苗 林 王清翠 陳曉華

中部戰(zhàn)區(qū)總醫(yī)院檢驗(yàn)科，湖北武漢 430070

系統(tǒng)性紅斑狼瘡（systemic lupus erythematosus，SLE）是一種自身免疫系統(tǒng)介導(dǎo)，以免疫性炎癥為突出表現(xiàn)的彌漫性結(jié)締組織病。我國的總體患病率為（30～70）/10 萬[1]。SLE 的發(fā)病機(jī)制復(fù)雜，目前主要認(rèn)為是易感者自身免疫耐受遭到破壞，免疫系統(tǒng)被異常激活，B 細(xì)胞和T 細(xì)胞過度活化，產(chǎn)生大量不同類型的自身抗體，然而其原因目前尚不完全清楚[2]。表觀遺傳學(xué)在SLE 的發(fā)生及發(fā)展中起關(guān)鍵作用，其中組蛋白修飾是表觀遺傳研究的重要內(nèi)容。這些修飾能夠通過改變組蛋白的電荷，影響組蛋白與DNA 結(jié)合，從而引起核小體結(jié)構(gòu)的變化，導(dǎo)致染色質(zhì)重塑，實(shí)現(xiàn)對特定基因表達(dá)的調(diào)節(jié)。目前在SLE 的免疫細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)多種組蛋白甲基化和乙酰化的改變[3-4]。深入研究組蛋白修飾在SLE 中的作用，能夠進(jìn)一步認(rèn)識自身免疫性疾病的發(fā)病機(jī)制，探索出更多潛在的診斷標(biāo)志物和治療靶點(diǎn)，為SLE 的治療提供新的科學(xué)依據(jù)。

1 SLE 與組蛋白甲基化

1.1 參與調(diào)控T 淋巴細(xì)胞的活化、遷移功能

組蛋白甲基化參與調(diào)控SLE 患者T 淋巴細(xì)胞的活化過程。在SLE CD4+T 細(xì)胞中，cAMP 反應(yīng)元件調(diào)節(jié)因子（cAMP response element modulator α，CREMα）過表達(dá)，抑制白細(xì)胞介素（interleukin，IL）-2 并增加IL-17A 的表達(dá)水平。研究發(fā)現(xiàn)，CREMα 啟動子區(qū)的組蛋白甲基轉(zhuǎn)移酶SUV39H1 富集顯著降低，引起H3K4me3 水平升高，H3K9me3 水平下降，最終導(dǎo)致CREMα 的表達(dá)水平上調(diào)，并與疾病活動性呈正相關(guān)[5]。

不同的甲基轉(zhuǎn)移酶參與調(diào)控SLE 患者T 淋巴細(xì)胞介導(dǎo)的免疫應(yīng)答。在SLE CD4+T 細(xì)胞中，組蛋白甲基轉(zhuǎn)移酶SET 結(jié)構(gòu)域3（SET domain containing3，SETD3）過表達(dá)并在C-X-C 趨化因子受體5 啟動子區(qū)顯著富集，通過介導(dǎo)H3K4me3 和H3K36me3 的表達(dá)水平誘導(dǎo)T 細(xì)胞的遷移，促進(jìn)SLE 的進(jìn)展[6]。賴氨酸去甲基化酶6B（lysine demethylase 6B，KDM6B）在造血祖細(xì)胞激酶1（hematopoietic progenitor kinase 1，HPK1）啟動子區(qū)的富集顯著減少，引起H3K27me3 水平升高，下調(diào)HPK1 mRNA 和蛋白表達(dá)水平，增強(qiáng)T 細(xì)胞活性[7]。組蛋白去甲基化酶EZH2 在SLE 患者外周血單個核細(xì)胞中表達(dá)升高，而在小鼠中抑制EZH2 可以減少抗dsDNA 自身抗體的產(chǎn)生，抑制T 細(xì)胞依賴性抗原的免疫反應(yīng)，提高小鼠的存活率[8-9]。此外，CD8+CD38highT 細(xì)胞中EZH2 的表達(dá)高于CD8+CD38lowT 細(xì)胞，而使用EZH2 型抑制劑GSK126 處理CD38highT 細(xì)胞后，其效應(yīng)功能和細(xì)胞殺傷活性得到恢復(fù)，證明EZH2 在CD8+T 淋巴細(xì)胞的功能失調(diào)中也發(fā)揮重要作用[10]。

