非編碼RNA在葡萄膜炎發(fā)病中的調(diào)控作用及展望

李冰 綜述 楊付花 張曉敏 審校

天津醫(yī)科大學眼科醫(yī)院 天津醫(yī)科大學眼視光學院 天津醫(yī)科大學眼科研究所 國家眼耳鼻喉疾病臨床醫(yī)學研究中心天津市分中心 天津市視網(wǎng)膜功能與疾病重點實驗室，天津 300384

葡萄膜炎是一類由免疫、感染、損傷等因素引起的葡萄膜、視網(wǎng)膜、視網(wǎng)膜血管和玻璃體炎癥的總稱，多發(fā)生于青壯年，易反復發(fā)作并引起嚴重并發(fā)癥，導致嚴重視力損害[1-3]。葡萄膜炎發(fā)病機制仍不十分清楚，自身免疫紊亂被認為是其主要原因。非編碼RNA(non-coding RNA，ncRNA)是一類具有多種生物學功能但不能翻譯蛋白質(zhì)的RNA[4]?；诜肿哟笮　⑿螤詈凸δ軐⑵浞譃楹颂求wRNA、轉(zhuǎn)運RNA、微小RNA(microRNA，miRNA)、長鏈非編碼RNA(long non-coding RNA，lncRNA)、競爭性內(nèi)源RNA、環(huán)狀RNA、小核RNA等[5]。ncRNA在人類葡萄膜炎的發(fā)病過程中有著重要的調(diào)控作用，靶向某些ncRNA對葡萄膜炎的治療具有一定意義。本文就miRNA和lncRNA在葡萄膜炎發(fā)病中的調(diào)控作用進行綜述。

1 miRNA與葡萄膜炎

miRNA是長度為19～25個核苷酸的非編碼小分子RNA，其通過抑制信使RNA(messenger RNA，mRNA)的翻譯來實現(xiàn)對基因的轉(zhuǎn)錄后調(diào)控，從而在真核生物基因調(diào)控過程中發(fā)揮重要作用。miRNA與多種自身免疫性疾病相關(guān)，如系統(tǒng)性紅斑狼瘡、類風濕性關(guān)節(jié)炎、多發(fā)性硬化、系統(tǒng)性硬皮病、原發(fā)性干燥綜合征、炎癥性腸病和甲狀腺相關(guān)眼病等[6-12]。

1.1 miRNA與人類葡萄膜炎

1.1.1miRNA的差異表達與葡萄膜炎

1.1.1.1miRNA的差異表達與Vogt-小柳原田綜合征 研究表明，炎癥活動期Vogt-小柳原田綜合征(Vogt-Koyanagi-Harada syndrome，VKH)患者外周血CD4+T淋巴細胞中miR-20a-5p表達水平顯著下降，而miR-20a-5p可通過靶向制瘤素M和C-C基序趨化因子配體1，進而抑制活動期VKH患者外周血CD4+T淋巴細胞表達白細胞介素(interlukin，IL)-17，從而發(fā)揮抑制炎癥效應(yīng)[13]。此外，Asakage等[14]發(fā)現(xiàn)VKH患者血清中異常表達的let-7g-3p可能成為診斷VKH的生物標志物。

1.1.1.2miRNA的差異表達與白塞病 目前在miRNA與白塞病的相關(guān)性研究中，多數(shù)是針對白塞病患者外周血單核淋巴細胞(peripheral blood mononuclear cell，PBMC)中miRNA進行的。Puccetti等[15]發(fā)現(xiàn)在白塞病活動期患者PBMC中miR-4505表達明顯增加，miR-143-3p和miR-199a-5p表達明顯減少；這些異常表達miRNAs的靶基因通路富集分析顯示，其主要參與腫瘤壞死因子(tumor necrosis factor，TNF)、γ-干擾素和血管內(nèi)皮生長因子-血管內(nèi)皮生長因子受體等信號通路。Erre等[16]發(fā)現(xiàn)在白塞病患者PBMC中有13個差異表達的miRNAs；其中miR-720和miR-139-3p可能成為潛在的生物標志物。Jadideslam等[17]研究發(fā)現(xiàn)，PBMC中高表達的miR-326不能作為診斷白塞病的生物標志物，但是可以作為預測白塞病患者伴發(fā)葡萄膜炎及眼部受累嚴重程度的生物學標志物。

