自身免疫性甲狀腺疾病與相關(guān)miRNAs研究進(jìn)展

閆如意 張倍寧 張 軍 費 軍 周金蓮

自身免疫性甲狀腺疾病(autoimmune thyroid disease，AITD)主要包括Graves病和慢性淋巴細(xì)胞性甲狀腺炎(Hashimoto thyroiditis，HT)，是一類器官特異性自身免疫病，以甲狀腺淋巴細(xì)胞浸潤和甲狀腺自身抗體產(chǎn)生為主要特征，但其確切病因和發(fā)病機(jī)制尚不明確[1]。miRNAs屬于非編碼內(nèi)源性調(diào)控RNA，大小為18～24個堿基，高度保守，通過轉(zhuǎn)錄后水平抑制靶mRNA，已成為各種生物事件的關(guān)鍵調(diào)節(jié)劑，幾乎參與了機(jī)體所有的生理和病理過程，包括細(xì)胞增殖、分化、凋亡等[2]。目前研究較多的是miRNAs在腫瘤發(fā)生、發(fā)展過程中的作用，但越來越多的研究證明，其在自身免疫性甲狀腺疾病中發(fā)揮了重要作用，同時為該病的診斷及治療提供了新思路[3]。現(xiàn)就miRNAs在自身免疫性甲狀腺疾病發(fā)生、發(fā)展中的作用研究進(jìn)展做一綜述。

一、miRNAs概述

miRNAs為Victor Ambros于1993年在觀察秀麗隱桿線蟲發(fā)育時所發(fā)現(xiàn)，當(dāng)時命名為lin-4和let-7基因，之后不斷有新的miRNA被發(fā)現(xiàn)，2014 年mirbase數(shù)據(jù)庫公布miRNAs數(shù)目已達(dá)28645個。研究證實，miRNAs具有高度保守性、時空組織特異性和時間特異性等特點，在異常細(xì)胞和正常細(xì)胞中有明顯的表達(dá)差異，在一系列疾病中的表達(dá)差異和功能研究極具重要意義，尤其在多種腫瘤的發(fā)生、發(fā)展、診斷、治療和預(yù)后等的相關(guān)研究成為熱點。研究認(rèn)為，miRNAs通過特殊方式參與腫瘤發(fā)生，某些miRNAs可能與原癌基因的行為相似，一旦過表達(dá)則刺激細(xì)胞增殖或抑制凋亡；另一些調(diào)節(jié)抑癌基因的miRNAs在癌細(xì)胞中表達(dá)下調(diào)，導(dǎo)致抑癌功能受損[4]。研究發(fā)現(xiàn)，miRNAs還與心血管疾病、代謝性疾病、自身免疫性疾病等相關(guān)；可以在血液循環(huán)、尿液和糞便中穩(wěn)定存在[5，6]。相關(guān)研究表明，miRNAs有望成為多種疾病的生物標(biāo)志物，為疾病的精準(zhǔn)診斷和靶向治療提供幫助；外源性miRNAs可以被哺乳動物通過食物攝取的方式進(jìn)入到體內(nèi)，起到調(diào)控自身基因的作用，這預(yù)示著外源性miRNAs有可能成為藥物或藥物載體而發(fā)揮重要作用[7]。

二、Graves病患者的miRNA異常表達(dá)

