miRNAs在系统性红斑狼疮中的作用研究进展*

董海荣 综述，郝艳萍 审校

(1.内蒙古呼和浩特市第一医院检验科，内蒙古呼和浩特 010030；2.内蒙古医科大学附属医院检验科,内蒙古呼和浩特 010059)

系统性红斑狼疮(SLE)是慢性自身免疫性疾病，造成体内多系统多器官自身免疫反应，出现大量自身抗体和免疫复合物难以清除。目前SLE确切病因不明，发病多是一系列基因变异导致。研究结果表明，微小RNA(miRNAs)表达变化被发现参与多种自身免疫性疾病，例如SLE。本文将概述miRNAs的特性及其参与SLE发病机制的研究进展。

1 miRNAs的生物起源

成熟的miRNAs是一类长度为19～25个核苷酸的内源性单链非编码小RNA分子，在转录后水平调节基因表达。它们的结合位置通常位于目标mRNA的3′非翻译区域。编码miRNAs原始转录(pri-miRNA)的基因位于基因组基因间区域或蛋白编码基因内含子间。首先，pri-miRNA由含有茎环结构发夹的长转录形式的RNA合成酶Ⅱ和Ⅲ产生[1-3]。其次，pri-miRNA的成熟过程由核RNase Ⅲ Drosha和它的辅因子DGCR8介导[4]。它们形成所谓的微处理器复合物[5]，它从茎环结构释放65～70核苷酸长度的小发夹前体(pre-miRNA)[6]。随后，pre-miRNA被处理并被输出蛋白5和称为辅因子的Ran-GTP(54～56)输出到细胞质中。另外，据报道EXP5的下调减少pre-miRNA输出到细胞浆，但是并没有增加pre-miRNA在细胞核的集聚。这项发现提示EXP5保护miRNA免受核内外切核苷酸的消化[7]。在细胞质，其他酶如Dicer切开pre-miRNA并且产生一个小的双链RNA(dsRNA)[8-9]。随后，dsRNA被加载到Argonaut(Ago)蛋白上而形成RNA-诱导的沉默复合物(RISC)[10-11]，目的是释放dsRNA并产生成熟的导向链[12]。经鉴定，人类有8种Ago蛋白但是仅仅有4种(1～4)能够加载miRNA或siRNA而不管它们的结构[13-15]。miR-RISC复合体是一种效应物，能够调节沉默过程[16]。在这个复合物中，miRNA的核心区域(大约2～8个核苷酸)是选择目标mRNA最关键区域[17]。在此形式下，miRNAs有能力调节翻译前、翻译中、翻译后的沉默[18]。一些小的RNAs可能来源于其他非编码RNAs，例如核RNAs、tRNAs和小的病毒性RNAs[19-21]。

2 miRNAs在SLE患者免疫中的作用

2.1miRNAs在SLE患者先天性免疫中的作用 各种SLE相关的过程如促炎性因子的产生，细胞死亡和抗原提呈都会受到miRNAs的影响。但是，有研究发现许多miRNAs在狼疮患者和健康对照的外周血单个核细胞中(PBMCs)表达模式不同，它可能参与了Ⅰ型干扰素(IFN)的调节[22-23]。例如miR-146a的表达显示与SLE疾病的活动性有关，并且IFN通过目标IRF5和STAT1发送信号，后两者都被描述为SLE发展中重要的遗传因素[23]。而且，miR-146a表达的变化IFN应答的调节异常有关。已有研究证实miRNAs调节转录因子IRF5和STAT1。而且，miR-146a可以下调巨噬细胞中与TRAF6、IRAK1和 IRAK2相关的炎症信号，并影响这些细胞中Ⅰ型干扰素的产生[24]。在所有树状细胞中，pCDs在SLE发展中起关键性作用，由于它们在TLR7/9的刺激下能大量分泌Ⅰ型干扰素[25]。因此，在血浆树突细胞中，miR-146a在TLR7/9的刺激下，其表达水平上调。而且，miRNAs对pDC的生存有一定作用。事实上，最近的研究已经证明miR-146a对pDC的功能起关键调节作用。这项假设得到研究的证实，即miR-146a在CAL-1 pDC细胞中的过表达会引发细胞凋亡，损害TLR7/9依赖的炎症过程，并且减弱pDCs促使CD4+细胞增殖的能力[26]。此外，最近一项研究证实了pDC信号通路中的一个新的关键点。这项研究指出Ⅰ型干扰素通过 上调MCPIP-1而抑制miR-146a的成熟，并且这种现象促成SLE患者中失控的炎症和过度的炎症基因表达[27]。研究者的调查提示潜在的miRNAs可能以INF通路为目标。显而易见，有些miRNAs在SLE患者的PBMCs中存在调节异常[22]。