Zhou等[18]研究發(fā)現(xiàn)，炎癥活動期白塞病患者的PBMC和樹突狀細胞(dendritic cell，DC)中miR-155表達明顯減少，而在VKH中無明顯差異；過表達DC的miR-155可以促進IL-10的產(chǎn)生，抑制IL-6和IL-1β的產(chǎn)生，并且能抑制CD4+T淋巴細胞產(chǎn)生IL-17。Liang等[19]進一步研究發(fā)現(xiàn)miR-155通過激活Akt/mTOR信號通路和調(diào)節(jié)自噬來影響細胞因子產(chǎn)生。Ahmadi等[20]研究發(fā)現(xiàn)白塞病患者PBMC中miR-155和miR-146a表達明顯減少，而miR-25、miR-106b、miR-326和miR-93表達明顯增加。Kolahi等[21]研究發(fā)現(xiàn)伊朗的白塞病患者PBMC中miR-155表達增加，與Zhou等[18]和Ahmadi等[20]研究相反；Kolahi等[21]還發(fā)現(xiàn)miR-155與TNF-α的表達呈正相關(guān)，而與細胞毒性T淋巴細胞相關(guān)蛋白4的表達呈負相關(guān)，但是其表達水平均與白塞病的疾病活動性無明顯相關(guān)性。

而針對白塞病患者的非PBMC方面也有不少研究。Na等[22]研究證實白塞病患者外周血CD4+T淋巴細胞中miR-155和IL-17表達明顯下調(diào)，進一步研究表明抑制miR-155可通過靶向Ets-1來抑制致病性Th17細胞，為治療白塞病提供可能的靶點。Qi等[23]研究發(fā)現(xiàn)活動期白塞病患者存在Notch信號通路的異常激活，Notch1相關(guān)miR-23b在活動期白塞病患者CD4+T淋巴細胞中顯著低表達，過表達miR-23b可促進Th1和Th17細胞增生，靶向Notch信號通路和miR-23b可能為白塞病的治療提供新策略。

同時，血清中miRNA的表達情況也在一定程度上反應(yīng)疾病的嚴重程度。Ibrahim等[24]研究發(fā)現(xiàn)，白塞病患者血清中miR-146a的表達明顯高于正常對照組，且其表達水平與眼部炎癥情況及血管活性明顯相關(guān)。

1.1.1.3miRNA差異表達與其他非感染性葡萄膜炎 Tuo等[25]在研究原發(fā)性玻璃體視網(wǎng)膜淋巴瘤與葡萄膜炎患者玻璃體液中miRNA的表達情況時，發(fā)現(xiàn)miR-155在葡萄膜炎患者中明顯上調(diào)，有助于兩者的鑒別診斷。O'Rourke等[26]研究證實miR-146a、miR-155和miR-125a-5p在前葡萄膜炎患者PBMC中表達明顯增加；過表達THP1細胞miR-155能促進細胞因子分泌，而過表達miR-146a則抑制細胞因子分泌。

Verhagen等[27]對54例急性發(fā)作期非感染性葡萄膜炎患者(包括HLA-B27相關(guān)的急性前葡萄膜炎、特發(fā)性中間葡萄膜炎和鳥槍彈樣脈絡(luò)膜視網(wǎng)膜病變)miRNA表達譜進行研究，驗證了與非感染性葡萄膜炎相關(guān)、包含6種miRNAs的miRNA簇，其中miR-29a-3p和miR-223-3p是構(gòu)成該簇重要的miRNAs。

