lncRNAs在系統(tǒng)性紅斑狼瘡中的研究進展①

尚雙雙 李 明 黃傳兵 （安徽中醫(yī)藥大學，合肥 230038）

系統(tǒng)性紅斑狼瘡（systemic lupus erythematosus，SLE）是一種全身性自身免疫性疾病，具有多系統(tǒng)損害的特征。該疾病有多種表型，患者有不同的臨床表現(xiàn)，從輕微的黏膜皮膚癥狀到多器官和嚴重的中樞神經(jīng)系統(tǒng)受累。目前報道多種免疫致病途徑參與SLE 發(fā)展，越來越多的證據(jù)表明包括非編碼RNA在內(nèi)的表觀遺傳異常在SLE 發(fā)病機制中的確切地位，為研究SLE 創(chuàng)造了新時代［1］。長鏈非編碼RNAs（long chain non-coding RNAs，lncRNAs）在非編碼RNAs（non-coding RNAs，ncRNAs）中地位重要，在各種細胞因子和趨化因子等的轉(zhuǎn)錄后mRNA 表達中發(fā)揮關鍵作用，而這些對免疫調(diào)節(jié)是必不可少的［2］。大量研究結果證明lncRNAs是形成免疫反應的重要參與者，通過調(diào)控基因表達介導了免疫和炎癥反應，參與了SLE的發(fā)展［3-5］。并且，lncRNAs能夠在固有免疫及適應性免疫反應中調(diào)節(jié)淋巴細胞的發(fā)育、成熟和激活各種生物過程，在SLE 中差異表達的調(diào)控，提示或許lncRNAs 的差異水平是SLE 發(fā)病機制中的重要影響因素［6-7］。因此，對最近國內(nèi)外研究中有關lncRNAs 在SLE 發(fā)病機制、診斷和預后中的作用進行綜述是必要的。

1 lncRNAs與SLE的發(fā)病

ncRNAs在人類基因組中超過80%，是指無蛋白質(zhì)編碼潛能的RNA 轉(zhuǎn)錄本。ncRNAs 中長度超過200 個核苷酸稱為lncRNAs［8］。從神經(jīng)系統(tǒng)疾病到各種腫瘤等多種疾病均與lncRNAs 的異常相關，lncRNAs也被證明與自身免疫性疾病有關［9-11］。SLE發(fā)病機制主要包括固有免疫系統(tǒng)異常和適應免疫系統(tǒng)異常。對SLE 發(fā)病機制的說法包括：①Ⅰ型干擾素（IFN-Ⅰ）通路異常；②DNA 低甲基化；③T 細胞功能異常；④樹突狀細胞（dendritic cells，DCs）異?；罨?；⑤細胞因子分泌異常；⑥其他原因（雌激素水平、感染等）對免疫系統(tǒng)的作用。SLE 發(fā)病機制復雜，是多種途徑共同作用導致，且不同患者參與的機制和途徑可能不同。

1.1 lncRNAs 與IFN-Ⅰ通路異?；罨?目前普遍認為持續(xù)的IFN-Ⅰ暴露和隨后的IFN-Ⅰ信號導致IFN 刺激基因（ISG）的表達（稱為IFN-Ⅰ信號）是SLE 發(fā)病的核心機制［12］。SLE 患者的外周血中IFN水平較高，主要過程是由于Toll 樣受體（TLR）受到病原體刺激，配體與受體結合后，受體會集合多種銜接蛋白，引起共同下游通路NF-κB 通路活化，激活IFN 的產(chǎn)生和釋放，活化的IFN 激活酪氨酸激酶/信號傳導子及轉(zhuǎn)錄激活子（JAK/STAT）信號通路，引起IFN 特征基因（ISG）的表達，導致免疫系統(tǒng)的活化包括炎癥和組織修復等。

