miRNA-155在系統(tǒng)性硬化病中作用的研究進展

樊赟 卞華

【摘 要】 microRNA-155（miRNA-155）是最重要的miRNAs之一，在各類免疫細胞的發(fā)育分化、免疫應答的調(diào)控中發(fā)揮著重要作用。越來越多的研究證實，miRNA-155信號通路與系統(tǒng)性硬化病的免疫損傷和纖維化密切相關，提示miRNA-155可能是潛在的系統(tǒng)性硬化病治療靶點。就當前miRNA-155在系統(tǒng)性硬化病中的研究進展做一梳理性的總結(jié)。

【關鍵詞】 系統(tǒng)性硬化病;microRNA-155;發(fā)病機制;治療靶點;綜述

系統(tǒng)性硬化?。╯ystemic sclerosis，SSc）是一種特發(fā)性自身免疫性疾病，其基本病理表現(xiàn)為血管功能障礙、細胞外基質(zhì)、多器官組織纖維化。本病涉及相關的血管免疫和纖維化過程之間復雜的相互作用常累及肺、腎及胃腸道[1-2]。目前，SSc的分子機制尚不清楚。近年來研究發(fā)現(xiàn)，microRNA-155（miRNA-155）在SSc中高表達，為SSc治療提供了新的方向。本文就近年來miRNA-155在SSc中作用的研究進展做一系統(tǒng)性的梳理總結(jié)。

1 miRNA-155與免疫、炎癥

miRNA-155是一類重要的基因表達調(diào)節(jié)因子，廣泛參與細胞增殖、分化及凋亡的過程，且與多種疾病的發(fā)展有密切關系。成熟的miRNA是由pri-miRNA在含有nuclear RNaseⅢ結(jié)構(gòu)域的復合物Drosha的作用下被剪切為70～90個核苷酸長度的pre-miRNA，在相關細胞因子的作用下，被轉(zhuǎn)運至細胞質(zhì)中，在Dicer酶的作用下形成成熟的miRNA，隨后與相關蛋白結(jié)合形成RNA誘導的沉默復合體（RISC），通過堿基互補配對的方式識別靶mRNA，使之降解，從而抑制mRNA翻譯[3-4]。miRNA-155基因位于人類21號染色體上B細胞非編碼集合基因簇（BIC）的第3個外顯子中，是典型的多功能型miRNA，是與免疫炎癥反應密切相關的最主要的miRNA之一。研究表明，miRNA-155在多種免疫系統(tǒng)性疾病中存在異常表達。miRNA-155在活化的各種免疫細胞如樹突狀細胞（DCs）、巨噬細胞、T細胞、B細胞群中表達普遍升高[4]，對固有免疫和天然應答都起著重要作用，miRNA-155使免疫系統(tǒng)受到影響，從而導致疾病的發(fā)生。研究表明，SSc的發(fā)生常與下游多個免疫細胞異常相關，白細胞介素-6（IL-6）、腫瘤壞死因子-α（TNF-α）在SSc的不同階段，其表達水平存在明顯區(qū)別并參與疾病發(fā)生、發(fā)展過程[5]。

1.1 miRNA-155與DCs DCs活化后，miRNA-155表達明顯上調(diào)，誘導T淋巴細胞增殖的能力明顯降低。miRNA-155能直接抑制細胞因子信號轉(zhuǎn)導抑制蛋白1（SOCS1）的表達，對Th1細胞的分化起至關重要的作用。miRNA-155過表達還可直接作用于促泛素化復合物1（KPC1）上調(diào)細胞周期抑制蛋白p27kip1的表達，從而促使DCs的凋亡。過表達miRNA-155的成熟DCs激活自然殺傷細胞產(chǎn)生γ-干擾素（IFN-γ）的能力增強[6]。

1.2 miRNA-155與巨噬細胞 炎癥反應中，巨噬細胞miRNA-155表達明顯升高。miRNA-155通過作用于IL-13的α1受體基因，降低STAT6活性，使巨噬細胞向M1方向分化;miRNA-155可以通過IL-13依賴的基因調(diào)控M1/M2，miRNA-155在細胞水平上參與固有免疫、炎癥的調(diào)控。

1.3 miRNA-155與B細胞 miRNA-155通過作用于c-Maf、PU.1、胞苷脫氨酶（AID）和SHIP-1等靶基因促進B細胞的活化與成熟，進而促進高親和力抗體的產(chǎn)生及記憶B淋巴細胞的形成。miRNA-155結(jié)合在AID基因的3非翻譯區(qū)，減少AID的表達。

