長(zhǎng)鏈非編碼RNA對(duì)免疫功能的調(diào)控作用研究進(jìn)展

郭東光，陳明艷，王 豐，卞爽麗,2，崔芳微,2，李文明,2，郭贊瑩，孫國(guó)鵬，李 鵬，朱艷平，岳 鋒，王選年*

(1.新鄉(xiāng)學(xué)院生命科學(xué)與基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)學(xué)院/動(dòng)物疫病分子診斷河南省工程實(shí)驗(yàn)室，河南新鄉(xiāng) 453000；2. 鄭州大學(xué)生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院，河南鄭州 450000)

近年來(lái)，越來(lái)越多的證據(jù)表明，長(zhǎng)鏈非編碼RNA(long noncoding RNA，lncRNA)是參與免疫反應(yīng)的重要調(diào)節(jié)分子，在機(jī)體免疫應(yīng)答過程中可能扮演著重要角色[1]。其可以通過堿基互補(bǔ)配對(duì)或折疊成特殊三維空間結(jié)構(gòu)等方式，與DNA、RNA和蛋白質(zhì)等其他生物大分子相互作用，發(fā)揮著多種生物學(xué)功能，共同構(gòu)成了一個(gè)復(fù)雜而精細(xì)的分子調(diào)控網(wǎng)絡(luò)[2]。通過綜述免疫系統(tǒng)中l(wèi)ncRNA功能和調(diào)節(jié)機(jī)制相關(guān)方面的研究?jī)?nèi)容，如對(duì)造血干細(xì)胞的發(fā)育、細(xì)胞特異性免疫通路、免疫細(xì)胞的激活和分化、調(diào)節(jié)炎性細(xì)胞因子的分泌和參與調(diào)節(jié)免疫細(xì)胞的效應(yīng)功能等，為進(jìn)一步深入了解免疫系統(tǒng)中l(wèi)ncRNA的特異性生物學(xué)調(diào)節(jié)功能提供參考。

1 長(zhǎng)鏈非編碼RNA的概念及分類

隨著轉(zhuǎn)錄組測(cè)序技術(shù)的飛速發(fā)展，約超過70%的基因組被認(rèn)為是可以轉(zhuǎn)錄，且大部為lncRNA。lncRNA是一種 RNA聚合酶Ⅱ轉(zhuǎn)錄生成的類似 mRNA 的新型轉(zhuǎn)錄物，是近年來(lái)新發(fā)現(xiàn)的長(zhǎng)度大于200 nt的非編碼單鏈RNA分子[3]。據(jù)研究顯示，在人類基因組中存在約5.8萬(wàn)個(gè)lncRNAs，但很多尚未經(jīng)過功能驗(yàn)證，被認(rèn)為只是作為轉(zhuǎn)錄“噪音”存在[4]。lncRNA 雖不參與蛋白質(zhì)的表達(dá)， 但在轉(zhuǎn)錄及轉(zhuǎn)錄后水平參與了基因表達(dá)的調(diào)控，以RNA 形式在劑量補(bǔ)償效應(yīng)、表觀遺傳調(diào)控、細(xì)胞周期等多種生物學(xué)過程以及基因組印記、染色質(zhì)修飾、轉(zhuǎn)錄干擾、蛋白質(zhì)活化等多種細(xì)胞活動(dòng)過程中發(fā)揮重要調(diào)節(jié)作用[5]。lncRNA 分類繁多復(fù)雜，根據(jù)lncRNA 與蛋白質(zhì)編碼基因的位置關(guān)系可分為正向 lncRNA、反向 lncRNA、雙向 lncRNA、基因內(nèi)lncRNA和基因間 lncRNA。以 lncRNA 在 DNA 序列中的作用分為以調(diào)節(jié)鄰近基因表達(dá)為主的順式 lncRNA和調(diào)節(jié)遠(yuǎn)處或其他基因表達(dá)的反式 lncRNA。根據(jù)lncRNA 的作用機(jī)制分為誘餌分子、信號(hào)分子、引導(dǎo)分子和支架分子。與mRNA一樣，多數(shù)lncRNA都有帽子結(jié)構(gòu)、剪接體和多聚腺苷酸尾巴[6]。