Graves病(彌漫性毒性甲狀腺腫)是一種常見的自身免疫性疾病，由于機(jī)體產(chǎn)生針對甲狀腺濾泡細(xì)胞膜上促甲狀腺激素受體(thyroid stimulating hormone receptor，TSHR)的抗體(TRAb)而引起，是引起甲亢的常見原因，30～60歲女性居多，發(fā)病與感染、免疫、遺傳等因素相關(guān)，但具體未明確[8]。Yamada 等[9]研究發(fā)現(xiàn)，在Graves病患者中miRNA-16、miRNA-22和miRNA-375表達(dá)顯著增加。馮紹華等[10]對比研究41例GD患者和健康人群血清中miRNA差異表達(dá)，發(fā)現(xiàn)在GD患者中有16個miRNAs明顯上升，包括miR-222、miR-526、miR-154、miR-449、miR-15b、miR-368、miR-354、miR-106、miR-542、miR-21、miR-22、miR-146、miR-155、miR-210、miR-451和miR-620，其中miR-21、miR-146、miR-155 和miR-451在以往研究中已被證實與人體免疫功能相關(guān)，在后續(xù)研究中證實隨患者血清TSH升高，miR-155表達(dá)量隨之升高，提示miR-155有可能作為診斷和評價甲狀腺功能的新的血清學(xué)標(biāo)志物。Chen等[11]研究發(fā)現(xiàn)，miR-346通過靶向Bcl-6(濾泡輔助T細(xì)胞的正調(diào)節(jié)因子)調(diào)節(jié)CD4+CXCR5+T細(xì)胞，參與Graves病的發(fā)病過程。該研究發(fā)現(xiàn)miR-346在Graves病患者血清中表達(dá)量減少，并與促甲狀腺激素受體、甲狀腺過氧化物酶(thyroperoxidase，TPO)和甲狀腺球蛋白(thyroglobulin，Tg)等自身抗體水平呈負(fù)相關(guān)；而治療后miR-346表達(dá)明顯增加，提示miR-346表達(dá)水平可作為評價Graves病嚴(yán)重程度和療效的指標(biāo)。Qin等[12]發(fā)現(xiàn)Graves病患者的甲狀腺組織中有5種表達(dá)量上調(diào)的miRNA，包括miR-22-3p和miR-183-5p，以及18個下調(diào)的miRNA，包括miR-101-3p、miR-660-5p和miR-197 -3p，分析認(rèn)為miRNA靶基因網(wǎng)絡(luò)在Graves病發(fā)病機(jī)制中發(fā)揮重要作用。Hiratsuka等[13]使用芯片技術(shù)檢測7例難治性Graves病患者、7例緩解Graves病患者和7名健康志愿者的Graves病相關(guān)循環(huán)miRNA，發(fā)現(xiàn)Graves病患者緩解期間循環(huán)miR-23b-5p和miR-92a-3p顯著增加，let-7g-3p和miR-339-5p顯著降低，表明相關(guān)miRNA可作為難治性Graves病和治療反應(yīng)的生物標(biāo)志物。Li等[14]研究發(fā)現(xiàn)，miR-346水平較高的Graves病患者在隨訪期間復(fù)發(fā)風(fēng)險較高，這可為Graves病患者的分層管理及預(yù)后判斷提供較高的參考價值。Li等[15]研究發(fā)現(xiàn)在Graves病最常見的甲狀腺外表現(xiàn)即Graves眼病患者血循環(huán)中miR-155表達(dá)量顯著增加，認(rèn)為miR-155通過與細(xì)胞因子信號轉(zhuǎn)導(dǎo)抑制蛋白1(SOCS1)和SHIP1基因結(jié)合，進(jìn)而抑制TLR4 /NFkB信號轉(zhuǎn)導(dǎo)，促進(jìn)Graves病的炎性反應(yīng)。Tong等[16]研究發(fā)現(xiàn)Graves眼病患者眼眶成纖維細(xì)胞中miR-21-5p高表達(dá)，其可以促進(jìn)膠原蛋白I表達(dá)和TGF-β1在眼眶成纖維細(xì)胞中的總膠原蛋白生成。Shen等[17]進(jìn)行的一項研究發(fā)現(xiàn)，miR-224-5p血清濃度下降與Graves眼病患者的糖皮質(zhì)激素不敏感度密切相關(guān)，而miR-224-5p的體外過表達(dá)可通過靶向GSK-3β恢復(fù)糖皮質(zhì)激素敏感度。Wei等[18]報道Graves眼病患者的miR-146a-5p水平明顯低于對照組，并與IL-17血清水平呈負(fù)相關(guān)，后者被認(rèn)為是Graves眼病發(fā)展過程中的重要致病因子。一系列研究表明，Graves病患者甲狀腺組織和外周血中miRNAs的異常表達(dá)具有重要的臨床意義。

三、HT患者的miRNAs異常表達(dá)