1.2 參與B 淋巴細(xì)胞的分化、增殖、凋亡等過程

在SLE B 細(xì)胞中，抑癌基因p53 的表達(dá)顯著下降，其通過募集KDM6B 和組蛋白乙酰轉(zhuǎn)移酶P300 下調(diào)H3K27me3 和上調(diào)H3K3/K9ac 來降低miR-1246 的表達(dá)，進(jìn)一步促進(jìn)B 細(xì)胞的活性[11]。在SLECD19+B 細(xì)胞中，EZH2 過表達(dá)并誘導(dǎo)B 細(xì)胞特異性轉(zhuǎn)錄因子BACH2介導(dǎo)的漿母細(xì)胞（活化B 細(xì)胞）分化，影響疾病活動和自身抗體的產(chǎn)生[12]。

2 SLE 與組蛋白乙酰化

組蛋白乙?；c去乙?；饕l(fā)生于組蛋白N端保守的賴氨酸殘基上，由組蛋白乙酰轉(zhuǎn)移酶（histone acetyltransferase，HAT）和組蛋白去乙?；福╤istone deacetylase，HDAC）協(xié)調(diào)催化完成。在SLE 患者的CD4+T 細(xì)胞和B 細(xì)胞中，組蛋白H3 和H4 表現(xiàn)出全局性低乙?；⑴cSLE 的發(fā)生及發(fā)展[4，13]。

2.1 參與T 細(xì)胞發(fā)育、分化過程

在SLE Tfh 細(xì)胞中，腺病毒E4 啟動子結(jié)合蛋白4（E4 promoter-binding protein 4，E4BP4）過表達(dá)，并表現(xiàn)出磷酸化缺陷的特征。上調(diào)的E4BP4 與BCL-6 的啟動子區(qū)域結(jié)合，募集HDAC1 和EZH2，使BCL-6 基因啟動子區(qū)的組蛋白H3 乙?；℉3ac）水平下降、H3K27me3 水平升高，進(jìn)而抑制BCL-6 的表達(dá)和Tfh細(xì)胞的分化[14]。在SLE CD4+T 細(xì)胞中，組蛋白去乙?；窼IRT2 表達(dá)升高，其通過介導(dǎo)p70S6K、c-Jun 和IL-2 基因啟動子相關(guān)的組蛋白去乙?；瑢?dǎo)致IL-17A 的上調(diào)和IL-2 的下調(diào)。通過抑制SIRT2 可改善MRL/lpr 小鼠的癥狀，減弱SLE CD4+T 細(xì)胞向Th17細(xì)胞分化的能力，并促進(jìn)了產(chǎn)生IL-2 的T 細(xì)胞分化[15]。lncRNA IL-21-AS1 在SLE CD4+T 細(xì)胞中高表達(dá)，其招募乙酰轉(zhuǎn)移酶CREB 結(jié)合蛋白到IL-21 的啟動子區(qū)，增加組蛋白H3 乙?；?，激活I(lǐng)L-21 轉(zhuǎn)錄并促進(jìn)Tfh 細(xì)胞分化[16]。以上均說明組蛋白乙?；揎梾⑴cSLE 的T 細(xì)胞的發(fā)育、分化、過程。

2.2 參與調(diào)控細(xì)胞因子和B 細(xì)胞免疫應(yīng)答

SLE 患者的細(xì)胞因子水平與Th 亞群（Th1/Th2/Th17）和調(diào)節(jié)性T 細(xì)胞失衡密切相關(guān)。在SLET 細(xì)胞中，蛋白磷酸酶2A 的催化亞基（catalytic subunit of protein phosphatase 2A，PP2A）通過激活干擾素調(diào)節(jié)因子（interferon regulatory factor，IRF）4 促進(jìn)IL-17 位點(diǎn) 的H3ac 水平，加速SLE 的發(fā)生[17]。此外，PP2A 過表達(dá)還會導(dǎo)致CREM 的反式激活，終止IL-2 的表達(dá)[18]。在SLE 患者CD4+CD45RA-Foxp3lo。T 細(xì)胞（Fr.Ⅲ細(xì)胞）中，轉(zhuǎn)錄抑制因子BACH2 位點(diǎn)的H27K2ac 富集顯著降低BACH2 水平，引起IL-17、IFN-γ、IFN-α 水平升高，促進(jìn)B 細(xì)胞免疫應(yīng)答，加重炎癥[19]。