2 長(zhǎng)鏈非編碼RNA對(duì)造血干細(xì)胞分化調(diào)節(jié)

造血干細(xì)胞(hematopoietic stem cells,HSCs)的不斷自我更新及其分化為功能性的終末免疫細(xì)胞類型與機(jī)體持續(xù)性免疫能力的產(chǎn)生密切相關(guān)，這一過程受到細(xì)胞內(nèi)特異性基因協(xié)同表達(dá)的嚴(yán)格控制[7]。有證據(jù)表明lncRNA可能是這一過程中充當(dāng)細(xì)胞外源信號(hào)和細(xì)胞核轉(zhuǎn)錄因子活性之間的重要調(diào)節(jié)分子。研究表明，lncRNA H19對(duì)維持長(zhǎng)期造血干細(xì)胞(long-term HSCs)沉默發(fā)揮了關(guān)鍵調(diào)節(jié)作用。在胚胎發(fā)生過程中其通過將甲基-CpG-結(jié)合蛋白MBD1和組蛋白賴氨酸甲基轉(zhuǎn)移酶復(fù)合物招募到“印記”靶基因位點(diǎn)來(lái)調(diào)節(jié)母體印記，同時(shí)將H3K9-甲基化的抑制性標(biāo)記連接到靶基因上使之傳遞給子代細(xì)胞，以保持其基因的表達(dá)狀態(tài)[8]。而當(dāng)long-term HSCs分化為短期造血干細(xì)胞(short-term HSCs)時(shí)，H19的表達(dá)顯著下調(diào)。同樣，母體H19的缺失也會(huì)導(dǎo)致long-term HSCs的喪失和短期short-term HSCs的增加。此外，long-term HSCs H19的缺失還會(huì)導(dǎo)致HSCs失去自我更新能力并使其分化為下游的細(xì)胞類型。研究結(jié)果表明，在一定程度上這種表型的改變至少可以通過解除H19抑制性靶基因IGF2(編碼生長(zhǎng)因子IGF2)來(lái)實(shí)現(xiàn)，因?yàn)槠湓黾恿艘蕾囆赞D(zhuǎn)錄因子Foxo3進(jìn)入細(xì)胞周期的機(jī)會(huì)[8]。

為確定是否有其他lncRNA參與調(diào)控早期造血干細(xì)胞的分化過程，利用二代測(cè)序技術(shù)分析造血祖細(xì)胞和終期細(xì)胞類型中的非編碼RNA的結(jié)果顯示，在所檢測(cè)細(xì)胞中共發(fā)現(xiàn)了2 500多個(gè)表達(dá)的lncRNAs，其中在HSCs細(xì)胞中共富集159個(gè)lncRNAs。通過體內(nèi)外試驗(yàn)表明，lncHSC-1的缺失導(dǎo)致骨髓細(xì)胞的分化改變；lncHSC-2的缺失會(huì)導(dǎo)致HSC自我更新能力受損和T細(xì)胞分化能力增加[9]。

