銀屑病相關(guān)microRNA的研究進(jìn)展

蘇芳，劉瑋，丁英潔

（1.沈陽市第七人民醫(yī)院，遼寧沈陽110003；2.空軍特色醫(yī)學(xué)中心，北京100037）

銀屑病是一種遺傳與環(huán)境共同作用誘發(fā)的免疫介導(dǎo)的慢性、炎癥性、免疫性、系統(tǒng)性疾病。目前銀屑病確切病因尚未完全清楚，遺傳、免疫及環(huán)境因素引起免疫系統(tǒng)的異常調(diào)節(jié)在銀屑病的發(fā)病機制中起了重要作用。近年來，研究發(fā)現(xiàn)多種微小RNA（microRNA，miRNA）在銀屑病皮損和血漿中異常表達(dá)，不同的miRNAs及其靶基因可通過不同的信號傳導(dǎo)通路參與銀屑病的發(fā)生發(fā)展。本文將銀屑病相關(guān)miRNAs的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1 miRNA概述

miRNA屬于內(nèi)源性長度約18～25個核苷酸的小分子非編碼RNA。1993年，AmBros實驗室和Ruvkun實驗室在秀麗新小桿線蟲（C.elegans）中發(fā)現(xiàn)第一個miRNA分子lin-4，2000年，Ruvkun實驗室又發(fā)現(xiàn)另一個miRNA分子let-7，并證實其對線蟲幼蟲胚胎細(xì)胞發(fā)育有時序性調(diào)控作用[2-3]。隨后，miRNA在人類、植物、綠藻、病毒中均有發(fā)現(xiàn)。成熟的miRNAs是由較長的初級轉(zhuǎn)錄物經(jīng)過一系列核酸酶的剪切加工而產(chǎn)生的，隨后組裝進(jìn)RNA誘導(dǎo)的沉默復(fù)合體（RISC），通過堿基互補配對的方式識別靶mRNA。miRNA通過其種子序列（Seed region）5′端2-8位核苷酸序列與靶mRNA的3′UTR，（有時是5′UTR[4]或編碼區(qū)[5]）互補靶序列完全或部分匹配，并根據(jù)互補程度的不同指導(dǎo)沉默復(fù)合體降解靶mRNA或者阻斷靶mRNA的翻譯[6]。每個miRNA可以有多個靶基因，而幾個miRNAs也可以調(diào)節(jié)同一個基因。這種復(fù)雜的調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)既可以通過1個miRNA來調(diào)控多個基因的表達(dá)，也可以通過幾個miRNAs的組合來精細(xì)調(diào)控某個基因的表達(dá)。近年來研究表明miRNAs參與許多細(xì)胞過程的調(diào)控，包括細(xì)胞分化、增殖、凋亡和代謝、體內(nèi)平衡、信號轉(zhuǎn)導(dǎo)等生理過程[7-8]和自身免疫、炎性反應(yīng)及腫瘤的發(fā)生、發(fā)展等病理過程[9]。

2 miRNA與銀屑病

銀屑病是一種慢性炎癥性皮膚病，全世界發(fā)病率約2%～3%[10]，給患者帶來嚴(yán)重的身體和心理痛苦及損傷，并對患者的生活質(zhì)量產(chǎn)生不利影響[11]。目前銀屑病確切病因尚未完全清楚，遺傳、免疫及環(huán)境因素引起免疫系統(tǒng)的異常調(diào)節(jié)在銀屑病的發(fā)病機制中起了重要作用。近年來研究發(fā)現(xiàn)多種miRNAs在銀屑病皮損和血漿中異常表達(dá)，不同的miRNAs及其靶基因可通過不同的信號傳導(dǎo)通路參與銀屑病的發(fā)生發(fā)展。

2.1 銀屑病中異常表達(dá)的miRNA

2.1.1 miR-203 miR-203是與皮膚及角質(zhì)形成細(xì)胞相關(guān)的特異性miRNA。miR-203在銀屑病患者皮損中顯著上調(diào)，細(xì)胞因子信號傳導(dǎo)抑制因子（SOCS）3是miR-203的靶基因之一，是信號傳導(dǎo)與轉(zhuǎn)錄激活因子（STAT）3信號通路的負(fù)調(diào)控因子，在細(xì)胞生長和分化中起重要作用。STAT3信號通路是銀屑病的發(fā)生和發(fā)展機制中的關(guān)鍵參與者，STAT3信號通路持續(xù)性激活，釋放炎性因子，導(dǎo)致炎性細(xì)胞的浸潤和斑塊形成[12]。體內(nèi)和體外實驗證明，白細(xì)胞介素（IL）-17可誘導(dǎo)血管內(nèi)皮生長因子（VEGF）分泌，促進(jìn)血管生成，血管生成是銀屑病的重要病理特征。miR-203可通過直接結(jié)合SOCS3的3'UTR并促進(jìn)SOCS3 mRNA的降解來抑制SOCS3的表達(dá)，從而激活JAK2/STAT3信號通路并參與調(diào)節(jié)IL-17介導(dǎo)的VEGF分泌，因此針對STAT3及其上游激活劑JAK2的小分子靶向藥物也為銀屑病提供潛在治療策略[13-14]。