1.1.1 轉(zhuǎn)移相關肺腺癌轉(zhuǎn)錄本1 轉(zhuǎn)移相關肺腺癌轉(zhuǎn)錄本1（lncRNAs MALAT1），在單核細胞表達中最高，參與肺腺癌的轉(zhuǎn)移進程和腫瘤發(fā)生。LIU等［13］通過實驗確定lncRNAs MALAT1在細胞核中含量豐富，但在病毒感染后顯著下調(diào)，是IFN-Ⅰ產(chǎn)生的負調(diào)控因子。在SLE 患者體內(nèi)外周血單核細胞（peripheral blood mononuclear cells，PBMCs）中發(fā)現(xiàn)了MALAT1 減少、IFN 調(diào)節(jié)因子3（IRF3）增強，且下調(diào)MALAT1 會通過增加IFN-Ⅰ的產(chǎn)生導致自身炎癥，其可能機制為：MALAT1直接與細胞核內(nèi)的交互反應DNA 結合蛋白（TDP43）結合，并通過阻斷活化的caspase-3 介導的TDP43 與TDP35 的剪切來阻止TDP43 的激活，被剪切的TDP35 通過結合、溶解Rbck1（一種E3 泛素連接酶，靶向IRF3）前mRNA 來提高IRF3 核蛋白水平，以防止IRF3 蛋白酶體的溶解，進一步促進IFN-Ⅰ的產(chǎn)生，誘導SLE發(fā)生發(fā)展。

1.1.2 lncRNAs RP11-2B6.2 LIAO 等［14］研究發(fā)現(xiàn)lncRNAs RP11-2B6.2 在狼瘡腎炎（lupus nephritis，LN）患者的PBMCs和腎組織表達上調(diào)。在腎細胞中敲低lncRNAs RP11-2B6.2 抑制了IFN 刺激基因（ISG）表達，而過表達lncRNAs RP11-2B6.2 則增強ISG表達。下調(diào)lncRNAs RP11-2B6.2抑制了IFN-Ⅰ通 路 中JAK1、TYK2 和STAT1 磷 酸 化，同 時 促 進SOCS1轉(zhuǎn)錄，SOCS1又稱STAT誘導的STAT抑制劑-1（STAT-induced STAT inhibitor-1，SSI-1）和JAK 結合蛋白1（JAK binding protein-1，JAB-1），是細胞因子信號家族抑制因子中的關鍵成員，可抑制IFNAR1活性和TYK2、JAK1、STAT1 磷酸化［15］。以上研究結果表明，lncRNAs RP11-2B6.2 可能會在表觀遺傳學上影響SOCS1轉(zhuǎn)錄，正向調(diào)控IFN-Ⅰ信號通路。

1.1.3 lncRNAs NEAT1 lncRNAs NEAT1 是富含核富集的轉(zhuǎn)錄物1，在人單核細胞中表達最多，與免疫表達密切相關。DONG 等［16］研究發(fā)現(xiàn)MRL/lpr 小鼠的骨髓源性抑制細胞（myeloid-derived suppressor cells，G-MDSCs）中過表達lncRNAs NEAT1，它可以影響B(tài) 淋巴細胞活化因子（B lymphocyte activating factor，BAFF）分泌，促進G-MDSCs 對B 淋巴細胞IFN-Ⅰ信號激活。而NEAT1 的敲除顯著緩解了朊素誘導的狼瘡鼠的狼瘡癥狀。該研究使用免疫學方法證明了lncRNAs NEAT1 在G-MDSCs 中過表達有助于B細胞IFN-Ⅰ信號的激活，促進SLE的發(fā)病。所以，NEAT1 或許是參加調(diào)控免疫系統(tǒng)激活的分子回路中有效成分之一。ZHANG 等［17］發(fā)現(xiàn)SLE 患者單核細胞中核lncRNAs NEAT1 異常上調(diào)。發(fā)現(xiàn)大量NEAT1調(diào)控的基因是一類IFN-Ⅰ誘導的基因，包括IFI27、OAS1、CXCL9～11、IFI35 等。這可能提示NEAT1 在IFN-Ⅰ通路中起某種作用，而IFN-Ⅰ通路是SLE發(fā)病過程的關鍵因素。

1.1.4 linc00513 有研究檢測到SLE 患者中存在許多差異表達的lncRNAs，其中在啟動子區(qū)SLE 易感位點中表達極活躍的是linc00513。并且該實驗沉默了linc00513 后，發(fā)現(xiàn)極具代表性的IFN 刺激基因IFIT1、OAS1 表達水平下降；通過強化linc00513基因，使IFIT1 和OAS1 兩種誘導基因表達水平上升。該研究認為，linc00513 能夠促進STAT1 及STAT2磷酸化并成為IFN-Ⅰ通路的一種新的正調(diào)控因子［18］。