此外，經(jīng)CHIRP(chromatin isolation by RNA purification)分離后的測(cè)序結(jié)果表明，在染色體基因組啟動(dòng)子區(qū)和5′非翻譯區(qū)上共發(fā)現(xiàn)264個(gè)基因組結(jié)合位點(diǎn)，其中，lncHSC-2顯著富集的結(jié)合位點(diǎn)是 DNA結(jié)合基序中的E2A轉(zhuǎn)錄因子，其在HSC和淋巴細(xì)胞發(fā)育中具有重要調(diào)節(jié)作用。這表明lncHSC-2可能通過募集E2A以發(fā)揮對(duì)靶基因的靶向調(diào)節(jié)的功能。進(jìn)一步研究顯示，lncHSC-2表達(dá)缺失抑制了E2A對(duì)編碼溶神經(jīng)素Nln、編碼溶質(zhì)載體Slc35c2和編碼整合素β2的Itgb2的募集[9-10]。這些研究共同確立了lncRNA在HSC分化調(diào)控中的作用，并表明lncRNA介導(dǎo)的基因調(diào)控與伴侶轉(zhuǎn)錄因子的活性相一致，可能是造血過程中常用的調(diào)控策略。

3 lncRNAs在髓系分化中的調(diào)節(jié)作用

巨噬細(xì)胞(macrophages)和樹突狀細(xì)胞(dendritic cells,DCs)均來(lái)自骨髓中普通髓系祖細(xì)胞(bone marrow,BM)，其依賴細(xì)胞信號(hào)和細(xì)胞因子刺激及其關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子的表達(dá)進(jìn)行發(fā)育和分化[11]。對(duì)lncRNAs Morrbid和lnc-DC在調(diào)節(jié)髓系細(xì)胞生存和分化中的研究作用表明，Morrbid的表達(dá)與普通髓系祖細(xì)胞分化為終末細(xì)胞的過程有著密切聯(lián)系，并且在中性粒細(xì)胞、嗜酸性粒細(xì)胞和單核細(xì)胞中的表達(dá)量最高。此外，由于終末細(xì)胞死亡數(shù)量增加，造血干細(xì)胞中Morrbid的缺失會(huì)導(dǎo)致短壽命髓樣細(xì)胞數(shù)量的減少。研究結(jié)果還顯示，Morrbid主要表達(dá)于細(xì)胞核，并且Morrbid缺失的RNA分析結(jié)果表明，它可以以順式調(diào)節(jié)作用抑制其鄰近基因Bcl2l-11的表達(dá)(Bcl2l-11編碼促凋亡分子Bim)[12]。

在普通髓系祖細(xì)胞或單核細(xì)胞向DCs分化過程中，lnc-DC的表達(dá)明顯上調(diào)，且在淋巴樣和非淋巴樣經(jīng)典DC亞群中表達(dá)量最高。lnc-DC缺失則可抑制DC特異性基因編碼產(chǎn)物CD40、CD80、CD86和CCR7的上調(diào)，進(jìn)而影響抗原提呈、T細(xì)胞活化和細(xì)胞遷移[13]。與Morrbid不同的是，lnc-DC主要在細(xì)胞質(zhì)中與DC關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子STAT3相互作用，lnc-DC可與STAT3的羧基端結(jié)合，促進(jìn)STAT3的磷酸化和核位移。通過對(duì)DCs中與STAT3結(jié)合的其他蛋白分析發(fā)現(xiàn)，lnc-DC的缺失可導(dǎo)致STAT3和SHP1之間的相互作用增加，Tyr705處的STAT3磷酸化程度降低，引發(fā)STAT3核位移減少。lnc-DC的過表達(dá)則可降低STAT3和SHP1之間的相互作用，引發(fā)更多STAT3進(jìn)行核位移。因此，lnc-DC可通過控制DC關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子的翻譯后修飾來(lái)調(diào)控DC的分化[13]。

4 lncRNA對(duì)CD4+T細(xì)胞分化的調(diào)節(jié)