2.1.2 miR-125b miR-125家族可進(jìn)一步分為hsa-miR-125a、has-miR-125b亞家族。已發(fā)現(xiàn)miR-125a位于19q13，miR-125b位于染色體11q2[15]。研究表明：在銀屑病患者的皮損中可觀察到miR-125b表達(dá)下調(diào)，miR-125b以腫瘤壞死因子（TNF）-α為靶點，其表達(dá)下調(diào)導(dǎo)致TNF-α通路細(xì)胞骨架調(diào)節(jié)蛋白fascin轉(zhuǎn)錄翻譯增加，參與炎性反應(yīng)[16]。此外，miR-125b可通過調(diào)節(jié)成纖維細(xì)胞生長因子受體2（FGFR2）的功能來調(diào)節(jié)角質(zhì)形成細(xì)胞的增殖和分化，并且miRNA125b的表達(dá)水平與FGFR2和TNF-α 表達(dá)負(fù)相關(guān)[17]。

2.1.3 miR-146a/b 在銀屑病患者皮損中miR-146a的表達(dá)上調(diào)，TNF受體相關(guān)因子（TRAF）-6和IL-1受體相關(guān)激酶（IRAKI）是miR-146a的靶基因，參與TNF-α信號通路，促進(jìn)銀屑病的炎性反應(yīng)[17-18]。在人類皮膚及小鼠模型中發(fā)現(xiàn)miRNA-146a參與調(diào)節(jié)與IL-17相關(guān)炎癥性皮膚病，并且還參與TNF-α信號傳導(dǎo)途徑[18]。在最近的一項研究中，Hermann等[19]發(fā)現(xiàn)miRNA-146b及miRNA-146a在銀屑病患者的皮損中表達(dá)上調(diào)，miR-146b可抑制銀屑病相關(guān)的miR-146a靶基因和角質(zhì)形成細(xì)胞的增殖。此研究還發(fā)現(xiàn)FERMT1是miR-146a的直接靶點，前者與角質(zhì)形成細(xì)胞過度增殖相關(guān)。因此，銀屑病中miR-146a和miR-146b的表達(dá)增加可能是銀屑病中角質(zhì)形成細(xì)胞增殖的潛在機制。

2.1.4 miR-99a 在銀屑病患者皮損角質(zhì)形成細(xì)胞中miR-99a的表達(dá)下調(diào)，胰島素樣生長因子1型受體（IGF-1R）是 miR-99a的直接靶點[20]。miR-99a與IGF-1R相互調(diào)節(jié)，影響角質(zhì)形成細(xì)胞的增殖和分化。miRNA-99a靶向IGF-1R mRNA 3'非翻譯區(qū)（3'UTR），降低IGF-1R的蛋白水平，從而抑制角質(zhì)形成細(xì)胞增殖。IGF-1R信號傳導(dǎo)可以上調(diào)miR-99a的表達(dá)，從而下調(diào)IGF-1R的表達(dá)，促進(jìn)角質(zhì)細(xì)胞分化[21]。

2.1.5 miR-155 miR-155在銀屑病皮損中表達(dá)上調(diào)[22]。銀屑病被認(rèn)為是一種Th1型細(xì)胞異常的疾病，IL-4是Th2細(xì)胞表型的特征細(xì)胞因子，miRNA通過降低IL-4的表達(dá)，促進(jìn)CD4+T細(xì)胞向Th1細(xì)胞分化，造成Th1/Th2的失衡，繼而導(dǎo)致免疫功能的異常[23]。在角質(zhì)形成細(xì)胞中，miR-155由TNF-α和干擾素（IFN）-γ誘導(dǎo)，通過正反饋，miR-155增加TNF-α的產(chǎn)生[22-23]。miR-155可靶向磷酸酶和張力蛋白同源物，后者可抑制磷酸肌醇3-激酶（PI3K）/α-絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶（AKT）信號傳導(dǎo)，這是一條與銀屑病炎癥相關(guān)的新的信號通道[24]。García-Rodríguez等[25]研究發(fā)現(xiàn)，在銀屑病患者外周血單核細(xì)胞中miR-155的表達(dá)水平與患者銀屑病皮損面積和嚴(yán)重程度指數(shù)（PASI）評分呈正相關(guān)，并且經(jīng)甲氨蝶呤治療后，隨著PASI評分的下降，miR-155的表達(dá)亦下降。

