范佳綜述 何平審校

非編碼RNA(non-coding RNA，ncRNAs)是在RNA水平而不是蛋白質(zhì)水平上發(fā)揮作用的基因組轉(zhuǎn)錄本，主要包括miRNAs、lncRNAs、circRNAs、snoRNAs和tRNAs。長鏈非編碼RNA(long non-coding RNA，lncRNA)被定義為長度超過200個(gè)核苷酸但沒有蛋白質(zhì)編碼能力的RNA分子，主要通過對(duì)基因印記的調(diào)控、染色質(zhì)重構(gòu)、增強(qiáng)子、分子海綿及小RNA前體等作用調(diào)控基因表達(dá)。lncRNA廣泛參與細(xì)胞的生長、發(fā)育、分化及凋亡等生物學(xué)過程。其異常表達(dá)或基因突變可能會(huì)導(dǎo)致包括出生缺陷、腫瘤等人類多種疾病，成為某些疾病治療的潛在靶點(diǎn)。近年來，越來越多的研究表明,lncRNA與腎臟疾病密切相關(guān)，在腎臟疾病中發(fā)揮重要作用，其異常表達(dá)參與腎臟疾病的發(fā)生發(fā)展。本文就長鏈非編碼RNA與腎臟疾病的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1 LncRNA概述

lncRNAs是一類長度大于200 bp的非蛋白質(zhì)編碼的RNA。與蛋白質(zhì)編碼的mRNAs類似，lncRNAs也由RNA聚合酶Ⅱ轉(zhuǎn)錄，并經(jīng)歷轉(zhuǎn)錄后修飾，如5’加帽、多聚腺苷化和剪接[1]。lncRNAs在大多數(shù)生物體中具有不同的功能，它們可以作為支架、引物、誘餌、信號(hào)等多種方式調(diào)控基因的表達(dá)和功能，并可通過基因組靶向、順式或反式調(diào)控發(fā)揮作用?？紤]到lncRNA功能范圍廣泛，lncRNA在腎臟疾病中的作用評(píng)估，可以提供新的診斷和治療機(jī)會(huì)。

2 LncRNA與腎小球疾病

2.1 糖尿病腎病 糖尿病腎病(DKD)是糖尿病的常見并發(fā)癥，其患病率在全球范圍內(nèi)呈上升趨勢(shì)。目前，在西方國家，DKD被認(rèn)為是終末期腎病(ESKD)的主要原因[2]。

2.1.1 lncRNA在DKD中上調(diào)： 沉默的lncRNA PVT1通過上調(diào)FOXA1抑制足細(xì)胞損傷和凋亡[3]，通過miR-9/SIRT1軸誘導(dǎo)的自噬，證實(shí)了lncRNA SOX2OT可以減輕高糖誘導(dǎo)的足細(xì)胞損傷。因此，SOX2OT可能成為DKD的潛在治療靶點(diǎn)[4]。Li等[5]發(fā)現(xiàn)，高糖誘導(dǎo)的腎小管上皮細(xì)胞中，MALAT1通過靶向miR-23c和連續(xù)上調(diào)的ELAVL1和NLRP3導(dǎo)致凋亡增加。研究表明，MALAT1的上調(diào)與糖尿病小鼠腎小球足細(xì)胞損傷和蛋白尿有關(guān)，在高糖處理的足細(xì)胞中，MALAT1與β-catenin(腎臟纖維化的中介物)的移位有關(guān)，也與SPSF1(前mRNA剪接分子)的過表達(dá)有關(guān)，參與誘導(dǎo)了DKD的進(jìn)展[6]。Sun等[7]發(fā)現(xiàn)，lncRNA Erbb4-IR在db/db小鼠中高度表達(dá)，并通過Smad3依賴性機(jī)制特異性誘導(dǎo)AGEs。敲除Erbb4-IR基因可防止db/db小鼠微量白蛋白尿升高、血清肌酐升高和進(jìn)行性腎纖維化，從而預(yù)防2型糖尿病的發(fā)生。Gm4419是近期在腎組織中發(fā)現(xiàn)的一種促炎基因。Yi等[8]研究表明，Gm4419可能通過NF-κB/NLRP3炎性信號(hào)在DKD炎性反應(yīng)中發(fā)揮作用。綜上，上調(diào)的lncRNA參與了DKD的發(fā)生和發(fā)展，并可能成為DKD治療的新靶點(diǎn)，但其具體機(jī)制仍需進(jìn)一步研究，見圖1。