CD4+T細(xì)胞分化為輔助T細(xì)胞亞群對(duì)于啟動(dòng)機(jī)體適應(yīng)性免疫調(diào)節(jié)反應(yīng)至關(guān)重要。通過研究T細(xì)胞亞群中RNA表達(dá)發(fā)現(xiàn)了受特征性Th2細(xì)胞轉(zhuǎn)錄因子GATA-3調(diào)控的lincR-Ccr2-5′AS[14]。當(dāng)lincR-Ccr2-5′AS表達(dá)缺失后，發(fā)現(xiàn)在Th2細(xì)胞中近1 200個(gè)基因的表達(dá)受到影響，而且這些基因主要是GATA-3依賴性基因，尤其是編碼關(guān)鍵Th2細(xì)胞趨化因子(Ccr1、Ccr2、Ccr3和Ccr5)的基因簇上調(diào)最為明顯。此外， lincR-Ccr2-5′AS在Th2細(xì)胞中的表達(dá)缺失還可導(dǎo)致其遷移至肺的能力嚴(yán)重受損。通過對(duì)人Th2細(xì)胞的研究發(fā)現(xiàn)，從RAD50位點(diǎn)轉(zhuǎn)錄的lncRNA Th2-LCR具有與其類似的調(diào)節(jié)功能，調(diào)控著Th2細(xì)胞中其相鄰基因簇細(xì)胞因子IL4、IL5和IL13的轉(zhuǎn)錄[15-16]。

此外，Th17細(xì)胞的分化也依賴于lncRNA與特征轉(zhuǎn)錄因子相關(guān)的轉(zhuǎn)錄。Th17細(xì)胞轉(zhuǎn)錄因子RORγt的功能性伴侶分子是DEAD-box RNA解旋酶DDX5，與野生型細(xì)胞相比，DDX5缺陷鼠Th17細(xì)胞產(chǎn)生的IL-17A更少，并且RORγt靶基因(包括Il17a、Il17f、Il22和Il23r)的表達(dá)水平也較低。因此，在自身免疫性結(jié)腸炎的小鼠模型中，體內(nèi)移植缺乏DDX5的T細(xì)胞不能誘導(dǎo)Th17細(xì)胞驅(qū)動(dòng)的器官炎癥反應(yīng)，進(jìn)而導(dǎo)致共表達(dá)IL-17A和IFN-γ(IFN-γ)的腸道CD4+RORγt+T細(xì)胞數(shù)量減少。研究結(jié)果表明，DDX5的功能依賴于蛋白質(zhì)中RNA螺旋酶成分，這表明關(guān)鍵RNA介導(dǎo)了其功能[17]。

還有，在Th1細(xì)胞中l(wèi)ncRNA linc-MAF-4可抑制Th2細(xì)胞轉(zhuǎn)錄因子MAF的表達(dá)，從而促進(jìn)T細(xì)胞向Th1細(xì)胞系分化。其機(jī)制是linc-MAF-4和MAF的基因組區(qū)域形成了長(zhǎng)距離的染色體接觸，使linc-MAF-4招募染色質(zhì)重組子EZH2和LSD1至MAF啟動(dòng)子進(jìn)而抑制其轉(zhuǎn)錄。因此，抑制linc-MAF-4將促使T細(xì)胞向Th2細(xì)胞系分化。這些對(duì)輔助性T細(xì)胞的研究表明，lncRNA可作為細(xì)胞特異性效應(yīng)程序的關(guān)鍵調(diào)控因子[18]。

5 lncRNA在炎癥激活中的作用

先天免疫反應(yīng)是由幾個(gè)功能不同的髓系細(xì)胞所驅(qū)動(dòng)，包括樹突狀細(xì)胞和巨噬細(xì)胞，它們通過模式識(shí)別受體鑒別病原體并啟動(dòng)免疫反應(yīng)。已經(jīng)從基因轉(zhuǎn)錄、轉(zhuǎn)錄后蛋白修飾和染色質(zhì)可及性水平確定了lncRNA在這一反應(yīng)中的關(guān)鍵調(diào)節(jié)功能?？傊琹ncRNA的表達(dá)模式和功能在病原體應(yīng)答途徑中具有高度特異性[19-20]。當(dāng)Toll樣受體(Toll-like receptors，TLR)TLR1和TLR2或TLR7和TLR8被激活后，DCs和巨噬細(xì)胞中l(wèi)incRNA-COx2的表達(dá)可上調(diào)1000倍。研究顯示，lincRNA-COx2的轉(zhuǎn)錄依賴TLR調(diào)節(jié)蛋白MyD88和轉(zhuǎn)錄因子NF-κB的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)[19]。因此，在炎癥刺激過程中，lincRNA-COx2的缺失導(dǎo)致了500個(gè)以上炎癥編碼分子表達(dá)變化，表明lncRNAs可協(xié)同調(diào)節(jié)大部分基因的特異性表達(dá)。