1.4 miRNA-155與T細胞 CD4+T細胞可根據(jù)細胞的功能分為Th1、Th2、Th17、Treg共4個亞群，病理條件下CD4+T分泌異常，Th1與Th2失衡引起機體免疫功能下降。miRNA-155通過下調(diào)IL-4基因啟動子的激活蛋白c-Maf的表達抑制IL-4的表達，從而抑制Th0分化為Th2細胞。miRNA-155通過作用于IFN-γ受體α靶基因阻斷IFN-γ信號，使Th0分化為Th1細胞。CD4+T細胞中的miRNA-155通過抑制SOCS1的活性從而激活IL-6/JAK/STAT3信號通路，促進Th17細胞的分化，由于Th1和Th17都是炎癥相關T細胞，因此miRNA-155表達異?？赡芘cT細胞介導的炎癥疾病有關。miRNA-155參與促進Th17細胞形成正向調(diào)節(jié)信號通路。miRNA-155除了參與調(diào)控Th1/Th2細胞分化外，還參與Th17細胞的調(diào)控。

最近發(fā)現(xiàn)，miRNA-155缺失的小鼠較野生對照小鼠體內(nèi)Th17細胞比例明顯減少，并伴隨IL-17、IL-22等Th17細胞因子分泌的減少[7]。這些數(shù)據(jù)證實，miRNA-155對于Th17細胞的發(fā)育過程及功能的發(fā)揮非常重要。人體內(nèi)CD8+T細胞與初始T細胞相比，其miRNA-155表達量上調(diào)，這預示著miRNA-155對CD8+T細胞也可能發(fā)揮調(diào)節(jié)作用。這可以通過抑制蛋白質(zhì)的功能來實現(xiàn)。這些蛋白質(zhì)對轉(zhuǎn)化生長因子-β（TGF-β）、IL-6和IL-23激活的信號通路進行負調(diào)控。

轉(zhuǎn)錄因子Foxp3參與了Treg中miRNA水平的調(diào)節(jié)，miRNA-155是Foxp3依賴性miRNA，F(xiàn)oxp3能結(jié)合在前體miRNA-155的信使RNA的一個內(nèi)含子上。在常規(guī)的CD4+Th細胞中，miRNA-155具有不同的功能，它可以作為Treg抑制性的“感受器”，CD4+Th細胞中miRNA-155表達抑制，會增加對Treg抑制效應的敏感性。在缺失的小鼠身上，Treg增殖能力減弱，miRNA-155能調(diào)控Treg的增殖，但對Treg的免疫抑制功能可能沒有調(diào)控作用。

現(xiàn)有研究已經(jīng)證明，miRNA-155在慢性炎癥中起著重要的作用，在細胞水平上，敲除miRNA-155小鼠在自身免疫誘導期伴有缺陷的炎性T細胞發(fā)育[8]，主要是由于miRNA-155在CD4+T細胞發(fā)育過程中的作用，并且還可能涉及DCs產(chǎn)生炎性細胞因子過少。通過體內(nèi)外的研究發(fā)現(xiàn)，miRNA-155可以阻斷IL-4和IFN-γ等細胞因子對Th17細胞分化途徑的抑制作用，影響體外Th1細胞和Th2細胞系的發(fā)育，抑制CD4+T細胞分泌C-MAF來限制IL-4的產(chǎn)生，而IFN-γR mRNA直接靶向作用于CD4+T細胞中的miRNA-155。

2 miRNA-155與組織纖維化

miRNA-155在其他纖維化狀態(tài)中已經(jīng)被研究過，然而，在SSc纖維化的發(fā)病機制中卻知之甚少。SSc纖維化病變與持續(xù)活化的肌成纖維細胞有關，這些細胞產(chǎn)生的膠原過度沉積在皮膚、內(nèi)臟器官和血管中。患者通常存在大量自身抗體，可反映出疾病進展和器官受累的情況。炎癥因子的激活，肌成纖維細胞內(nèi)膠原物質(zhì)合成增加，抑制炎癥因子的活化，肌成纖維細胞活性受到抑制?；谶@些，我們認為，miRNA-155可能是SSc炎癥激活導致纖維化過程中一個重要組成部分[9]。

miRNA-155已被證實具有免疫調(diào)節(jié)作用，在先天免疫和適應性免疫反應中有關鍵作用。miRNA-155可誘導IL-1β和TGF-β1的產(chǎn)生，這表明，miRNA參與了SSc的發(fā)病機制。在SSc中，炎癥因子的激活，肌成纖維細胞內(nèi)膠原物質(zhì)合成增加。YAN等[10]研究發(fā)現(xiàn)，miRNA-155調(diào)節(jié)Akt和Wnt/β-catenin信號通路，這對進一步證實并有助于確定miRNA-155在SSc纖維化中的關鍵作用。

IL-1可以上調(diào)miRNA-155表達，IL-1和炎性體在SSc纖維化中起重要作用。在SSc成纖維細胞中，miRNA-155的表達是由炎性體激活的，因為Caspase拮抗劑可以抑制炎性體信號級聯(lián)反應，降低miRNA-155的表達，進而顯著降低膠原的合成。在SSc中，miRNA-155的表達依賴于Caspase-1的激活，miRNA-155表達上調(diào)與膠原蛋白的產(chǎn)生相關。此外，SSc纖維化過程中出現(xiàn)NLRP3炎性體的整合，表明NLRP3炎性體和Caspase-1可能在成纖維細胞miRNA-155的表達過程中具有重要作用[11]。KONG等[12]發(fā)現(xiàn)，miRNA-155可誘導TGF-β的表達，miRNA參與了SSc的發(fā)病機制，特別是miRNA-155可能是SSc炎癥激活導致纖維化過程中重要的調(diào)節(jié)因子，miRNA-155驅(qū)動TGF-β1的表達并促進組織纖維化過程。