2.1.2 lncRNA在DKD中下調(diào)：在不同的DKD模型中，TUG1既可作為miR-377的海綿，減輕細(xì)胞外基質(zhì)沉積，又可通過調(diào)節(jié)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激信號(hào)、PGC-1α和TRAF5來保護(hù)足細(xì)胞免于凋亡[9-11]。MIAT通過穩(wěn)定Nrf2的表達(dá)來調(diào)節(jié)近曲小管細(xì)胞活性，Nrf2是細(xì)胞抵御高血糖引起的氧化應(yīng)激和遺傳毒性的關(guān)鍵分子。Nrf2可以從病理和功能上保護(hù)腎臟免受糖尿病的損害[12-13]。在45 mmol/L葡萄糖培養(yǎng)的腎小管上皮細(xì)胞(HK-2細(xì)胞)中，過表達(dá)MIAT可增強(qiáng)Nrf2的表達(dá)[14]。CYP4B1-PS1-001在DKD的早期階段被顯著下調(diào)，其過表達(dá)可抑制系膜細(xì)胞的增殖和纖維化。其作用是通過核仁中的核蛋白酶體降解途徑介導(dǎo)的[15]。LINC01619在DKD患者腎活檢組織中表達(dá)下調(diào)，并且與蛋白尿和腎功能受損相關(guān)。它主要表達(dá)在足細(xì)胞胞質(zhì)中，并作為miR-27A的“海綿”。此外，LINC01619能夠在糖尿病大鼠體內(nèi)引發(fā)氧化應(yīng)激和足細(xì)胞損傷，表現(xiàn)為足細(xì)胞凋亡增加，足細(xì)胞足突彌漫性消退，腎功能受損。這種影響也在高糖處理的足細(xì)胞的體外實(shí)驗(yàn)研究中產(chǎn)生[16]。

綜上，下調(diào)的lncRNA可為DKD的發(fā)病機(jī)制提供潛在的治療靶點(diǎn)和分子生物學(xué)標(biāo)志物，可能為DKD的治療提供新的方法，見圖1。

圖1 DKD中l(wèi)ncRNA的作用機(jī)制

2.2 IgA腎病 在亞洲人群中，IgA腎病(IgAN)被認(rèn)為是最常見的原發(fā)性慢性腎小球疾病。IgAN的主要特征是IgA1沉積在腎小球系膜區(qū)，Zuo等[17]通過基因芯片分析，在IgAN患者和健康對(duì)照組外周血中共鑒定出167個(gè)差異表達(dá)的lncRNAs和94個(gè)差異表達(dá)的mRNAs，提示這些mRNAs和lncRNAs可能是診斷IgAN的潛在生物標(biāo)志物。并且發(fā)現(xiàn)lncRNAs和mRNAs的相互調(diào)節(jié)可能參與了IgAN相關(guān)的先天免疫紊亂。LncRNA—mRNA網(wǎng)絡(luò)的失調(diào)可能是IgAN進(jìn)展的一個(gè)可能機(jī)制。Guo等[18]的研究表明,LncRNA-G21551在IgAN患者中表達(dá)下調(diào)，其可能通過調(diào)節(jié)FCGR3B(IgG Fc段的低親和力受體)的表達(dá)在IgAN的發(fā)病機(jī)制中發(fā)揮重要作用,lncRNA-G21551的表達(dá)水平可作為IgAN診斷的生物標(biāo)志物，盡管該研究未闡明lncRNAs在IgAN中的具體調(diào)控機(jī)制和功能，但這些發(fā)現(xiàn)為進(jìn)一步研究IgAN中的lncRNAs奠定了基礎(chǔ)，從而為確定潛在的生物標(biāo)志物和治療該疾病提供新靶點(diǎn)。

2.3 膜性腎病 膜性腎病(MN)又稱膜性腎小球腎炎，是一種非炎性免疫性腎臟疾病，常導(dǎo)致腎病綜合征。Huang等[19]利用實(shí)驗(yàn)性MN小鼠模型，發(fā)現(xiàn)XIST和NEAT1在腎小管上皮細(xì)胞和腎小球細(xì)胞中的水平都顯著上調(diào)，凸顯了這些lncRNAs在MN發(fā)病機(jī)制中的潛在價(jià)值。在MN患者腎組織中，TLR4表達(dá)上調(diào)，血管緊張素Ⅱ(AngⅡ)通過上調(diào)TLR4表達(dá)促進(jìn)足細(xì)胞凋亡[20]，提示TLR4表達(dá)促進(jìn)MN足細(xì)胞凋亡。MN中也觀察到Ang Ⅱ水平升高，并導(dǎo)致人類腎小管間質(zhì)損傷和其他慢性腎臟疾病[21- 22]。細(xì)胞培養(yǎng)的數(shù)據(jù)表明，XIST可能與miR-217相互作用，上調(diào)TLR4的表達(dá)，從而導(dǎo)致足細(xì)胞凋亡和MN的發(fā)生[23]。隨著XIST/miR-217/TLR4軸的驗(yàn)證，為MN的診斷和治療提供了新的靶點(diǎn)和生物標(biāo)志物。