實(shí)際上，在正常情況下，lincRNA-Cox2也可抑制數(shù)百個(gè)炎癥編碼分子的激活，主要包括參與炎癥反應(yīng)Tlr1、Il6、Il23a和趨化因子Ccl5和Cx3cl1，以及干擾素刺激分子Irf7、Oas1a和Oas1l等。lincRNA-Cox2調(diào)控基因的表達(dá)機(jī)制是通過與異構(gòu)核糖核蛋白hnRNP-A/B(Hnrnpab編碼)和hnRNP-A2/B1(Hnrnpa2b1編碼)的相互作用來(lái)實(shí)現(xiàn)[19,21]。hnRNPs是一種大的核RNA結(jié)合蛋白，參與RNA的剪接、穩(wěn)定和轉(zhuǎn)運(yùn)以及基因的轉(zhuǎn)錄和翻譯。與此相同的是，hnRNPs可以抑制p53誘導(dǎo)的lncRNA的表達(dá)，與敲除 lincRNA-Cox2功能相似，骨髓來(lái)源的巨噬細(xì)胞中Hnrnpab和Hnrnpa2b1的缺失可導(dǎo)致一組編碼炎性分子的基因表達(dá)失調(diào)。此外，巨噬細(xì)胞中敲除Hnrnpab或Hnrnpa2b1后，過表達(dá)lincRNA-Cox2則可逆轉(zhuǎn)Ccl5的抑制作用，提示這些分子具有協(xié)同調(diào)節(jié)作用[22]。

在TLR信號(hào)通路中l(wèi)ncRNA-THRIL也是通過RNA與hnRNP蛋白結(jié)合發(fā)揮調(diào)節(jié)作用。通過對(duì)人巨噬細(xì)胞系THP-1基因表達(dá)篩選結(jié)果表明，激活TLR2大約誘導(dǎo)了159個(gè)lncRNA的表達(dá)。轉(zhuǎn)錄組分析發(fā)現(xiàn)，THRIL缺失后，包括TNF、IL8、CXCL10、CCl 1和CSF1在內(nèi)的大約有300多個(gè)TLR2下游基因均存在表達(dá)變化。與lincRNA-Cox2的功能相似，THRIL也能調(diào)控炎癥編碼基因的表達(dá)。并且質(zhì)譜研究結(jié)果進(jìn)一步證實(shí)了THRIL和hnRNPL之間的特定相互作用，hnRNPL敲除后可導(dǎo)致巨噬細(xì)胞中TNF表達(dá)量降低，說明這兩個(gè)分子是以復(fù)合物的形式發(fā)揮作用。通過對(duì)THRIL的染色質(zhì)分離分析證明了其與TNF基因組位點(diǎn)之間存在著關(guān)聯(lián)性，并且hnRNPL是以依賴于THRIL的方式在TNF啟動(dòng)子內(nèi)的一個(gè)區(qū)域富集[23]。這些數(shù)據(jù)顯示THRIL可將hnRNPL招募到特定基因組位點(diǎn)，以調(diào)節(jié)TLR刺激的基因轉(zhuǎn)錄。

