韋佩祺，蘇梓健，梁 芳，謝翰林，盛正和

(1.廣西中醫(yī)藥大學(xué)研究生院，廣西 南寧530001；2.柳州市人民醫(yī)院中醫(yī)科，廣西 柳州 545006)

系統(tǒng)性紅斑狼瘡(Systemic lupus erythematosus,SLE)是一種好發(fā)于育齡期婦女自身免疫介導(dǎo)的慢性、反復(fù)遷延性的自身免疫性疾病[1]，以產(chǎn)生多種自身抗體、沉積免疫復(fù)合物為主要特征，隨著疾病的進(jìn)展可導(dǎo)致多臟器、多系統(tǒng)病變。盡管類固醇和免疫抑制藥物的臨床應(yīng)用在很大程度上改善了SLE患者的預(yù)后，但SLE的發(fā)病率仍在逐年上升[2]，且目前具體發(fā)病機(jī)制尚未完全闡明。近年來，有學(xué)者對(duì)SLE的發(fā)病機(jī)制進(jìn)行了深入研究，發(fā)現(xiàn)微小RNA(microRNA，miRNA)參與了SLE的多種病理生理過程[3-4]，其中包括Ⅰ型干擾素(IFN)通路異?；罨NA低甲基化、輔助性T細(xì)胞(Th)/調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(Treg)功能異常、樹突狀細(xì)胞(DC)持續(xù)活化、炎性因子等。因此，miRNA的研究可以為SLE發(fā)病機(jī)制的探討提供新的視角。

1 miRNA的概述

miRNA是由大約18～25個(gè)核苷酸構(gòu)成的內(nèi)源性、保守性非蛋白質(zhì)編碼組成的單鏈RNA，人類約30%的基因表達(dá)受其調(diào)控。miRNA來源于細(xì)胞核，通過RNA聚合酶Ⅱ或Ⅲ轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生初級(jí)miRNA(pri-miRNA)[5]。核糖核酸酶Ⅲ(RNase Ⅲ,別名Drosha酶)及其輔助蛋白迪喬治綜合征危險(xiǎn)區(qū)基因8(DGCR8)[6]，形成發(fā)夾結(jié)構(gòu)，從輸出蛋白5(XPO5)向細(xì)胞質(zhì)輸送。Dicer酶是RNase Ⅲ家族的成員之一，pri-miRNA可在其剪切作用下裂解為雙鏈miRNA[7-8]，雙鏈在解旋酶的作用下開始分裂，其中一條鏈降解后，另一條鏈則形成成熟的miRNA。成熟的miRNA結(jié)合特定的Argonaute蛋白形成誘導(dǎo)的沉默復(fù)合物(RISC)，RISC可與靶基因3′非翻譯區(qū)(3′UTR)結(jié)合[9]，進(jìn)而調(diào)控miRNA的降解或翻譯過程，最終實(shí)現(xiàn)基因的表達(dá)調(diào)控。隨著不斷深入研究miRNA，我們發(fā)現(xiàn)細(xì)胞增殖、分化、傳導(dǎo)、凋亡等生理和病理過程都受miRNA調(diào)控。作為基因表達(dá)的調(diào)控因子，miRNA也參與如惡性腫瘤、糖尿病、自身免疫性疾病等調(diào)節(jié)基因表達(dá)。已有證據(jù)表明miRNA控制免疫細(xì)胞中轉(zhuǎn)錄因子、細(xì)胞因子、凋亡基因等參與SLE發(fā)病的各種機(jī)制[10]。因此，miRNA可以用作生物標(biāo)記[11]。除此還發(fā)現(xiàn)circRNA、lncRNA也參與其中,均可能成為診斷SLE的新生物標(biāo)志物。

2 miRNA與SLE的發(fā)病機(jī)制

SLE由多因素、多種細(xì)胞因子共同作用于機(jī)體免疫系統(tǒng)造成，包括IFN通路異?；罨?、T細(xì)胞功能異常、DNA低甲基化、DC持續(xù)活化、炎性因子等。