3 SLE 與組蛋白磷酸化

組蛋白磷酸化是一種重要的蛋白質(zhì)翻譯后修飾。SLE 患者的DNA 雙鏈斷裂修復(fù)存在缺陷，無法保持基因組完整性，加速細(xì)胞凋亡。而組蛋白H2AX 的磷酸化水平可以作為衡量DNA 雙鏈斷裂的指標(biāo)，同時也是SLE 環(huán)境應(yīng)激和疾病活動的標(biāo)志物[20]。

與乙?；图谆煌?，組蛋白磷酸化建立了與其他組蛋白修飾之間的相互作用，參與SLE 的疾病進(jìn)程，導(dǎo)致下游級聯(lián)事件。H3.3 的磷酸化增加SETD2 和KDM6B 的活性，介導(dǎo)H3K36 和H3K27 的甲基化水平調(diào)控基因的轉(zhuǎn)錄[21]。同時，H3.3 的特異性磷酸化還可以反式刺激反式中乙酰轉(zhuǎn)移酶P300 的活性，并且在小鼠胚胎干細(xì)胞中，H3.3 的消耗可減少增強(qiáng)子處H3K27ac 的水平[22]。而上文提到，SLE Tfh 細(xì)胞中HPK1啟動子區(qū)KDM2B 的富集降低，通過增加H3K27me3水平最終導(dǎo)致HPK1 的下調(diào)，促進(jìn)Tfh 細(xì)胞增殖能力[7]。由此猜想，磷酸化的組蛋白H3.3 可能是通過調(diào)控SLE 中KDM6B 的表達(dá)參與SLE 的疾病進(jìn)程。

4 SLE 與組蛋白泛素化

組蛋白的泛素化是由E1、E2 和E3 泛素連接酶參與反應(yīng)產(chǎn)生的泛素與蛋白質(zhì)上的賴氨酸殘基共價結(jié)合。此過程多發(fā)生于組蛋白H2A、H2B、H3 及H1 的C 端賴氨酸部位，而去泛素化酶負(fù)責(zé)去除這些泛素標(biāo)記。

多種泛素化修飾酶可調(diào)控CD4+T 細(xì)胞的分化和IL-17A 的表達(dá)，參與SLE 的進(jìn)展。E3 連接酶UHRF1在SLE CD4+T 細(xì)胞中高表達(dá)，其通過調(diào)控H3K27me3水平上調(diào)BCL-6 表達(dá)，促進(jìn)CD4+T 細(xì)胞的分化和增殖，加速SLE 的疾病進(jìn)程[23]。E3 連接酶TRAF5 的mRNA 水平在SLE CD4+T 細(xì)胞中上調(diào)，其介導(dǎo)的泛素化可增強(qiáng)IL-17A 的表達(dá)[24]。相反，泛素特異性肽酶（ubiquitin specific proteinase，USP）4、USP15 和USP17介導(dǎo)的RORγt 的去泛素化促進(jìn)Th17 細(xì)胞中的IL-17A 表達(dá)[25]。

組蛋白泛素化修飾還通過調(diào)控組蛋白去甲基化酶的穩(wěn)定參與自身免疫反應(yīng)過程。研究發(fā)現(xiàn)，USP7 在MRL/lpr 小鼠腎臟中高表達(dá)，上調(diào)了KDM6B 的水平，導(dǎo)致系膜細(xì)胞和系膜基質(zhì)的增殖[26]。三結(jié)構(gòu)域蛋白14通過招募USP14 和BRCC3 來去除KDM4D 的K63 連接的泛素化，抑制其自噬降解，并通過減少其啟動子處H3K9me3 的表達(dá)，上調(diào)IL-12 和IL-23 水平，促進(jìn)炎癥的發(fā)生[27]。

