非編碼RNA與系統(tǒng)性紅斑狼瘡的相關(guān)研究進展

張小敏，劉暢，周琳

(海軍軍醫(yī)大學(xué)附屬長征醫(yī)院 實驗診斷科，上海 200003)

SLE是一種慢性自身免疫性炎癥性疾病，其病程反復(fù)，臨床表現(xiàn)多樣，常累及大腦、腎臟、心臟、關(guān)節(jié)和皮膚等，疾病的嚴(yán)重程度取決于主要器官的累及程度[1]。據(jù)估計，全世界每10萬人中有20～150人患病，且女性患病率高于男性[2]。SLE發(fā)病機制復(fù)雜，雖然有報道稱遺傳、內(nèi)分泌、感染和環(huán)境因素等導(dǎo)致了SLE的發(fā)生，但該病的確切病因仍不清楚[1-2]。隨著基因組學(xué)的發(fā)展，研究人員發(fā)現(xiàn)許多非編碼RNA(non-coding RNA，ncRNA)參與了SLE的發(fā)生、發(fā)展[3]。

在哺乳動物基因組中，只有1%～2%的轉(zhuǎn)錄本與蛋白質(zhì)編碼相關(guān)[4]，大部分的基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物不參與編碼蛋白質(zhì)，被稱為ncRNA。根據(jù)功能，可將ncRNA分為管家性ncRNA和調(diào)節(jié)性ncRNA。管家性ncRNA包括核糖體RNA(ribosomal RNA，rRNA)、小核RNA(small nuclear RNA，snRNA)、小核仁RNA(small nucleolar RNA，snoRNA)和轉(zhuǎn)運RNA(transfer RNA，tRNA)等；調(diào)節(jié)性ncRNA包括微小RNA(microRNA，miRNA)、長鏈非編碼RNA(long non-coding RNA，lncRNA)、環(huán)狀RNA(circular RNA，circRNA)等[5]。由于各種ncRNA在結(jié)構(gòu)和功能上存在一定的交集，事實上很難對其進行明確的分類。

Shi等[6]研究發(fā)現(xiàn)，SLE患者有許多ncRNA表達(dá)水平的異常?；趎cRNA表達(dá)的特異性、穩(wěn)定性以及檢測方法的無創(chuàng)性，研究人員對其與SLE的發(fā)病機制展開了大量研究，以期研發(fā)出新的SLE診斷和治療方法。本文主要圍繞ncRNA中研究較為深入的miRNA、lncRNA及circRNA分子，詳細(xì)綜述它們在診斷與治療SLE中的臨床應(yīng)用價值。

1 miRNA與SLE的相關(guān)研究

miRNA是一類短鏈非編碼單鏈RNA，調(diào)控約三分之一人類基因的表達(dá)。miRNA長度為19～25個核苷酸，進化保守，可結(jié)合目標(biāo)mRNA中互補序列的3＇翻譯區(qū)(3＇UTR)，通過降低mRNA的穩(wěn)定性和抑制其翻譯，在轉(zhuǎn)錄后水平負(fù)調(diào)控基因表達(dá)[7]。在免疫細(xì)胞的發(fā)育、分化、效應(yīng)階段以及免疫功能紊亂過程中，miRNA的表達(dá)受到嚴(yán)格的調(diào)控。研究發(fā)現(xiàn)，在自身免疫性疾病如SLE中存在諸多miRNA表達(dá)譜的變化[8-9]。因此，miRNA有望成為SLE新的診斷標(biāo)志物、疾病活動性標(biāo)志物和潛在的治療靶點。

研究發(fā)現(xiàn)，miRNA可通過影響B(tài)、T細(xì)胞的活性參與SLE的發(fā)病。Thai等[10]研究發(fā)現(xiàn)，miR-155在SLE患者B細(xì)胞中的表達(dá)水平顯著升高，去除miR-155可以防止Faslpr小鼠體內(nèi)有害抗體的產(chǎn)生并減輕小鼠的狼瘡樣癥狀，這提示miR-155或許能作為SLE治療的潛在靶點。Luo等[11]最近研究發(fā)現(xiàn)，miR-152-3p可刺激B細(xì)胞過度活化，其在SLE患者B細(xì)胞中的表達(dá)水平顯著高于正常對照組，且與抗dsDNA抗體的表達(dá)水平呈顯著正相關(guān)，這表明miR-152-3p或許能作為診斷SLE的特異性標(biāo)志物。另有報道顯示，miR-125a可通過抑制對Treg分化不利的靶點，維持Treg的免疫抑制能力[12]。有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)，與健康對照組和RA組比較，miR-125a僅在SLE患者血液中下調(diào)，且在狼瘡腎炎(lupus nephritis，LN)患者尿液上清液中的表達(dá)改變與系統(tǒng)性紅斑狼瘡疾病活動指數(shù)(systemic lupus erythematosus disease activity index，SLEDAI)評分密切相關(guān)，這說明miR-125a可作為診斷SLE和判斷LN活動性的生物標(biāo)志物[13-14]。