2.4 狼瘡性腎炎 系統(tǒng)性紅斑狼瘡(SLE)是一種以多種自身抗體和器官損害為特征的異質(zhì)性自身免疫性疾病，狼瘡性腎炎(LN)是SLE最常見、最嚴(yán)重的并發(fā)癥之一。轉(zhuǎn)移相關(guān)肺腺癌轉(zhuǎn)錄本1(Malat-1)，也被稱為NEAT2，在SLE和LN患者中表達(dá)上調(diào)[24- 25]。CTC-471J1.2作為LN的診斷標(biāo)志物具有較高的敏感度和特異度，僅在LN患者中與腎小球?yàn)V過率呈正相關(guān)[24]。與單純SLE患者相比，LN患者中TUG1的表達(dá)下調(diào)[26]，且TUG1水平測定可作為SLE診斷和預(yù)測LN并發(fā)癥的生物標(biāo)志物。RP11-2B6.2在LN患者中表達(dá)上調(diào)，主要見于LN活動(dòng)期患者[27]。馬洪波等[28]研究表明，lncRNA TUG1吸附miR-144，進(jìn)而抑制LN小鼠腎小球系膜細(xì)胞炎性因子分泌,從而減少細(xì)胞增殖，并促進(jìn)凋亡?？傊陨涎芯勘砻?，lncRNA作為一種特異性標(biāo)志物，在LN中具有預(yù)測和診斷的潛力，有助于深入了解LN的發(fā)病機(jī)制。

3 LncRNA與急性腎損傷

急性腎損傷(AKI)是由缺血再灌注、腎毒性損傷、膿毒癥等多種刺激引起的以腎功能急劇下降為特征的疾病。越來越多的研究表明，大量的lncRNA在AKI中發(fā)揮重要作用。

3.1 膿毒癥AKI Chen等[29]研究表明，NEAT1在膿毒癥AKI患者中高表達(dá)，且上調(diào)的程度與AKI的嚴(yán)重程度相關(guān)。Jiang等[30]研究發(fā)現(xiàn)，過表達(dá)lncRNA HOTAIR可通過下調(diào)miR-34a/Bcl-2信號(hào)通路，抑制腎組織凋亡，從而減輕膿毒癥大鼠AKI的發(fā)生。Liu等[31]研究表明，下調(diào)lncRNA TUG1可能通過調(diào)控miR142-3p/SIRT1軸和NF-κB信號(hào)促進(jìn)膿毒癥AKI的發(fā)生發(fā)展。Shen等[32]提出,TapSAKI在膿毒癥AKI中升高，通過miR-22/PTEN/TLR4/NF-κB通路促進(jìn)HK-2細(xì)胞凋亡和炎性反應(yīng)。綜上所述，這些發(fā)現(xiàn)表明lncRNAs可能在膿毒癥AKI的炎性反應(yīng)調(diào)節(jié)中起關(guān)鍵作用，見表1。

3.2 缺血再灌注AKI Yu等[33]研究顯示，lncRNA PRINS通過在體外缺氧條件下以HIF-1α依賴方式上調(diào)，PRINS可能與RANTES相互作用并抑制RANTES，以減輕腎缺血再灌注損傷(IRI)中的急性腎小管壞死和炎性反應(yīng)。MALAT1也以HIF-1α依賴的方式誘導(dǎo)。在體外，沉默MALAT1與抑制細(xì)胞增殖有關(guān)。然而，在體內(nèi)，MALAT1基因敲除只引起缺血性AKI的微小變化，但由于其在血漿和腎活檢組織中的高濃度，它仍然是腎臟缺血再灌注損傷的一個(gè)潛在的生物標(biāo)志物[34]。此外，TapSAKI、LncRNA Gas5和LINC00520在缺血再灌注損傷的小鼠中上調(diào)[35-37]。綜上，這些發(fā)現(xiàn)表明，lncRNAs可能在缺血性AKI的炎性反應(yīng)調(diào)節(jié)中起關(guān)鍵作用，見表1。