5 針對表觀遺傳機(jī)制的SLE 治療藥物

SLE 目前尚不能根治，主要治療方法是應(yīng)用腎上腺皮質(zhì)激素加免疫抑制劑。表觀遺傳修飾可以通過改變?nèi)旧|(zhì)結(jié)構(gòu)來改變基因表達(dá)，影響藥物療效，控制SLE 的進(jìn)展。

HDAC 抑制劑具有抗感染和免疫抑制作用，能夠改善狼瘡性腎炎的腎臟損害。例如霉酚酸可以調(diào)節(jié)SLE CD4+T 細(xì)胞中HAT 和HDAC 水平，進(jìn)而控制疾病的進(jìn)展，目前已被作為SLE 的誘導(dǎo)治療[28]。曲古抑菌素A 能夠降低IL-2、IFN-γ、IL-6、TNF-α 和IRF5等炎癥細(xì)胞因子的表達(dá)水平，并抑制活化的漿細(xì)胞樣樹突狀細(xì)胞，產(chǎn)生IFN-α，延緩病情的進(jìn)展[29-30]。琥珀酰苯胺異羥肟酸在體外可以抑制TNF-α、IFN-γ、IL-1β、IL-6、IL-12 的表達(dá)，并且能逆轉(zhuǎn)SLE 小鼠的腎小球腎炎[31]。

DNA 低甲基化也是SLE 表觀遺傳學(xué)的特征。在SLE B 細(xì)胞中，DNMT1 的表達(dá)降低，提示其可能作為SLE 的治療靶點(diǎn)[13]。此外，TET 家族成員是促進(jìn)DNA去甲基化的關(guān)鍵酶，參與調(diào)控T 細(xì)胞、B 細(xì)胞、巨噬細(xì)胞的活化。TET2 mRNA 水平在SLE 中顯著增加并與抗dsDNA 呈正相關(guān)，與補(bǔ)體水平呈負(fù)相關(guān)，提示其可能通過影響DNA 的去甲基化過程參與SLE 的疾病進(jìn)程[32]。同時，TET2 和TET3 還可以通過調(diào)控CD86位點(diǎn)上HDAC1 和HADC2 的富集抑制自身反應(yīng)性B細(xì)胞的活化[33]。說明TETs 不僅可以通過自己的去甲基化活性，還可以通過調(diào)控其他組蛋白修飾作用對SLE 產(chǎn)生影響。另有研究發(fā)現(xiàn)，通過補(bǔ)充富含甲基的微量營養(yǎng)素如葉酸、維生素B12可以降低MRL/lpr 小鼠的蛋白尿和抗dsDNA 抗體水平，延緩疾病進(jìn)展[34]。

6 小結(jié)與展望

隨著早期診斷方法和治療水平的增高，組蛋白修飾的作用在近年來得到充分的重視。然而，目前對于SLE 組蛋白修飾改變的上游機(jī)制研究仍不夠深入，尤其是對于組蛋白磷酸化及泛素化的研究十分片面。此外，針對組蛋白修飾靶點(diǎn)的藥物試驗(yàn)主要集中于癌癥和血液系統(tǒng)疾病，對于自身免疫性疾病的應(yīng)用還不夠深入。同時，目前研究已發(fā)現(xiàn)了許多兩種組蛋白修飾之間或DNA 甲基化和組蛋白修飾之間的協(xié)同、拮抗作用，卻很少有研究將兩種及以上的表觀修飾共同應(yīng)用于同一靶點(diǎn)后探究對于SLE 的治療效果。未來臨床上應(yīng)繼續(xù)探索組蛋白修飾酶的作用機(jī)制及其作用靶點(diǎn)，同時應(yīng)更多地聚焦于不同組蛋白修飾的聯(lián)合作用及多組學(xué)共同分析，以利于臨床診斷和治療，提高SLE 患者生存率、存活率。同時，SLE 藥物的相關(guān)表觀遺傳學(xué)研究有望填補(bǔ)SLE 藥物療效個體化差異這一空白。