miRNA除了可直接影響B(tài)、T細(xì)胞外，還可以通過調(diào)控細(xì)胞因子的表達(dá)水平參與SLE的發(fā)病過程。Ⅰ型IFN在激活固有免疫和適應(yīng)性免疫中發(fā)揮著重要作用。Tang等[15]研究發(fā)現(xiàn)，miR-146a可負(fù)調(diào)控Ⅰ型IFN信號通路，在SLE患者中表達(dá)降低，且與疾病活動度、蛋白尿程度呈負(fù)相關(guān)，這表明miR-146a或許能作為診斷SLE的生物標(biāo)志物。眾所周知，Ets-1是Treg發(fā)育所必需的轉(zhuǎn)錄因子。Sun等[16]研究發(fā)現(xiàn)，miR-326的過表達(dá)可能抑制Ets-1的表達(dá)，在新發(fā)SLE患者中，兩者的表達(dá)水平呈負(fù)相關(guān)，這提示miR-326或許能作為新發(fā)SLE的診斷標(biāo)志物。此外，miR-130b-3p可通過靶向Erbb2相互作用蛋白促進上皮-間充質(zhì)細(xì)胞的轉(zhuǎn)化，從而加重對SLE患者腎臟的損害，在早期LN患者腎臟損傷中發(fā)揮重要作用。Wang等[17]研究發(fā)現(xiàn)，miR-130b-3p在早期LN患者血清中明顯上調(diào)，而在晚期LN中明顯下降，這表明血清miR-130b-3p可作為早期LN診斷的標(biāo)志物。除了作為診斷標(biāo)志物外，miRNA還可以作為SLE的治療靶點。Geng等[18]研究發(fā)現(xiàn)，miR-663可抑制轉(zhuǎn)化生長因子 β1(transforming growth factor β1，TGF-β1)的產(chǎn)生，抑制miR-663的表達(dá)則促進了MRL/lpr小鼠狼瘡樣癥狀的緩解，因此，miR-663或許能成為治療SLE的新靶點。巨噬細(xì)胞遷移抑制因子(macrophage migration inhibitory factor，MIF)可通過激活胞外信號調(diào)節(jié)激酶(extracellular regulated protein kinases，ERK)和蛋白激酶B (protein kinase B，PKB)的磷酸化，導(dǎo)致IL-1β、IL-6、IL-8、TNF-α等促炎因子的產(chǎn)生[19]。Tu等[20]研究發(fā)現(xiàn)，miR-654可通過與MIF 3'UTR結(jié)合來抑制MIF表達(dá)，減少下游促炎因子的表達(dá)，從而改善小鼠LN，這表明靶向miR-654可能是改善LN的一種有效方法。

除上述機制外，還有某些代謝物，如脂類、氨基酸、核酸等對SLE炎癥有潛在作用。NovelmiR-25可對腺苷酸脫氨酶2進行直接調(diào)控和轉(zhuǎn)錄調(diào)控，通過增加三磷酸腺苷水平參與促炎途徑。Guo等[21]研究發(fā)現(xiàn)，NovelmiR-25在SLE患者中表達(dá)上調(diào)，且與疾病活動度呈正相關(guān)，這說明NovelmiR-25可能是一種很有潛力的SLE新型生物標(biāo)志物。另外，相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，DNA低甲基化在導(dǎo)致自身抗原和自身抗體的產(chǎn)生中也起著重要作用[22]。miR-21、miR-148a、miR-126能引起DNA低甲基化，它們在SLE患者中的表達(dá)水平明顯高于健康對照組，且miR-21在病情緩解期間表達(dá)顯著下降，miR-148a與SLEDAI評分呈正相關(guān)，這表明miR-21或許能作為SLE病情監(jiān)測的標(biāo)志物，miR-148a或許能作為SLE診斷和判斷疾病活動度的標(biāo)志物，miR-126或許能作為SLE診斷的特異性標(biāo)志物[23-25]。

2 lncRNA與SLE的相關(guān)研究

lncRNA是由基因組中非編碼序列轉(zhuǎn)錄生成、長度大于200個核苷酸、不能翻譯成蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)錄本。根據(jù)與蛋白質(zhì)編碼mRNA的接近程度，將lncRNA分為反義lncRNA、雙向lncRNA、內(nèi)含子lncRNA、基因間區(qū)長鏈ncRNA (long intergenic ncRNA，lincRNA)和有義lncRNA等幾大類[26]。在SLE患者中，lncRNA的異常表達(dá)可能與臨床表現(xiàn)、臨床特征及不同的器官損傷有關(guān)。