3 miRNA-155與新生血管

CCN1被認為是miRNA-155的分子靶點和下游效應物，是血管發(fā)育和自身修復所必須的物質(zhì)，可以激活miRNA-155與癌癥、心血管疾病和炎癥性疾病的發(fā)生。在小鼠中，miRNA-155缺陷導致血管發(fā)生改變，在淋巴細胞、巨噬細胞、DCs和祖干細胞群體中均出現(xiàn)異常。研究證實，miRNA-155通過抑制CCN1的表達并阻礙其作為正常血管生長因子的功能，CCN1基因3-UTR的近一半中包含miRNA-155結(jié)合位點的調(diào)控元件形成穩(wěn)定的次級cDNA環(huán)結(jié)構(gòu)，這個次級cDNA環(huán)結(jié)構(gòu)是CCN1基因轉(zhuǎn)錄后調(diào)控所必需的[12]。miRNA-155水平的增高與新生血管簇的形成有關，同時增加組織中炎性因子表達。這種新生血管簇由缺乏NG2陽性管周細胞覆蓋的不成熟血管組成。研究發(fā)現(xiàn)，miRNA-155缺陷小鼠的血管再生改善，伴隨CCN1的表達增加[13-15]。而CCNN1和miRNA-155的缺失加劇新生血管的改變。CCNN1可降低新生血管形成的能力。首先，CCN1通過上調(diào)Src同源2結(jié)構(gòu)域的蛋白酪氨酸磷酸酶-1（Sp-1）與血管內(nèi)皮生長因子（VEGF）受體，抑制VEGF受體2的活性。通過誘導SHIP-1的募集和VEGF受體2的快速去磷酸化，CCN1有助于防止過度和異常的新生血管生成反應。SHIP-1通過直接與3-UTR相互作用抑制SHIP-1的表達，提示miRNA-155和CCNN1對SMP-1表達和活性的雙重作用可以穩(wěn)定的調(diào)節(jié)生理血管生成。CCN1的表達降低了組織的炎癥負荷，為血管生成提供良好的環(huán)境。

此外，miRNA-155/CCN1對新生血管生長的調(diào)節(jié)作用包括直接作用或通過CCN1與其他炎性細胞的相互作用。miRNA-155缺失和CCN1表達都表現(xiàn)出來重疊的功能和調(diào)節(jié)病理性血管生成的作用，因此成為潛在的治療病理性新生血管的策略。

4 miRNA-155與SSc的臨床治療

4.1 CK1α CK1α是絲氨酸/蘇氨酸激酶誘導β-連環(huán)蛋白多組分磷酸化和降解的產(chǎn)物，β-連環(huán)蛋白可作為負反饋上調(diào)。以往對人脂肪肉瘤的研究表明，miRNA-155通過直接靶向CK1α而影響β-連環(huán)蛋白信號轉(zhuǎn)導。據(jù)我們所知，這是首次顯示CK1α在SSc治療中的潛在作用。而Casein kinase家族的另一成員CK Ⅱ最近也成為SSc的可能治療靶點。研究發(fā)現(xiàn)，靶向miRNA-155也可以抑制Wnt/β-catenin和Akt通路，這是纖維化發(fā)展所必需的，表明miRNA作為一種新的方法同時作用于這兩種途徑[16]。因此，通過調(diào)控miRNA-155對于Wnt/β-catenin和Akt通路的抑制作用，為臨床治療SSc提供新的研究方向。

4.2 SIP-1抑制劑 SIP-1抑制劑是一種磷酸酶，可以終止AKT的磷酸化，促進細胞增殖和存活。SIP-1也被證明可以直接作用于miRNA-155。事實上，miRNA-155對SIP-1的調(diào)節(jié)對于動物研究中的自身免疫或炎癥至關重要，目前的研究也對SIP-1和纖維化有一定的啟示[17]。SIP-1對纖維母細胞的增殖、存活、遷移和膠原生成至關重要[17];SHIP-1缺陷可減輕變態(tài)反應小鼠模型的氣道纖維化，說明SHIP-1抑制劑具有抑制組織纖維化的能力。

5 結(jié) 語

miRNA-155在SSc中參與炎癥、免疫異常及組織纖維化中的作用正在被更多的模型及實驗加以認證。然而，免疫調(diào)控涉及復雜的多層次調(diào)控網(wǎng)絡，雖然miRNA-155在這個調(diào)控網(wǎng)絡中處于中心地位，但其潛在的對于免疫炎癥的調(diào)控機制尚未完全明確。因此，對于miRNA-155在SSc具體的作用機制及研究仍然任重道遠。

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收稿日期：2019-09-04;修回日期：2019-11-05