2.1 miRNA與Ⅰ型IFN通路異常活化 IFN是一個(gè)細(xì)胞因子大家族，根據(jù)序列同源性分為三類:Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型，其中Ⅰ型IFN又分為IFN-α和IFN-β。有研究發(fā)現(xiàn)Ⅰ型IFN在SLE患者外周血和組織中表達(dá)增加，SLE患者miRNA異常活化可調(diào)控Ⅰ型IFN基因表達(dá)、轉(zhuǎn)錄等。同時(shí)Ⅰ型IFN信號(hào)通路也可直接誘導(dǎo)或抑制miRNA表達(dá)，表明兩者在SLE中的發(fā)病機(jī)制是重要的[12]。主要是活化免疫復(fù)合物(ICs)和Toll樣受體(TLRs)結(jié)合，隨后激活轉(zhuǎn)錄因子從而產(chǎn)生IFN-α。其次，活化的IFN與其他免疫復(fù)合物誘導(dǎo)物刺激DC產(chǎn)生大量IFN-α，導(dǎo)致在SLE患者體內(nèi)免疫紊亂[13]。例如，當(dāng)miR-146a調(diào)節(jié)因子分布在外周血單個(gè)核細(xì)胞和T細(xì)胞中減少時(shí)，腫瘤壞死因子受體相關(guān)因子-6(TRAF-6)、白細(xì)胞介素1受體相關(guān)激酶-1(IRAK-1)靶基因信號(hào)分子表達(dá)，IFN激活固有免疫，誘發(fā)SLE活動(dòng)[14]。另外，Kaga等[15]的研究發(fā)現(xiàn)在SLE 患者的 PBMCs 中 IFN-α 的表達(dá)增加，并與 miR-155、miR-17 和 miR-181b 的水平呈負(fù)相關(guān)。而且，證實(shí)miR-181b 在體外直接調(diào)節(jié) IFN-α 分泌。以上研究表明，通過改變miRNA相關(guān)因子調(diào)節(jié)IFN活化水平有望成為治療SLE的潛在靶點(diǎn)。

2.2 miRNA與T細(xì)胞功能異常 叉狀頭轉(zhuǎn)錄因子(FOXP)3+CD4+T細(xì)胞組成是Th細(xì)胞和Treg細(xì)胞的一個(gè)亞群，通過抑制自身免疫反應(yīng)的淋巴細(xì)胞來維持自身耐受。Ohl等[16]研究表明，Th細(xì)胞亞群和Treg細(xì)胞亞群的失衡可能與SLE的發(fā)病有關(guān)。該觀點(diǎn)在Pan等[17]的實(shí)驗(yàn)中得到證實(shí)，通過觀察免疫性小鼠模型實(shí)驗(yàn)的外周血中miR-125a表達(dá)的降低，以劑量依賴性的方式觀察miR-125a內(nèi)源性信號(hào)傳導(dǎo)和轉(zhuǎn)錄激活因子3(STAT3)靶基因降低Th17的分化，從而抑制炎癥因子的表達(dá)，并與SLE活動(dòng)度負(fù)相關(guān)。另外，該研究表示，miR-125a是通過抑制IFNG、IL-13效應(yīng)譜系的分化程序來穩(wěn)定 Treg 細(xì)胞的定型和免疫調(diào)節(jié)能力的調(diào)節(jié)劑，從而抑制炎癥，有利于維持Treg細(xì)胞免疫穩(wěn)態(tài)。Lashine等[18]對(duì)多名幼年SLE患者進(jìn)行追蹤觀察，該研究首次顯示了通過miR-155對(duì)靶基因的間接調(diào)控作用實(shí)現(xiàn)PP2Ac通過抑制環(huán)磷腺苷效應(yīng)元件結(jié)合蛋白(CREB)，進(jìn)而下調(diào)PP2Ac中的mRNA，解除其對(duì)IL-2釋放的抑制作用。有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)miR-142-3p通過抑制腺苷酸環(huán)化酶(AC)9的產(chǎn)生來限制CD4+CD25-T細(xì)胞中環(huán)磷酸腺苷(cAMP)的水平，而FOXP3下調(diào)miR-142-3p以保持AC9/cAMP通路在CD4中的活性，阻斷miR-142-3p可有效抑制CD4+CD25-T細(xì)胞的活化和增殖，但不能誘導(dǎo)其向調(diào)節(jié)性T細(xì)胞分化[19]。miRNA如何通過控制T細(xì)胞參與SLE的發(fā)病機(jī)制尚不完全清楚，有待進(jìn)一步詳細(xì)研究。