2.2 其他miRNA Li等[26]研究發(fā)現(xiàn)miR-150在銀屑病皮損中低表達(dá)，缺氧誘導(dǎo)因子（HIF）-1α和VEGF-A在銀屑病皮損中高表達(dá)，與miR-150的表達(dá)呈負(fù)相關(guān)。miR-150通過直接結(jié)合HIF-1α和VEGF-A的3'UTR調(diào)節(jié)HIF-1α和VEGF-A的表達(dá)，抑制角質(zhì)形成細(xì)胞的增殖，提示miR-150，HIF-1α和VEGF-A可能作為銀屑病診斷標(biāo)志物及治療新靶點。Fu等[27]發(fā)現(xiàn)在銀屑病患者CD4+T細(xì)胞中miR-138的表達(dá)降低，誘導(dǎo)與runt相關(guān)的轉(zhuǎn)錄因子3（RUNX3）表達(dá)增加。在CD4+T細(xì)胞中轉(zhuǎn)錄miR-138激活劑，通過抑制RUNX3的表達(dá)，調(diào)節(jié)Th1/Th2平衡，參與銀屑病的發(fā)病。Lovendorf等[28]發(fā)現(xiàn)在銀屑病患者的PBMCs中miR-223和miR-143顯著上調(diào)，并與PASI評分顯著相關(guān)。因此認(rèn)為銀屑病患者PBMCs中miR-223和miR-143表達(dá)的變化可能是銀屑病疾病活動的新型標(biāo)志物。Jiang等[29]研究發(fā)現(xiàn)miR-122-5p在尋常型銀屑病皮損以及IL-22刺激后的皮膚角質(zhì)形成細(xì)胞中均表達(dá)上調(diào)。Wu等[30]研究發(fā)現(xiàn)miR-210在銀屑病患者CD4+T細(xì)胞及銀屑病皮損中高度表達(dá)，是HIF-1α和炎性細(xì)胞因子轉(zhuǎn)化生長因子（TGF）-β和IL-23的下游靶點，通過抑制信號轉(zhuǎn)導(dǎo)和STAT6和酪氨酸蛋白激酶（LYN）促進(jìn)Th17和Th1細(xì)胞分化并抑制Th2細(xì)胞分化，從而引銀屑病外周血和皮膚的免疫失衡和炎性反應(yīng)。Wu等[31]將咪喹莫特乳膏（IMQ）應(yīng)用于let-7bTG（角質(zhì)形成細(xì)胞特異性let-7b過表達(dá)小鼠），結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與對照組相比，let-7b抑制棘層增厚并通過IMQ治療降低疾病嚴(yán)重程度。進(jìn)一步的研究表明let-7b在體內(nèi)和體外促進(jìn)角質(zhì)形成細(xì)胞的分化，并發(fā)現(xiàn)IL-6是let-7b的靶基因。在銀屑病中，IL-6的高表達(dá)水平導(dǎo)致（p-ERK1/2）的活性增加。高水平的let-7bTG轉(zhuǎn)基因表達(dá)抑制IL-6表達(dá)并導(dǎo)致角質(zhì)形成細(xì)胞分化增加。此外，let-7b也是銀屑病角質(zhì)形成細(xì)胞中ERK信號傳導(dǎo)途徑的上游負(fù)調(diào)節(jié)物。

總之，近年來已發(fā)現(xiàn)大量miRNAs參與銀屑病發(fā)病不同環(huán)節(jié)并發(fā)揮調(diào)控作用，部分調(diào)控機制尚不明確，需要大量數(shù)據(jù)來支持miRNA的基因表達(dá)數(shù)據(jù)庫。近期有報道認(rèn)為銀屑病發(fā)生發(fā)展中存在一個不平衡的miRNA軸，提出在銀屑病中多個差異表達(dá)的miRNAs可能形成一個“調(diào)控網(wǎng)絡(luò)軸”共同促進(jìn)銀屑病發(fā)生發(fā)展[21]，例如：在銀屑病皮損中，miR-31和miR-203的過表達(dá)伴隨著miR-99a和miR-125b的下調(diào)，形成不平衡的miRNA軸，其在調(diào)控銀屑病角質(zhì)形成細(xì)胞的增殖和分化中起關(guān)鍵作用。此外，炎性因子與這種不平衡的miRNA軸之間的相互作用進(jìn)一步促進(jìn)了銀屑病的發(fā)病。銀屑病中miRNA表達(dá)的顯著變化，其中一些可能成為疾病生物標(biāo)志物和治療靶點，這也說明miRNA對銀屑病發(fā)病機制、診斷、治療及預(yù)后的重要性，這將為銀屑病的研究開辟一條新方向。