Kaneko等[28]對交感性眼炎患者無晶狀體眼和非炎癥狀態(tài)的無晶狀體眼miRNAs的表達進行對比，發(fā)現(xiàn)27個miRNAs在交感性眼炎患者無晶狀體眼中表達明顯下調(diào)，其中4個miRNAs(hsa-miR-1、hsa-let-7e、hsa-miR-9和hsa-miR-182)與已知的炎癥信號通路相關(guān)。TNF-α和核因子κB1(nuclear factor-κB1，NF-κB1)是hsa-miR-9的靶基因，與交感性眼炎眼中的線粒體氧化應(yīng)激介導的光感受器細胞凋亡有關(guān)。

1.1.2miRNA相關(guān)的單核苷酸多態(tài)性與葡萄膜炎 單核苷酸多態(tài)性(single nucleotide polymorphisms，SNP)是指人類基因組DNA序列上單個核苷酸(堿基)的改變，SNP可以發(fā)生在miRNA基因的任何地方，從而影響基因表達，與葡萄膜炎的發(fā)生、發(fā)展及預后相關(guān)。

Ibrahim等[24]和Kamal等[29]發(fā)現(xiàn)埃及白塞病患者miR-146a/rs2910164位點的GG基因型可能是白塞病的易感因素，CC基因型是白塞病的保護性因素。Oner等[30]和Yenmis等[31]對該位點SNP在土耳其白塞病患者中做了類似研究，進一步證實了該位點的CC基因型和C等位基因是白塞病的保護因素。Oner等[30]還發(fā)現(xiàn)NFKB1/rs28362491位點和pre-miRNA-499/rs3746444位點的SNP與白塞病遺傳易感性相關(guān)，而TT和ins/ins基因型可能是通過影響某些促炎因子參與白塞病的病理過程。研究還發(fā)現(xiàn)UTS2/rs228648的Thr/Thr基因型和Thr等位基因可能是白塞病的易感因素[29]，F(xiàn)as-670 A/G rs1800682位點的AA基因型和A等位基因是白塞病的保護因素[31]。

Zhou等[32]研究了中國漢族白塞病和VKH患者miR-146及其轉(zhuǎn)錄因子Ets-1的SNP，發(fā)現(xiàn)miR-146a/rs2910164位點CC基因型和C等位基因頻率在白塞病患者中顯著降低，且GG基因型個體中miR-146a的表達水平高于其他基因型，而該基因多態(tài)性在VKH中無明顯差異。隨后他們證實miR-146a/rs2910164、ets-1/rs1128334和ets-1/rs10893872的SNP與中國漢族人群中Fuchs綜合征無明顯遺傳相關(guān)性[33]。有研究證實miR-146a/rs2910164和Ets-1/rs10893872的SNP與中國漢族兒童葡萄膜炎也顯著相關(guān)，rs10893872位點可能通過調(diào)節(jié)Ets-1基因的表達而影響疾病的遺傳易感性[34]。該類對miR-146a/rs2910164位點的SNP研究證實該位點的SNP與中國人群、埃及人群和土耳其人群白塞病及中國漢族兒童葡萄膜炎具有顯著相關(guān)性，而與VKH和Fuchs綜合征無明顯相關(guān)性，對臨床工作有一定的指導意義。

通過對VKH和白塞病中已知與調(diào)節(jié)性T細胞的發(fā)育和功能相關(guān)的4個基因(miR-182、miR-27a、FoxO1和IL2RA)的10個SNP進行研究，發(fā)現(xiàn)miR-182/rs76481776位點的SNP與白塞病和VKH的遺傳易感性均相關(guān)[35]。Qi等[36]研究發(fā)現(xiàn)，pre-miR-196a2/rs11614913位點TT基因型和T等位基因頻率在白塞病患者中顯著增高，與非關(guān)節(jié)炎白塞病患者相比，rs11614913位點TT基因型和T等位基因頻率在關(guān)節(jié)炎白塞病患者中顯著增高；而且，pre-miR-196a2/rs11614913可能是通過調(diào)控miR-196a及其靶基因Bach1的表達，進而影響IL-1β和單核細胞趨化因子1(monocyte chemotactic protein-1，MCP-1)表達水平來影響白塞病的遺傳易感性。