研究顯示，與脂多糖刺激反應(yīng)相關(guān)的lncRNA PACER以充當(dāng)NF-κB信號(hào)通路誘餌的方式調(diào)節(jié)特異性炎癥編碼反應(yīng)介質(zhì)環(huán)氧合酶2(COX-2)基因PTGS2的表達(dá)。PACER通過與NF-κB亞基p50結(jié)合并將其與PTGS2啟動(dòng)子隔離而發(fā)揮調(diào)節(jié)作用。PTGS2啟動(dòng)子中p50-p50同型二聚體可以抑制轉(zhuǎn)錄，進(jìn)而導(dǎo)致P50自由亞基的可用性降低，引發(fā)p50轉(zhuǎn)錄激活異源二聚體和NF-κB組分p65(RelA)的替代生成和轉(zhuǎn)錄前起始復(fù)合物向PTGS2啟動(dòng)子募集[24]。在研究X染色體失活過程中，已證明有類似的“l(fā)ncRNA誘餌原型”存在。在X染色體失活的起始階段，Jpx通過與抑制轉(zhuǎn)錄因子CTCF (CCCTC-binding factor)結(jié)合并降低其活性來(lái)開啟Xist表達(dá)[25]。

6 lncRNA限制炎癥反應(yīng)

lncRNA在調(diào)節(jié)炎癥過量反應(yīng)方面發(fā)揮著重要調(diào)節(jié)作用[26]。經(jīng)IL-1β和TNF刺激后的小鼠胚胎成纖維細(xì)胞，假基因LncRNA Lethe的表達(dá)與NF-κB呈顯著負(fù)相關(guān)，過表達(dá)Lethe后導(dǎo)致NF-κB活性降低。RNA免疫沉淀分析結(jié)果顯示，Lethe通過與p65(RelA)核同型二聚體特異性結(jié)合而阻止其在靶基因位點(diǎn)(包括NF-κBIa、IL-6和IL-8)的聚集[27]。因此，Lethe可充當(dāng)NF-κB的誘餌受體，隨免疫系統(tǒng)的激活而提供負(fù)反饋以限制炎癥反應(yīng)。

兩項(xiàng)研究已經(jīng)證實(shí)lncRNA可通過與染色質(zhì)直接相互作用發(fā)揮抑制炎性分子基因表達(dá)的功能[28-29]。如lincRNA EPS可在紅細(xì)胞、巨噬細(xì)胞和DCs中表達(dá)，但先天免疫系統(tǒng)激活后其在巨噬細(xì)胞和DCs中的表達(dá)明顯下調(diào)，并且LincRNA EPS缺失鼠并無(wú)紅細(xì)胞發(fā)育缺陷現(xiàn)象的產(chǎn)生，而是在體內(nèi)表現(xiàn)出超強(qiáng)的免疫反應(yīng)。在靜息狀態(tài)或TLR配體刺激后，lincRNA-EPS缺失鼠中骨髓源性巨噬細(xì)胞中炎癥編碼基因(包括Il6、Cxcl10、Ccl4和Irg1)的表達(dá)明顯高于野生型對(duì)照組[28]。其結(jié)果表明，這種表觀基因組的改變主要發(fā)生在靜息狀態(tài)的巨噬細(xì)胞，與RNA表達(dá)動(dòng)力學(xué)一致，當(dāng)免疫系統(tǒng)受到刺激后隨之消失。此外，lincRNA-EPS也可通過在細(xì)胞核中與hnRNPL結(jié)合后發(fā)揮相應(yīng)調(diào)節(jié)功能。這些發(fā)現(xiàn)表明，lincRNA-EPS可通過控制染色質(zhì)可及性和核小體定位來(lái)抑制髓系細(xì)胞中應(yīng)答基因的表達(dá)。

