guān)；NF-κB抑制劑顯著降低抗炎細(xì)胞因子水平，共轉(zhuǎn)染pcDNA-IκB-α后抗炎細(xì)胞因子水平進(jìn)一步降低，證實(shí)了miR-125b升高通過(guò)激活NF-κB途徑促進(jìn)RA的炎癥發(fā)生。

2.3 miR-21 miR-21 在RA 患者中高表達(dá)。Chen等［13］研究顯示，與對(duì)照組相比，鼠RA 模型FLSs 中miR-21 和NF-κB 水平增加，且miR-21 水平下調(diào)導(dǎo)致NF-κB水平和細(xì)胞增殖率顯著下降；在正常的成纖維細(xì)胞樣滑膜細(xì)胞中，miR-21過(guò)表達(dá)導(dǎo)致NF-κB水平和細(xì)胞增殖率顯著增加，miR-21過(guò)度表達(dá)的影響可被BAY 11-7082（NF-κB 核轉(zhuǎn)位抑制劑）逆轉(zhuǎn)，闡明了在鼠RA 模型中，上調(diào)的miR-21 通過(guò)促進(jìn)NF-κB 核位移影響NF-κB 途徑，從而促進(jìn)細(xì)胞增殖。

2.4 miR-18a miR-17-92 簇編碼6 種不同的miRNAs，即miR-17、-18a、-19a、-19b、-20a和-92a，是包括自身免疫系統(tǒng)疾病等多種疾病發(fā)病機(jī)制的關(guān)鍵調(diào)節(jié)者。Trenkmann等［14］研究發(fā)現(xiàn)，以miR-17-92的前體分子或pre-miR-18a轉(zhuǎn)染RA FLSs后，基質(zhì)降解酶、促炎細(xì)胞因子和趨化因子的表達(dá)水平顯著提高；TNF-α能以NF-κB依賴的方式誘導(dǎo)miR-17-92初級(jí)轉(zhuǎn)錄本（C13orf25）以及miR-18a、-19a、-20a和-92a等成熟體表達(dá)，在8 h和16 h明顯升高，這種誘導(dǎo)依賴于C13orf25 啟動(dòng)子中的一個(gè)NF-κB 結(jié)合位點(diǎn)。NF-κB 途徑抑制劑——TNF-α 誘導(dǎo)蛋白3（TNF-α-induced protein 3，TNFAIP3）是miR-18a 的靶基因。在RA FLSs 中，miR-17-92 簇是由TNF-α通過(guò)NF-κB 途徑誘導(dǎo)及抑制TNFAIP3，構(gòu)成了NF-κB 信號(hào)的正反饋回路，因此，miR-17-92 簇衍生的miR-18a通過(guò)增加炎癥細(xì)胞因子和基質(zhì)降解酶的生成，加重了RA炎癥反應(yīng)和關(guān)節(jié)損傷。

2.5 miR-138 Zhang 等［15］研究表明，長(zhǎng)鏈非編碼RNA HOTAIR 與miR-138 的表達(dá)呈負(fù)相關(guān)，而在脂多糖誘導(dǎo)的軟骨細(xì)胞中miR-138 的表達(dá)顯著增加。HOTAIR過(guò)度表達(dá)對(duì)增殖和炎癥的影響可被過(guò)表達(dá)的miR-138 部分逆轉(zhuǎn)。此外，HOTAIR 過(guò)表達(dá)通過(guò)抑制p65 對(duì)細(xì)胞核的作用，顯著抑制脂多糖對(duì)軟骨細(xì)胞中NF-κB 的激活，導(dǎo)致IL-1β 和TNF-α 下調(diào)。證實(shí)了HOTAIR通過(guò)增加細(xì)胞增殖率和抑制炎癥在RA 中起保護(hù)作用，可能與miR-138 表達(dá)和NF-κB信號(hào)通路的調(diào)節(jié)有關(guān)。

2.6 miR-10a RA 的主要病因是炎癥細(xì)胞因子的過(guò)度表達(dá)和NF-κB 激活介導(dǎo)的持續(xù)組織損傷。Mu等［16］研究表明，與骨關(guān)節(jié)炎相比，RA 中miR-10a 下調(diào)，這種下調(diào)可以由TNF-α 和IL-1β 以一種NF-κB依賴的方式通過(guò)促進(jìn)轉(zhuǎn)錄因子YY1（YingYang1）的表達(dá)觸發(fā)，miR-10a 表達(dá)下調(diào)能夠加速IκB 降解，并通過(guò)靶定白細(xì)胞介素- 1 受體相關(guān)激酶4（interleukin-1 receptor-associated kinase 4，IRAK4）、TGF-β 激活激酶1（TGF-beta-activated kinase 1，TAK1）、β 轉(zhuǎn)導(dǎo)重復(fù)蛋白1（β-transducing repeatcontaining protein 1，BTRC）使NF-κB 激活；且miR-10a 介導(dǎo)NF-κB 激活，顯著促進(jìn)了包括TNF-α、IL-1β、IL-6、IL-8、單核細(xì)胞趨化蛋白1（monocyte chemoattractant protein 1，MCP-1）、MMP-1、MMP-13等炎癥細(xì)胞因子的產(chǎn)生，加入miR-10a 抑制劑可加速成纖維細(xì)胞樣滑膜細(xì)胞的擴(kuò)散和遷移。該研究表明，存在一種新型的NF-κB/YY1/miR-10a/NF-κB調(diào)控通路，促進(jìn)NF-κB介導(dǎo)的炎癥細(xì)胞因子的過(guò)度分泌以及RA FLSs 的增殖和遷移，提示miR-10a 可以作為控制這一調(diào)節(jié)通路的開關(guān)，可望成為RA 診斷、治療的靶點(diǎn)。