1.2 lncRNAs與T細胞過度活化 SLE的特點是不受控制的T 細胞異?；钴S引起自身抗體生產(chǎn)過量。異常激活的效應T 細胞和細胞因子不僅協(xié)調(diào)B 細胞對自身抗體產(chǎn)生的反應，而且還促進靶器官的炎癥浸潤，促進炎癥和造成損傷，引起SLE 發(fā)?。?9-20］。人們開始了解T 細胞在SLE 疾病發(fā)病過程中的致病途徑，靶向T 細胞的治療手段正在出現(xiàn)［21］。lncRNAs能夠在各種免疫過程中參與基因調(diào)節(jié)，比如調(diào)節(jié)T淋巴細胞［22］。因此，T 細胞亞群之間的不同功能可能通過lncRNAs調(diào)控的表觀遺傳編程的高度動態(tài)變化來體現(xiàn)，而lncRNAs 調(diào)控的表觀遺傳編程正在成為一種解釋T細胞功能可塑性和多樣性的新機制。

1.2.1 lncRNAs GAS5 GAS5 為生長抑制特異性轉(zhuǎn)錄因子5，遺傳學研究顯示，GAS5 的染色體位點1q25與人類SLE 發(fā)生有關［23］。據(jù)報道，GAS5在SLE患者的血漿、CD4+T 淋巴細胞、B 淋巴細胞中水平均下降顯著［24］。此外，GAS5 還被證實能誘導人外周血T 淋巴細胞的生長停滯與凋亡［25］。有研究證明GAS5 在SLE 患者CD4+T 細胞中下降，而高表達的GAS5 抑制了CD4+T 細胞活化。并且結果提示，GAS5可能通過抑制SLE患者中miR-92a-3p表達，上調(diào)CD4+T 細胞中的腺病毒E4 結合蛋白4（E4BP4），發(fā)揮抑制CD4+T 細胞活化的作用［8］。既往研究也表明，E4BP4可調(diào)節(jié)T 細胞中細胞因子產(chǎn)生，可能通過抑制一些細胞表面抗原CD11a、CD70 和CD401 表達，作為CD4+T細胞激活的負調(diào)控因子［26］。

1.2.2 Lnc-DC Lnc-DC 只在人類DC 中表達lnc-RNAs，具有特異性以及調(diào)節(jié)DC 刺激T 細胞活化的能力。有研究通過下調(diào)Lnc-DC，使T 細胞受體活性降低，減弱了DC 促進T 細胞活化，并證明Lnc-DC 和轉(zhuǎn)錄因子STAT3 之間的相互作用，抑制酪氨酸磷酸酶（SHP1）的去磷酸化作用，調(diào)控T 淋巴細胞的活化，從而引起一系列異常免疫反應，促進了SLE的發(fā)病與進展［27］。

1.3 lncRNAs 與細胞因子異常釋放 細胞因子主要是由免疫細胞產(chǎn)生，同時又影響免疫細胞的發(fā)育、成熟和激活。在SLE 患者和模型動物中檢測到種細胞因子的異常釋放或功能異常。異常的細胞因子具有促炎或抗炎作用，或兩者都有，具有重要的致病能力。各種細胞因子的釋放異?；蚬δ墚惓？赡芊从沉瞬煌庖呒毎麃喨褐g的不平衡，可對SLE發(fā)病起到重要作用。

1.3.1 lncRNAs MALAT1 研究MALAT1 在中國SLE 患者和健康對照者中的表達，探討SLE 的發(fā)病機制，發(fā)現(xiàn)MALAT1 在SLE 發(fā)病機制中具有重要調(diào)控作用，其調(diào)控了IL-21和SIRT1在單核細胞中的表達［28］。沉默MALAT1明顯下調(diào)了IL-21 mRNA水平，上調(diào)MALAT1 明顯提高了IL-21 水平。MALAT1 可以提高IL-21 在SLE 單核細胞中的釋放水平。表明MALAT1通過SIRT1信號通路影響了SLE發(fā)病進展。

1.3.2 lncRNAs NEAT1 NEAT1 已被證明在SLE患者的單核細胞中過表達，同時還與SLE 的病程相關［17］。研究證明NEAT1下調(diào)導致了IL-6和CXCL10等一些細胞因子及趨化因子抑制。lncRNAs NEAT1磷酸化JNK 和ERK，從而激活這些蛋白，提高IL-6、CXCL10 表達，這些異常釋放的細胞因子或趨化因子吸引Th1細胞，從而參與了腎炎的發(fā)病機制［29］。