lnc13對(duì)抑制免疫系統(tǒng)中基因的轉(zhuǎn)錄具有相似的功能，巨噬細(xì)胞中l(wèi)nc13的表達(dá)經(jīng)TLR4活化后下調(diào)，并在細(xì)胞核與hnRNPL和組蛋白去乙酰化酶HDAC1形成RNA -蛋白質(zhì)復(fù)合物發(fā)揮其調(diào)節(jié)作用，抑制一組包括Myd88、STAT1、STAT3和TNF在內(nèi)獨(dú)特的編碼免疫反應(yīng)分子。此外，lnc13具有與腹腔疾病相關(guān)的單核苷酸多態(tài)性功能，在體外轉(zhuǎn)錄與腹腔疾病相關(guān)的等位基因的lnc13形式可以抑制其與hnRNPL的結(jié)合[29]。因此，lnc13在腹腔疾病患者中表達(dá)較低，進(jìn)而上調(diào)了其靶基因表達(dá)水平，提示單核苷酸多態(tài)性可能是lnc13調(diào)節(jié)與炎癥相關(guān)疾病發(fā)展的重要基礎(chǔ)。

lncRNA NKILA也可在轉(zhuǎn)錄后水平負(fù)調(diào)控NF-κB信號(hào)傳導(dǎo)。IL-1β或TNF刺激后，乳腺癌細(xì)胞中NKILA顯著上調(diào)。與Lethe相似，NF-κB活性隨NKILA消失而增強(qiáng)，隨NKILA上調(diào)而降低。生物學(xué)分析研究表明，NKILA通過與NF-κB及其負(fù)調(diào)節(jié)因子IκB(NF-κB抑制劑)形成RNA-蛋白復(fù)合物，直接屏蔽了激酶IKK(IκB激酶)的IκB磷酸化基序，抑制了 IKK對(duì)IκB的磷酸化和降解，促使NF-κB在細(xì)胞核中滯留[30]。

7 lncRNAs在細(xì)胞活化中的調(diào)節(jié)作用

lncRNA NeST(Tmevpg1)屬于基因間lncRNA，位于與神經(jīng)性泰勒病毒持久性感染相關(guān)的基因組區(qū)域，也是第一個(gè)被發(fā)現(xiàn)可以調(diào)節(jié)體內(nèi)免疫應(yīng)答反應(yīng)的lncRNA分子。分析顯示，B10.S小鼠不感染泰勒病毒，而SJL/J小鼠易受持續(xù)感染，且易感性表型僅包含編碼Nest(Tmevp3)、IFN-γ(IFNG)和IL-22(IL22)的基因組區(qū)域。基因表達(dá)分析表明，Nest在SJL/J株位點(diǎn)小鼠的T細(xì)胞中顯著表達(dá)，而且在B10.S小鼠中過表達(dá)Nest能顯著增加對(duì)泰勒病毒的易感性[31]。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，Nest可在CD8+T細(xì)胞、CD4+Th1細(xì)胞和自然殺傷細(xì)胞中表達(dá)，并依賴于轉(zhuǎn)錄因子T-BET、STAT4和NF-κB的結(jié)合活性。再加上NeST與IFN-γ基因座相鄰，表明NeST可通過調(diào)節(jié)IFN-γ的轉(zhuǎn)錄而影響對(duì)病原體的反應(yīng)。相同的是，NeST的同源或轉(zhuǎn)基因表達(dá)增加了活化CD8+T細(xì)胞中IFN-γ的產(chǎn)生[31]。從機(jī)理上講，NeST通過與WDR5結(jié)合并以反式調(diào)節(jié)作用向IFN-γ啟動(dòng)子序列募集轉(zhuǎn)錄激活復(fù)合物來(lái)誘導(dǎo)IFN-γ轉(zhuǎn)錄。這些研究揭示了lncRNA在體內(nèi)T細(xì)胞中的調(diào)節(jié)功能及其在病毒感染后免疫系統(tǒng)反應(yīng)中的關(guān)鍵調(diào)節(jié)作用。