2.7 miR-410-3p 在RA FLSs 中，miR-410-3p 通過(guò)調(diào)節(jié)NF-κB 信號(hào)通路抑制細(xì)胞因子釋放。Wang等［17］研究發(fā)現(xiàn)，miR-410-3p 在滑膜組織、FLSs 中的表達(dá)水平降低，過(guò)表達(dá)miR-410-3p可顯著地降低人FLSs中TNF-α、IL-1β、IL-6、MMP-9的分泌；而抑制miR-410-3p 則提高了這些細(xì)胞因子的表達(dá)水平。此外，降低miR-410-3p 表達(dá)可激活NF-κB 信號(hào)通路，過(guò)表達(dá)miR-410-3p 則抑制NF-κB 信號(hào)通路的激活，且抑制NF-κB信號(hào)通路能逆轉(zhuǎn)抑制miR-410-3p表達(dá)引起的TNF-α、IL-1β、IL-6、MMP-9升高，從而證實(shí)了miR-410-3p 通過(guò)調(diào)節(jié)NF-κB 信號(hào)通路，在RA的發(fā)病機(jī)制中起炎癥抑制劑的作用。

2.8 miR-548 目前研究表明，外泌體里包裹的miRNA 也在RA 中扮演著關(guān)鍵的角色。Wang 等［18］研究發(fā)現(xiàn)，外泌體包裹的miR-548a-3p在RA患者血漿外泌體和外周血單核細(xì)胞中顯著減少，RA患者血漿外泌體中miR-548a-3p 與C 反應(yīng)蛋白（C reactive protein，CRP）、類風(fēng)濕因子（rheumatoid factor，RF）、紅細(xì)胞沉降率（erythrocyte sedimentation rate，ESR）水平呈負(fù)相關(guān)，miR-548a-3p通過(guò)調(diào)節(jié)TLR4/NF-κB信號(hào)通路，可以抑制單核巨噬細(xì)胞pTHP-1 細(xì)胞增殖和激活，外泌體中miR-548a-3p可預(yù)測(cè)RA疾病活動(dòng)度，miR-548a-3p/TLR4/NF-κB軸可成為RA診斷和治療的靶點(diǎn)。還有研究表明，間充質(zhì)干細(xì)胞移植可以通過(guò)減弱miR-548e 對(duì)IκB（NF-κB 抑制蛋白）的抑制作用而部分減輕RA 癥狀。Yan 等［19］研究發(fā)現(xiàn)，在膠原誘導(dǎo)的RA 小鼠中，間充質(zhì)干細(xì)胞移植通過(guò)激活TGF-β 受體信號(hào)，降低NF-κB 信號(hào)的活性，從而降低關(guān)節(jié)組織中miR-548e的水平；生物信息學(xué)分析表明，miR-548e 通過(guò)與IκB 的3′非翻譯區(qū)結(jié)合，抑制IκB 的蛋白質(zhì)翻譯；間充質(zhì)干細(xì)胞與攜帶miR-548e的腺病毒聯(lián)合移植，解除了間充質(zhì)干細(xì)胞對(duì)膠原誘導(dǎo)的RA 小鼠的治療作用；此外，在膠原誘導(dǎo)的RA 小鼠模型中，攜帶miR-548e 反義序列的腺病毒移植具有間充質(zhì)干細(xì)胞移植的部分治療作用。

2.9 miR-223、miR-16 和miR-15a 巨噬細(xì)胞是參與調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng)的一種主要細(xì)胞，其功能失調(diào)也會(huì)導(dǎo)致自身免疫病、癌癥等疾病的發(fā)生。Li 等［20］研究發(fā)現(xiàn)，在單核細(xì)胞向巨噬細(xì)胞分化的過(guò)程中，IKKα表達(dá)逐漸增高，IKKα 的表達(dá)增高由miR-223、miR-16 和miR-15a 表達(dá)降低引起，IKKα 正是這3 個(gè)miRNA 的直接作用靶點(diǎn)；IKKα 表達(dá)增高，將促進(jìn)p52的生成（過(guò)量p100被加工成p52），因p52之間形成的同源二聚體不具有轉(zhuǎn)錄活性，因此p52 的增高并沒(méi)有引起非經(jīng)典型NF-κB通路的活化；但當(dāng)細(xì)胞接受LPS刺激時(shí)，RelB表達(dá)增多，p52與RelB形成有活性的轉(zhuǎn)錄因子，促進(jìn)了NF-κB 非經(jīng)典途徑的活化，啟動(dòng)了相關(guān)基因（比如炎癥介質(zhì)）的轉(zhuǎn)錄。

3 總結(jié)與展望

RA 是一種全身免疫性疾病，發(fā)病機(jī)制復(fù)雜，目前研究認(rèn)為免疫、炎癥相關(guān)基因的調(diào)控在其中起著重要作用，而這些基因調(diào)控并非單獨(dú)起作用，聯(lián)合分析調(diào)控因素能夠更好地預(yù)測(cè)疾病風(fēng)險(xiǎn)和治療效果。NF-κB 和miRNA 是RA 疾病發(fā)生、發(fā)展中的重要調(diào)控因子，兩者可被多種因素激活，不同miRNA 之間存在協(xié)同或?qū)棺饔?，NF-κB與miRNA編碼基因存在多態(tài)性等原因使得調(diào)控網(wǎng)絡(luò)錯(cuò)綜復(fù)雜，機(jī)制尚未完全闡明。但隨著對(duì)NF-κB 和miRNA 這兩個(gè)關(guān)鍵調(diào)控因子及調(diào)節(jié)通路研究的深入，必將有助于闡明RA的發(fā)病機(jī)制，從而找到RA治療的有效途徑。