1.3.3 linc0597 linc0597 在所有SLE 患者血漿中均明顯過表達，據(jù)推測linc0597 表達升高是通過胞飲增加（導致細胞內(nèi)含量降低）和/或胞飲增加的細胞正常胞飲導致該lncRNA 的細胞釋放增加［30］。有研究表明，linc0597 既能調(diào)節(jié)固有免疫反應，又能調(diào)控促炎細胞因子IL-6 和腫瘤壞死因子（tumor necrosis factor，TNF）-α，這兩種因子均與SLE 發(fā)病有關［31-35］。

2 lncRNAs與SLE的診斷

由于SLE患者的臨床表現(xiàn)復雜多樣且病程及轉(zhuǎn)歸的不可預測性，尋找新的生物標志物是必要的，有助于SLE 的診斷和預后。據(jù)報道，SLE 患者PBMCs 中存在linc0949、linc0597 兩個lncRNAs 顯著下調(diào)，而linc0949 表達與SLE 炎癥指標和補體組分C3 濃度相關。此外，linc0949 在有器官損傷史的SLE 患者中呈低表達，并且linc0949 下調(diào)與LN 存在顯著關聯(lián)，適當?shù)闹委熆梢栽鰪奡LE 患者linc0949表達，以上結果表明，linc0949 可作為SLE 診斷、評價疾病活動和治療反應的生物標志物［36］。研究探討了5種lncRNAs（GAS5、linc0949、linc0597、hotirm1和lnc-DC）的血漿水平及其作為SLE 生物標志物的潛力，結果表明GAS5、linc0597、lnc-DC 3種lncRNAs在SLE 患者血清中均具有特異性，而GAS5 和linc0597 聯(lián)合診斷疾病的精準率更高；lnc-DC 可以區(qū)分LN 和SLE 無腎炎患者。因此，這3 種lnc-RNAs在SLE患者血漿中的水平可能是疾病診斷的潛在生物標志物［30］。也有研究指出，與正常對照組相比，SLE 患者PBMCs 中l(wèi)nc5150 表達水平顯著下降，揭示了lnc5150在SLE診斷中可能存在的價值［37］。

3 lncRNAs與SLE的預后

SLE 的療效及預后的預判依然是當今醫(yī)學面臨的問題，探索潛在的預后標志物意義重大。研究表明lncRNAs GAS5 在細胞質(zhì)中的積累以及轉(zhuǎn)錄后水平的表達會影響糖皮質(zhì)激素的有效性，GAS5 在糖皮質(zhì)激素敏感細胞和耐藥細胞中表達不同，與糖皮質(zhì)激素耐藥性呈正相關，直接或間接地調(diào)節(jié)藥物的療效，其表達水平可以作為患者對糖皮質(zhì)激素耐藥性的指標，因此有可能成為SLE 重要的預后標志物［38］。研究發(fā)現(xiàn)linc0949 水平與補體C3 水平呈正相關，與疾病活動呈負相關，隨著SLE治療后及疾病癥狀活動改善，其表達水平顯著上升，說明linc0949可以幫助預估SLE治療效果及疾病發(fā)展［36］。有研究發(fā)現(xiàn)當SLE 患者分為SLE 無腎炎組和LN 組時，LN組lnc-DC 水平明顯高于SLE 無腎炎組，這表明lnc-DC 可以作為一個判斷SLE 患者有無出現(xiàn)狼瘡腎炎的標志物，說明系統(tǒng)損害情況，幫助了解SLE患者的預后［30］。研究表明lncRNAs NEAT1 促進炎癥反應，與SLE 疾病活動指數(shù)呈正相關，可以反映SLE 疾病活動情況，判斷治療效果及預后［17］。

4 總結與展望

總的來說，盡管lncRNAs 參與SLE 領域的研究廣泛，除少數(shù)研究證實了這些轉(zhuǎn)錄本在SLE 中的診斷及預后作用外，目前只有一小部分lncRNAs 證實參與SLE 的發(fā)病機制。但lncRNAs 在SLE 免疫應答或免疫細胞分化過程中發(fā)揮不可或缺的作用。未來的挑戰(zhàn)將是識別lncRNAs，區(qū)分重要的功能序列和識別控制復雜的免疫反應調(diào)節(jié)網(wǎng)絡的機制。進一步揭示這些lncRNAs 相關基因序列在SLE 發(fā)病機制中的作用，需要更多地研究了解lncRNAs 在特定細胞類型和器官中的表達水平，有助于闡明SLE 的發(fā)病機制。這些免疫相關功能性lncRNAs可能成為新的治療靶點和疾病生物標志物，為SLE 的臨床治療提供潛在支持。