1.1.3miRNA的拷貝數(shù)變異與葡萄膜炎 有研究發(fā)現(xiàn)高拷貝miR-23a和miR-146a及低拷貝miR-301a與VKH的遺傳易感性相關(guān)，而與白塞病無明顯相關(guān)性；并且miR-23a的mRNA表達水平與其拷貝數(shù)呈正相關(guān)；而高拷貝miR-23a可以促進活化的PBMC產(chǎn)生IL-6，也可以促進人視網(wǎng)膜色素上皮(retinal pigmented epithelium，RPE)細胞表達IL-6和IL-8，由此推斷，高拷貝miR-23a可能通過促進IL-6的產(chǎn)生參與VKH的發(fā)病[37]。低拷貝miR-143、miR-146a、miR-9-3和miR-205以及高拷貝miR-301a和miR-23a與伴發(fā)強直性脊柱炎(ankylosing spondylitis，AS)的急性前葡萄膜炎遺傳易感性相關(guān)；低拷貝miR-146a和高拷貝miR-23a及miR-205與不伴發(fā)AS的急性前葡萄膜炎發(fā)病相關(guān)[38]。

1.2 miRNA與實驗性自身免疫性葡萄膜炎

1.2.1miRNA與小鼠實驗性自身免疫性葡萄膜炎 Escobar等[39]研究發(fā)現(xiàn)在光感受器視黃醇結(jié)合蛋白(interphotoreceptor retinoid-binding protein，IRBP)誘導小鼠實驗性自身免疫性葡萄膜炎(experimental autoimmune uveitis，EAU)模型中，miR-155基因敲除鼠和CD4+T淋巴細胞中STAT3條件敲除鼠均不發(fā)病，隨后證實STAT3調(diào)節(jié)致病性Th17細胞表達miR-155，并通過促進Th17細胞的增生來介導葡萄膜炎的發(fā)病。Muhammad等[40]研究表明在EAU發(fā)病之前，特異敲除RPE細胞中的miR-155可以減輕EAU發(fā)病的嚴重程度，但是在EAU開始發(fā)病后敲除RPE細胞中的miR-155并不改變疾病病程。Wei等[41]發(fā)現(xiàn)miR-223-3p通過抑制轉(zhuǎn)錄因子FOXO3的表達來促進EAU中自身反應(yīng)性Th17細胞的免疫應(yīng)答。Zhang等[42]發(fā)現(xiàn)在EAU模型中miR-182-5p通過靶向TAF15抑制病理性Th17細胞的應(yīng)答，miR-182-5p/TAF15有望成為治療葡萄膜炎的新靶點。

Choi等[43]研究發(fā)現(xiàn)白塞病患者的PBMC中和白塞病小鼠淋巴結(jié)中miR-21表達上調(diào)，治療后白塞病小鼠踝部潰瘍明顯減輕，同時miR-21表達明顯下調(diào)；使用miR-21抑制劑可以緩解白塞病小鼠的皮膚潰瘍癥狀并降低疾病的嚴重程度評分；而miR-21可通過調(diào)節(jié)RhoB、PD-1、IL-12p35和Toll樣受體(Toll-like receptor，TLR)及炎性因子表達影響白塞病的炎癥狀態(tài)。

Ishida等[44]在研究EAU小鼠眼部miRNA的動態(tài)表達時發(fā)現(xiàn)，EAU免疫后第7天(組織病理學尚無法觀察到炎癥改變)，小鼠眼內(nèi)IL-17A和IL-17F的表達已經(jīng)明顯上升；此時miRNA芯片顯示miR-142-5p和miR-21明顯上調(diào)，miRNA-182明顯下調(diào)，這些miRNAs通過調(diào)節(jié)IL-17的表達參與EAU的病程。