表1 lncRNA與AKI的發(fā)生機(jī)制

4 LncRNA與腎纖維化

腎纖維化是以細(xì)胞外基質(zhì)過度積聚為特征的病理過程，是慢性腎臟疾病(CKD)進(jìn)展為慢性腎功能衰竭(CRF)的關(guān)鍵因素。目前的研究表明，一些與腎纖維化相關(guān)的lncRNA是通過轉(zhuǎn)化生長因子β1(TGF-β1)和結(jié)締組織生長因子(CTGF)發(fā)揮調(diào)控作用的。TGF-β1是腎臟纖維化發(fā)生發(fā)展中的主要細(xì)胞因子。Jia等[38]研究顯示，與對(duì)照組相比，MALAT1和MIAT在腎纖維化動(dòng)物模型和CKD患者中普遍上調(diào)。MALAT1/miR-145/黏著斑激酶(FAK)通路被證實(shí)在TGF-β1誘導(dǎo)的腎纖維化中起重要作用[39]。在體外實(shí)驗(yàn)中敲除MIAT可以緩解TGF-β1刺激HK-2細(xì)胞所致的增殖、遷移和上皮—間充質(zhì)轉(zhuǎn)化[40]。GAS5在TGF-β1處理的HK-2細(xì)胞和糖尿病小鼠中表達(dá)上調(diào)。GAS5的敲除通過結(jié)合miR-96-5p來減輕腎纖維化[41]。CTGF是由TGF-β誘導(dǎo)產(chǎn)生的一種致纖維化蛋白，是TGF-β的下游產(chǎn)物。Chen等[42]最近發(fā)現(xiàn)，在5/6腎切除大鼠CKD模型中，降低lncRNA LINC00667可通過miR-19b-3p/LINC00667/CTGF信號(hào)通路促進(jìn)CRF腎小管上皮細(xì)胞增殖，改善CRF腎纖維化。總之，了解lncRNAs和TGF-β1、CTGF之間的關(guān)系可能有助于找到治療腎纖維化的有效策略。

5 LncRNA與腎細(xì)胞癌

腎細(xì)胞癌(RCC)是腎癌的常見形式，基因改變和表觀遺傳途徑的失調(diào)參與了腫瘤的發(fā)生。Hirata等[43]發(fā)現(xiàn)，MALAT1在人RCC組織中的表達(dá)較高，這與患者生存期降低有關(guān)。沉默MALAT1導(dǎo)致RCC細(xì)胞增殖和侵襲減少，以及細(xì)胞凋亡的增加。MALAT1被c-Fos轉(zhuǎn)錄激活，并與Ezh2和miR-205相互作用。該發(fā)現(xiàn)表明，MALAT1的過表達(dá)在RCC中的致癌功能，可能為該疾病提供新的治療標(biāo)志物。Li等[44]通過微陣列分析發(fā)現(xiàn)，轉(zhuǎn)移性腎細(xì)胞癌相關(guān)轉(zhuǎn)錄本1(MRCCAT1)為一種新型lncRNA。MRCCAT1在腎透明細(xì)胞癌(ccRCC)中高度表達(dá)，并與ccRCC的轉(zhuǎn)移特性有關(guān)。MRCCAT1通過抑制NPR3并激活p38-MAPK信號(hào)通路來促進(jìn)ccRCC細(xì)胞增殖、遷移和侵襲。葉志華等[45]的研究證明，PEBP1P2在RCC組織和細(xì)胞中呈低表達(dá)。上調(diào)PEBP1P2可抑制RCC A498細(xì)胞的增殖和遷移，其作用機(jī)制可能是PEBP1P2通過下調(diào)CARD10基因表達(dá)抑制NF-κB信號(hào)通路的轉(zhuǎn)導(dǎo)。此外，Xiao等[46]發(fā)現(xiàn)了FILNC1低表達(dá)與RCC患者的不良臨床預(yù)后相關(guān)。Quinn等[1]揭示了一個(gè)名為lncARSR的lncRNA，可促進(jìn)RCC細(xì)胞中AXL和c-MET的表達(dá)，可作為預(yù)測腎細(xì)胞癌對(duì)舒尼替尼耐藥的指標(biāo)和潛在的治療靶點(diǎn)。

6 小結(jié)與展望

大量研究表明，lncRNA與腎臟疾病的發(fā)生發(fā)展有關(guān)，它可以提供新的診斷和預(yù)后生物標(biāo)志物，以及為腎臟病理生理領(lǐng)域的預(yù)防和治療提供新策略。然而，lncRNA在腎臟疾病中具體的發(fā)病機(jī)制仍不清楚，目前仍未深入探討其特定的作用和潛在的作用機(jī)制，lncRNA作為藥物靶點(diǎn)和治療手段的應(yīng)用還處于起步階段。相信在不久的將來，在腎臟炎性反應(yīng)、損傷、移植和癌癥等領(lǐng)域，調(diào)控lncRNA的表達(dá)將是一種很有前途的治療策略。