在抑制T細(xì)胞過度活化方面lncRNA也發(fā)揮著非常重要[32]。通過短發(fā)夾RNA的體外篩選結(jié)果表明，lncRNA NRON可作為鈣依賴性轉(zhuǎn)錄因子NFAT激活的抑制劑。免疫共沉淀結(jié)果顯示，NRON在靜息T細(xì)胞中形成一個(gè)大的RNA-蛋白質(zhì)復(fù)合物，它在細(xì)胞漿中能夠隔離NFAT磷酸化形式[33]。除此之外，RNA-蛋白質(zhì)復(fù)合物還包括鈣調(diào)素結(jié)合蛋白IQGAP1、激酶LRRK2和核轉(zhuǎn)運(yùn)因子核素β1。在T細(xì)胞抗原受體受到刺激后，NRON復(fù)合體中NFAT與之解離，并被Ca2+——鈣調(diào)蛋白依賴性磷酸酶鈣調(diào)神經(jīng)磷酸酶脫磷酸化，然后轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞核中激活轉(zhuǎn)錄。因此，NRON的缺失可導(dǎo)致NFAT去磷酸化和NFAT核位移及T細(xì)胞活化后的細(xì)胞因子產(chǎn)生[34]。此外，基于對(duì)LRRK2缺失鼠的研究發(fā)現(xiàn)， LRRK2能夠穩(wěn)定NRON-NFAT關(guān)聯(lián)性，LRRK2的缺失通過促使NFAT核位移增加，導(dǎo)致下游靶基因的表達(dá)。值得注意的是，LRRK2缺失還會(huì)導(dǎo)致患有結(jié)腸炎的實(shí)驗(yàn)小鼠體重減輕和臨床癥狀加重，結(jié)腸炎性浸潤(rùn)增強(qiáng)，炎性細(xì)胞因子表達(dá)增多等現(xiàn)象[35]。

在CD8+T細(xì)胞中，lncRNA-CD244在限制T細(xì)胞激活方面有著類似的調(diào)節(jié)功能。lncRNA-CD244的誘導(dǎo)表達(dá)是通過T細(xì)胞抑制性受體CD244(2b4) 而實(shí)現(xiàn)，同時(shí)介導(dǎo)了IFN-γ和TNF基因的表達(dá)抑制。與linc-MAF-4類似，lncRNA-CD244與EZH2相互作用并將其募集到IFN-γ和TNF啟動(dòng)子中，以沉積抑制性染色質(zhì)標(biāo)記。而通過降低lncRNA-CD244可以改善CD8+T細(xì)胞在體內(nèi)的功能。在結(jié)核分枝桿菌感染模型中的研究表明，移植缺失lncRNA-CD244的CD8+T細(xì)胞可導(dǎo)致小鼠器官對(duì)細(xì)菌的感染性明顯降低[36]。

8 展望

免疫系統(tǒng)在維持器官內(nèi)環(huán)境平衡和預(yù)防自身免疫的同時(shí)，也對(duì)致病性入侵產(chǎn)生了強(qiáng)烈的反應(yīng)。lncRNA參與了免疫細(xì)胞發(fā)育的多個(gè)階段和病原體應(yīng)答途徑，是調(diào)節(jié)這一過程的重要參與者。為了區(qū)分外源性威脅和自身內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定狀態(tài)，免疫系統(tǒng)通過檢測(cè)、放大和對(duì)細(xì)胞刺激作出反應(yīng)的大分子來(lái)響應(yīng)外界環(huán)境信號(hào)的變化。而lncRNA參與了免疫細(xì)胞發(fā)育的多個(gè)階段和病原體應(yīng)答途徑，是調(diào)節(jié)這一過程的重要參與者。尤其是近年來(lái)轉(zhuǎn)錄組學(xué)技術(shù)的發(fā)展，進(jìn)一步增強(qiáng)了對(duì)體內(nèi)外lncRNA功能的理解和認(rèn)識(shí)。因此，對(duì)lncRNA的持續(xù)研究將不斷有新的發(fā)現(xiàn)，并為人類疾病和感染提供更好的治療方法。