1.2.2miRNA與大鼠實驗性自身免疫性葡萄膜炎 內(nèi)毒素誘導的葡萄膜炎(endotoxin induced uveitis，EIU)模型是內(nèi)源性前葡萄膜炎的常用動物模型。研究發(fā)現(xiàn)EIU大鼠的眼球和脂多糖刺激的巨噬細胞中miR-93表達水平均明顯下調(diào)，且miR-93通過靶向IRAK4來抑制NF-κB的活化和促炎因子(IL-1β、IL-6、TNF-α和MCP-1)的表達[45]。Watanabe等[46]研究表明，隨著EAU疾病的進展，房水和玻璃體液中IL-1β和MCP-1表達明顯增加；在EAU免疫后第14天，9個miRNAs(miR-223、142-5p、146a等)表達明顯增加，4個miRNAs(miR-181a、183等)表達明顯減少，其中miR-223和miR-146a的表達與EAU大鼠發(fā)病臨床病理評分及眼內(nèi)IL-1和MCP-1的表達水平一致，可在一定程度上反應(yīng)疾病的嚴重程度。

Hsu等[47]研究發(fā)現(xiàn)，在實驗性自身免疫性前葡萄膜炎(experimental autoimmune anterior uveitis，EAAU)免疫后第15天炎癥達到高峰，此時虹膜睫狀體中miR-146a-5p、miR-155-5p、miR-223-3p和miR-147b表達上調(diào)，miR-182-5p、miR-183-5p和miR-9-3p表達下調(diào)。隨后他們證實了miR-146a對EAAU具有治療效應(yīng)，且此效應(yīng)與劑量呈正相關(guān)[48]。

Rossi等[49-50]研究發(fā)現(xiàn)玻璃體腔注射消褪素D1(resolvin D1，RvD1)可以明顯緩解葡萄膜炎的進展，RvD1可以增加眼內(nèi)去乙?；?1(sirtuin-1，SIRT1)的表達(與劑量呈正相關(guān))，同時伴有miR-195-5p、miR-200a-3p、miR-34a-5p和miR-145-5p表達下調(diào)，miR-200c-3p、miR-203a-3p、miR-29b-3p和miR-21-5p表達上調(diào)；并且下調(diào)的miRNAs與眼內(nèi)SIRT1水平呈負相關(guān)，認為SIRT1可能通過改變miRNAs的表達來發(fā)揮作用。有研究表明在EAU大鼠的眼部、脾臟和淋巴結(jié)中miR-30b-5p表達明顯下調(diào)；而且，miR-30b-5p通過靶向IL-10和TLR4，減少脾臟和淋巴結(jié)IL-10和TLR4雙陽性細胞比例來減緩葡萄膜炎的進展[51]。

2 lncRNA與葡萄膜炎

lncRNA是長度大于200個核苷酸的非編碼RNA[52]，起初被認為是基因組轉(zhuǎn)錄“垃圾序列”，不具有生物學功能。但近年來，越來越多的證據(jù)表明lncRNA在調(diào)節(jié)免疫細胞分化和成熟過程中發(fā)揮著重要作用，是參與免疫和炎癥的重要分子[53]，具體包括：(1)lncRNA參與自身免疫的發(fā)展過程[54]；(2)lncRNA可以調(diào)節(jié)B淋巴細胞、T淋巴細胞、巨噬細胞和DCs的發(fā)育[55-56]；(3)lncRNA與一些自身免疫性疾病的發(fā)病機制有關(guān)，如系統(tǒng)性紅斑狼瘡、類風濕性關(guān)節(jié)炎、多發(fā)性硬化和AS[54,57-59]。