2.3 miRNA和DNA低甲基化 DNA甲基化修飾是在不改變真核生物基因核苷酸序列的條件下調(diào)控機(jī)體基因表達(dá)水平，參與機(jī)體生理和病理過程。目前發(fā)現(xiàn)DNA的低甲基化與SLE活動(dòng)度呈正相關(guān)。Pan等[20]證明SLE患者和MRL/LPR狼瘡小鼠中miR-21和miR-148a表達(dá)增加，兩者均為DNA甲基化轉(zhuǎn)移酶1(DNMT1)的表達(dá)導(dǎo)致DNA低甲基化的表觀遺傳學(xué)改變。miR-21通過靶向作為T細(xì)胞中DNMT1上游Ras-MAPK通路信號(hào)級(jí)聯(lián)的關(guān)鍵調(diào)控因子的重要自身免疫基因Ras鳥氨酸釋放蛋白1，間接抑制DNMT1的表達(dá)。根據(jù)Zhao等[21]研究，與健康對(duì)照組相比，SLE患者CD4+T細(xì)胞中miR-21的表達(dá)增加了BDH2的表達(dá)，同時(shí)阻止了SLE患者的細(xì)胞鐵潴留和DNA低甲基化。

2.4 miRNA和DC持續(xù)活化 DC是人體中的抗原遞送細(xì)胞(APC)，由樹突狀細(xì)胞(cDCS)、漿狀細(xì)胞樣樹突狀細(xì)胞(pDCS)、單核細(xì)胞來源的DCS(MoDCS)、樹突狀細(xì)胞(TolDCS)的多個(gè)細(xì)胞子集構(gòu)成的高度異質(zhì)的細(xì)胞群體。在自身免疫和自身炎癥中起著靈活的作用，從保護(hù)性免疫到自身成分具有耐藥性，到致病性自身免疫和不必要的炎癥損傷，如果體內(nèi)DC持續(xù)活化，則自身抗原可能會(huì)持續(xù)遞增，致使SLE患者自身的免疫耐受性喪失。Hoogen等[22]通過整合miRNA和mRNA表達(dá)數(shù)據(jù)，考察pDCs中miRNA表達(dá)改變可能影響的通路。將miR-361-5p、miR-128-3p及miR-181-2-3p的預(yù)測(cè)靶基因與高IFN特征患者的上調(diào)基因交叉，共發(fā)現(xiàn)680個(gè)基因。對(duì)這些基因的通路富集揭示，這些miRNA在高IFN特征患者的pDCs中特異性減少。這些miRNA的靶基因在同一患者的pDCs中的表達(dá)提示這些miRNA調(diào)控參與pDC激活的關(guān)鍵信號(hào)通路基因的表達(dá)，如RIG-I信號(hào)通路和pDC凋亡。

2.5 miRNA與炎性細(xì)胞因子 炎性細(xì)胞因子是一組多肽類細(xì)胞調(diào)節(jié)物質(zhì)的總稱，包括白細(xì)胞介素(IL)、干擾素、生長(zhǎng)因子、細(xì)胞刺激因子、腫瘤壞死因子等。鄭杰等[23]收集SLE患者外周血中發(fā)現(xiàn)，與正常人相比，SLE患者腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、IL-6水平明顯增高，并與狼瘡活動(dòng)呈正相關(guān)，激活NF-κB信號(hào)通路，誘導(dǎo)促炎癥靶基因轉(zhuǎn)錄翻譯，擴(kuò)大免疫失衡[24]。Pan等[25]通過向BXSB小鼠靜脈注射MS2-miR-146a VLPs，可以增加外周血中單個(gè)核細(xì)胞(PBMCs)中miR-146a的表達(dá)，然后觀察到致病性自身抗體和炎癥細(xì)胞因子的顯著降低，表明miRNA是免疫可控的。Singh等[26]發(fā)現(xiàn)SLE患者與健康對(duì)照組相比，SLE患者血漿中IL-12和IL-21蛋白水平明顯升高，PBMCs中炎性miR-21、miR-25和miR-186表達(dá)明顯增加，抗炎性miR-146a表達(dá)明顯降低。該實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)表明IL-12水平與miR-21和miR-25的表達(dá)呈正相關(guān)，而IL-21水平與miR-25和miR-186的表達(dá)呈正相關(guān)，與miR-146a的表達(dá)則呈負(fù)相關(guān)。有學(xué)者對(duì)19例SLE患者和17例健康人進(jìn)行臨床研究，結(jié)果顯示SLE患者單核細(xì)胞和巨噬細(xì)胞中miR-4512水平顯著降低，而中性粒細(xì)胞中miR-4512水平?jīng)]有降低。miR-4512是促炎癥細(xì)胞因子IL-1b、IL-12、TNF-α、IFN-g和IL-17的分泌同時(shí)促進(jìn)抗炎細(xì)胞因子IL-4和IL-10的分泌[27]。