慢性淋巴細(xì)胞性甲狀腺炎(HT)是一種以自身甲狀腺組織為抗原的慢性自身免疫性疾病，女性多發(fā)，近年來發(fā)生率有明顯增加趨勢。HT的發(fā)病機(jī)制尚未明確，目前認(rèn)為與遺傳易感性基礎(chǔ)上出現(xiàn)的先天性免疫監(jiān)視缺陷、環(huán)境異常以及應(yīng)激等因素有關(guān)，病理特點為機(jī)體的體液免疫和細(xì)胞免疫均參與其中，導(dǎo)致甲狀腺濾泡上皮遭受破壞[19]。馮紹華等[10]研究發(fā)現(xiàn)，HT患者血清中有眾多異常表達(dá)的miRNA，包括miR-247、miR-16、let-7、miR-375、miR-134、miR-206、miR-126、miR-129 、miR-76、miR-21、miR-22、miR-146、miR-155、miR-210、miR-451和miR-620等，其中miR-21、miR-22、miR-146、miR-155、miR-210、miR-451及miR-620在Graves病患者血清中同樣異常表達(dá)，提示這兩種疾病同屬自身免疫性疾病，在miRNA層面各有異同，而不同表達(dá)的miRNA可作為鑒別診斷兩種疾病的標(biāo)志物。Bernecker等[20,21]研究發(fā)現(xiàn)，HT患者外周血中miRNA-200a和miRNA-155表達(dá)水平較正常人顯著降低；CD4+T細(xì)胞中低表達(dá)的miRNA-200a可促進(jìn)Th1細(xì)胞相關(guān)炎性因子表達(dá)，進(jìn)而損傷甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞并影響甲狀腺功能；低表達(dá)的miRNA-200a和miRNA-155在CD8+T細(xì)胞中能促進(jìn)機(jī)體對TPO和Tg等自身抗原的病理識別，產(chǎn)生針對性的細(xì)胞免疫反應(yīng)，引發(fā)甲狀腺濾泡上皮發(fā)生病變。Zhu等[22]對比HT患者與正常甲狀腺組織的miRNA表達(dá)譜，發(fā)現(xiàn)miR-142-5p、miR-142-3p和miR-146a與HT密切相關(guān)，其中miR-142-5p在HT甲狀腺組織中表達(dá)顯著上調(diào)，與血清抗甲狀腺球蛋白抗體(thyroglobulin antibodies，TgAb)增加呈正相關(guān)，而與甲狀腺過氧化物酶抗體(thyroperoxidase antibodies，TPOAb)、促甲狀腺激素(thyroid stimulating hormone，TSH)及Tg水平無關(guān)；同時發(fā)現(xiàn)HT患者血清中miR-142-5p亦顯著升高。CLND1被證明是miR-142-5p的直接靶基因，miR-142-5p可能會損害人甲狀腺上皮屏障功能，從而下調(diào)CLDN1表達(dá)進(jìn)而參與HT的病理演變，這也使得miR-142-5p可能成為HT的潛在治療靶點。臨床上HT的診斷主要通過檢測血清中甲狀腺自身抗體水平升高來確定，在自身免疫性疾病小鼠模型中TgAb升高先于TPOAb。顯然，miR-142-5p參與了HT的早期自身免疫反應(yīng)，血清miR-142-5p(循環(huán)miRNA)具有早期診斷、靶向治療及預(yù)后的潛在生物標(biāo)志物價值，但尚需進(jìn)行大樣本量前瞻性研究[23]。另有研究表明，白細(xì)胞介素IL-23受體(IL-23R)是自身免疫疾病的關(guān)鍵作用點，包括慢性淋巴細(xì)胞性甲狀腺炎。然而，調(diào)節(jié)IL-23R表達(dá)的分子機(jī)制仍未明了。Peng等[24]研究發(fā)現(xiàn)，miR-125a-3p可以靶向作用于IL-23受體，HT患者miR-125a-3p表達(dá)下降，外周血單核細(xì)胞IL-23R mRNA表達(dá)增加，IL-23R mRNA水平與血清TgAb水平呈正相關(guān)，亦即miR-125a-3p與TgAb血清水平呈負(fù)相關(guān)。分析認(rèn)為，miR-125a-3p通過直接靶向IL-23R的3′非翻譯區(qū)域來抑制IL-23R的表達(dá)來參與慢性淋巴細(xì)胞性甲狀腺炎的發(fā)病機(jī)制。

四、其他AITD患者的miRNAs異常表達(dá)

其他AITD 尚包括萎縮性甲狀腺炎(atrophi thyroiditis，AT)、無痛性甲狀腺炎(painless thyroiditis，PT)和產(chǎn)后甲狀腺炎(postpartum thyroiditis，PPT)等，因發(fā)生率相對較低，尚未見miRNA在AT、PT、PPT等疾病中的相關(guān)研究報道。

綜上所述，一系列研究表明，AITD患者甲狀腺組織及血清中miRNA表達(dá)異常，然而這些異常表達(dá)miRNA的臨床意義尚不明確。miRNA在AITD發(fā)生、發(fā)展過程中的作用、精準(zhǔn)診斷和鑒別診斷中的價值、靶向治療的可行性、以及在少見類型AITD中的表達(dá)特點等，極具重要的臨床意義。通過進(jìn)一步研究miRNA在甲狀腺組織及血清中的表達(dá)特征，有望為臨床研究和診療工作提供重要參考價值。