Mohammed等[60]研究了白塞病患者血清中l(wèi)ncRNA的表達水平，發(fā)現(xiàn)核富集轉(zhuǎn)錄體1(nuclear-enriched abundant transcript 1，NEAT1)的表達明顯增加，而lnc-DC的表達明顯降低，且NEAT1和lnc-DC的表達水平與疾病臨床表現(xiàn)和評分顯著相關(guān)，可作為疾病的生物標志物和潛在的治療靶點。

通過對VKH、白塞病和急性前葡萄膜炎(acute anterior uveitis，AAU)伴有或不伴有AS患者中的110個SNP進行研究，發(fā)現(xiàn)與對照組相比，無AAU組的AS中rs1437362的C等位基因頻率顯著降低；VKH患者UBLCP1、IL12B和LOC285627之間rs6871626的A等位基因頻率增加；lncRNA rs4937362/RP11-264E20.1與AS有關(guān)，而rs6871626與中國漢族人群的VKH發(fā)病相關(guān)，保護性rs6871626基因型可調(diào)節(jié)LOC285627的表達并促進IL-10的產(chǎn)生[61]。Qi等[62]通過對VKH進行全基因組關(guān)聯(lián)分析證實了lnc-TOR3A-1∶ 1/rs3829794位點的CC基因型和C等位基因是VKH的保護因素；進一步研究發(fā)現(xiàn)，與該位點的TT基因型個體相比，CC基因型個體中ABL原癌基因2的表達水平明顯下降，并表現(xiàn)出經(jīng)抗CD3和抗CD28刺激活化后的PBMC增生能力下降和IL-10分泌增多。

Yamazoe等[63]研究611例日本白塞病患者和737名正常對照的UBAC2上游和下游100 kb區(qū)域58個基因型的SNP后發(fā)現(xiàn)，lncRNA LOC107984558中rs9517723位點的TT等位基因通過增加UBAC2表達，進而誘導泛素化相關(guān)途徑過度活化，最終導致白塞病患者眼部和中樞神經(jīng)系統(tǒng)病變的進展。Zhang等[64]研究發(fā)現(xiàn)與對照組相比，中國漢族白塞病患者lncRNA NONHSAT159216.1 rs7130280位點的A等位基因頻率顯著降低，進一步研究表明該位點A等位基因通過抑制miR-6778-5p表達增強下游RPS6KA4/IL10的表達，進而影響疾病易感性。

3 小結(jié)和展望

自身免疫性葡萄膜炎是常見的致盲性眼病，且治療棘手，其傳統(tǒng)治療藥物，包括激素、免疫抑制劑和生物制劑，具有較多全身不良反應(yīng)和潛在風險，且仍有部分患者藥物治療無效，最終難以擺脫盲的命運[65]。因此，尋找能更安全有效地治療自身免疫性葡萄膜炎的方法一直是臨床亟待解決的問題。近幾年，ncRNA(尤其是miRNA)與葡萄膜炎的相關(guān)研究有較多進展，其中，關(guān)于miR-146a和miR-155較多。AU患者PBMC和埃及白塞病患者血清中miR-146a表達增加，其rs2910164位點與白塞病和兒童葡萄膜炎的遺傳易感性相關(guān)，高拷貝miR-146a與VKH的遺傳易感性相關(guān)；而且在鼠體內(nèi)，發(fā)作期EAU的miR-146a表達明顯增加，而miR-146a可通過抑制NF-κB通路，進而抑制眼內(nèi)炎癥反應(yīng)，最終對EAU產(chǎn)生明顯治療效應(yīng)；故其可能成為潛在的治療靶點。

因為葡萄膜炎本身發(fā)病機制復雜，而目前關(guān)于ncRNA與葡萄膜炎的相關(guān)研究有限且不夠深入，尤其關(guān)于lncRNA的研究更少。相信隨著研究的進一步廣泛和深入，我們對于葡萄膜炎的早期預防、精確診斷和更安全有效的治療會有新的思考。

利益沖突所有作者均聲明不存在利益沖突