Kino等[27]在染色體1q25上發(fā)現(xiàn)了一個與SLE相關(guān)的區(qū)域，而編碼lncRNA生長抑制特異性轉(zhuǎn)錄本5(growth arrest-specific transcript 5, GAS5)的基因就位于染色體1q25上，這提示GAS5可能與SLE易感性有關(guān)。研究發(fā)現(xiàn)，GAS5可誘導(dǎo)人外周血T細(xì)胞凋亡和生長停滯[28]。之后，Wang等[29]發(fā)現(xiàn)了一種名為lnc-DC的基因間區(qū)lncRNA，具有支持DC刺激T細(xì)胞活化的能力。Wu等[30]研究發(fā)現(xiàn)，GAS5在SLE患者血漿和CD4+T細(xì)胞、B細(xì)胞中表達(dá)降低，且與ESR和SLEDAI-2K評分呈負(fù)相關(guān)；lnc-DC在SLE患者血漿中表達(dá)顯著降低，且LN患者明顯高于無LN患者。因此，血漿中的GAS5或許能作為診斷SLE的潛在生物標(biāo)志物，而lnc-DC可以用來區(qū)分無腎炎SLE和LN。

另有研究發(fā)現(xiàn)，lncRNA可通過調(diào)控重要的炎性因子來參與SLE的發(fā)病。Li等[31]研究發(fā)現(xiàn)，linc0597和linc0949可調(diào)節(jié)促炎因子TNF-α、IL-6等的誘導(dǎo)。隨后研究發(fā)現(xiàn)，linc0597在SLE患者血漿中表達(dá)顯著升高[30]；而linc0949在SLE患者中的表達(dá)水平顯著低于正常人，且與SLEDAI-2K評分呈負(fù)相關(guān)，與C3水平呈正相關(guān)[32]，這說明linc0597可作為SLE診斷的生物標(biāo)志物，而linc0949可能有助于監(jiān)測疾病進展、判斷疾病活動度和指導(dǎo)治療。另外，Zhang等[33]研究發(fā)現(xiàn)，富核轉(zhuǎn)錄本1(nuclear enriched abundant transcript 1，NEAT1)可通過正反饋的方式促進細(xì)胞因子和趨化因子的過度產(chǎn)生，其在SLE患者單核細(xì)胞中的表達(dá)異常升高，且與SLE疾病活動度呈正相關(guān)，這說明NEAT1可作為判斷疾病活動度的生物標(biāo)志物和潛在的治療靶點。Yang等[34]的研究證實，轉(zhuǎn)移相關(guān)肺腺癌轉(zhuǎn)錄本1(metastasis-associated lung adenocarcinoma transcript 1，MALAT1)可通過調(diào)控單核細(xì)胞中IL-21和沉默信號調(diào)節(jié)因子1(silent information regulator 1，SIRT1)的表達(dá)參與SLE的發(fā)病，其在SLE患者中異常升高，且主要表達(dá)于人單核細(xì)胞，提示MALAT1可作為SLE治療的潛在靶點。Su等[35]研究發(fā)現(xiàn)的一種lncRNA——?；撬嵘险{(diào)基因1(taurine upregulation gene 1，TUG1)，可通過抑制細(xì)胞凋亡和減少炎性因子的產(chǎn)生來參與SLE的發(fā)病過程。Xu等[36]研究發(fā)現(xiàn)，LPS誘導(dǎo)后HK-2細(xì)胞中TUG1水平顯著下降，推測TUG1可以保護腎小管上皮細(xì)胞免受LPS誘導(dǎo)的炎癥損傷，提示TUG1可能是LN的潛在治療靶點。除此之外，Liao等[37]研究發(fā)現(xiàn)，lncRNA RP11-2B6.2是Ⅰ型IFN信號通路的正調(diào)節(jié)劑，在LN患者的腎臟活檢中l(wèi)ncRNA RP11-2B6.2表達(dá)升高，且與疾病活動度呈正相關(guān)，這為治療LN提供了一個新靶點。

3 circRNA與SLE的相關(guān)研究

與傳統(tǒng)的線性RNA相比，circRNA缺少5＇帽和3＇多聚A尾結(jié)構(gòu)，能夠形成共價閉合的連續(xù)環(huán)，耐核酸外切酶降解，具有高度穩(wěn)定性。根據(jù)circRNA所包含的序列，可將其分為3類：單獨由外顯子組成的外顯子circRNA(exonic circRNA，ecircRNA)、單獨由內(nèi)含子組成的環(huán)狀內(nèi)含子RNA(circular intronic RNA，ciRNA)和同時包含外顯子和內(nèi)含子序列的外顯子-內(nèi)含子circRNA(exon-intron circRNA，EIciRNA)[38]。circRNA具有獨特的結(jié)構(gòu)、高穩(wěn)定性和特異性表達(dá)模式，是一種很有潛力的疾病生物標(biāo)志物和治療靶點[39]。

4 展望

SLE發(fā)病機制復(fù)雜，臨床表現(xiàn)多樣，迄今為止人們并未完全了解SLE，也沒有較有效的治療方法。近年來，對SLE的研究也在持續(xù)深入地進行，隨著高通量測序等技術(shù)的發(fā)展，越來越多的基因被發(fā)現(xiàn)與SLE之間存在一定的聯(lián)系。鑒于ncRNA檢測的便捷性、特異性和穩(wěn)定性，其有望成為SLE新的診斷標(biāo)志物和治療靶點。但目前對ncRNA的研究僅是冰山一角，未來還需要挖掘出更多的ncRNA以指導(dǎo)臨床醫(yī)生進行診斷和治療。這將會是一個全新的視角，有很好的研究前景。