3 miRNA和狼瘡性腎炎

SLE是一種累及全身多個(gè)臟器及系統(tǒng)的自身免疫性疾病，患者體內(nèi)自身免疫應(yīng)答功能紊亂并產(chǎn)生大量的自身抗體，與相應(yīng)的抗原結(jié)合形成免疫復(fù)合物，從而引起腎臟、心肺系統(tǒng)、血液系統(tǒng)和中樞神經(jīng)系統(tǒng)等部位相應(yīng)組織及臟器的損害[28-29]。狼瘡性腎炎(LN)是SLE最常見、最嚴(yán)重的并發(fā)癥之一。在SLE患者中，超過70%的患者發(fā)生了LN。其中10%～30%的患者可作為慢性腎小球腎炎進(jìn)展，以腎小球、腎小管及間質(zhì)損害為特征，隨著疾病的持續(xù)發(fā)展最終引起腎纖維化和終末期腎功能衰竭[30]?，F(xiàn)階段越來越多的證據(jù)表明，miRNA在LN發(fā)病機(jī)制中的作用日益被認(rèn)識(shí)和重視[31-33]。在LN小鼠模型和LN患者的血液、尿液和腎臟組織中觀察到不同miRNA水平的變化，這些miRNA可以調(diào)節(jié)免疫細(xì)胞和各種關(guān)鍵的炎癥通路，它們的擾動(dòng)有助于LN的異常免疫反應(yīng)[34]。例如，miRNA調(diào)節(jié)腎小球系膜細(xì)胞(HRMCs)，HRMCs是腎小球的主要免疫調(diào)節(jié)細(xì)胞。一旦被激活，就可以分泌促炎細(xì)胞因子、生長(zhǎng)因子和基質(zhì)金屬蛋白酶，均可引起腎臟損害[35-36]。Kong等[37]將miR-155模擬物導(dǎo)入經(jīng)CXC類趨化因子配體13(CXCL13)處理后正常小鼠和MRL/LPR小鼠HRMCs，發(fā)現(xiàn)狼瘡小鼠HRMCs的增殖率顯著降低。此外，發(fā)現(xiàn)細(xì)胞內(nèi)miR-155的增加也導(dǎo)致細(xì)胞外調(diào)節(jié)激酶(ERK)和轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β1的磷酸化水平降低，從而調(diào)控疾病基因表達(dá)。隨著學(xué)者們對(duì)miRNA不斷深入研究，將會(huì)為SLE臨床診斷及靶向治療提供新的依據(jù)。

4 結(jié) 語

近年來，關(guān)于miRNA參與SLE的發(fā)生、發(fā)展及預(yù)后的相關(guān)研究發(fā)展迅速。攜帶miRNA外泌體是介導(dǎo)細(xì)胞間信息載體，通過可介導(dǎo)IFN通路異?；罨細(xì)胞功能異常、DNA低甲基化、DC持續(xù)活化、炎性因子等免疫刺激或免疫調(diào)節(jié)參與SLE一系列免疫相關(guān)的過程，可以作為診斷SLE的依據(jù)，監(jiān)測(cè)SLE活動(dòng)度及藥物療效的生物標(biāo)志物，且一些激活miRNA藥物開始進(jìn)入Ⅰ期和Ⅱ期臨床試驗(yàn)[38]，但在諸多因素的限制下，在臨床未能得到很好的推廣，需要尋找一種新的治療用藥。而我國(guó)傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)聯(lián)合西藥在治療系統(tǒng)性紅斑狼瘡中取得一定成果[39-41]，但中藥成分所對(duì)應(yīng)靶點(diǎn)研究甚少，仍處于探索階段,至此迫切需要一種不良反應(yīng)小、免疫原性較低的最佳給藥系統(tǒng)的靶向效應(yīng)，需要將中醫(yī)藥療效機(jī)制與miRNA群學(xué)相互融合,挖掘中藥或中藥活性成分對(duì)狼瘡miRNA基因靶點(diǎn)，為基因靶向治療SLE提供新思路。