另一个SLE发展进程中的关键性通路是NF-κB相关的炎症。Let-7 miRNAs调节NF-κB的激活，它通过另一个与SLE相关的先天免疫系统的负调节蛋白即TNFAIP3[28]。Let-7 miRNAs的过表达能激活TNFα并增加HEK293T细胞中细胞因子的产量。狼疮性肾炎患者与健康对照相比，其Let-7 miRNAs的表达显著上调，并且TNFAIP3水平显著下调，提示另一个潜在的靶目标可用于治疗干预[28]。最近，WANG等[29]验证miR-663/miR-423-5p通过结合到TNIP2调节NF-κB的激活。这个新颖的miR可能参与狼疮肾炎的致病过程。狼疮肾炎患者与没有肾炎表型和正常组织相比，其肾组织中miR-663/miR-423-5p的水平相对较高。因此，狼疮肾炎患者组织中TNIP2是下调的。miR-663/miR-423-5p和其抑制剂引发TNIP2的减少和增加，这可能作为一个独立的狼疮肾炎治疗的新的靶向标志物[29]。

最具特点并且NF-κB与IFN依赖的炎症和自身免疫相关的是miR-155。miR-155通过抑制MyD88和TAB2依赖的炎症应答调节先天免疫应答[30]。有趣的是，miR-155通过抑制细胞因子信号1(SOCS-1)D的抑制物而上调巨噬细胞中的Ⅰ型干扰素[31]。Ⅰ型干扰素是SLE发展进程中一个关键的细胞因子。奇怪的是，来源于相同前体并且也是由TLR7通过c-Jun N末端激酶通路诱导产生的miR-155在调节Ⅰ型干扰素pDC产量时有着相反的效应[32]。早期产生的miR-155通过抑制IRAKM增加了干扰素-α/β的表达,晚期产生的miR-155以TAB2为目标抑制其表达[33]。这提示它们共同参与pDC的功能和激活。而且，在先天诱导产生狼疮模型的miR-155缺失鼠体内，相比于野生型，显示血清中自身抗体的表达显著降低，并且较少发生肺脏和肾脏疾病。

还有其他一些以SLE易感基因为靶目标从而影响先天免疫应答的miRs。miR-3148通过结合到它的>3′UTR上而调节TLR7的表达。Let-7c下调B淋巴细胞诱导的成熟蛋白-1(Blimp1)和在树突细胞中表达的细胞影响信号-1(SOCS1)的抑制物，这有助于SLE相关的促炎性细胞因子的大量产生[34]。

2.2miRNAs在SLE患者适应性免疫免疫中的作用 许多新的研究都在重点关注miRNAs相关的机制，其参与调节T细胞的信号和发展。T淋巴细胞亚群的失衡与各种不同临床表现的SLE有相关性。miRNAs似乎对T细胞介导的应答起重要作用。例如miR-126和miR-148a在SLE患者分离的T细胞中是上调的，其通过减低DNA甲基转移酶的表达来影响DNA甲基化(DNMT1)[35-37]。而且，研究显示高水平的miR-21、miR-148a[36]和miR-29b(143)明确与狼疮患者中CD4+T细胞的低甲基化有关，并且这些miRs的抑制是有益的[36,38]。miR-21的高表达显示与SLEDAI分值有关[39]。在CD4+T细胞巨噬细胞中，miR-21依赖的PDCD4表达的抑制影响增殖，IL-10和CD40L的表达，因此促进浆细胞的发育和IgG的产生[39-40]。CD4+T细胞中miR-142-3p/5p的抑制也存在SLE患者中，并且与IL-4、IL-10、CD40L和ICOS蛋白表达的增加有关，并且可能与B细胞的极度活跃有关[41]。

自身抗体来源的B细胞在疾病的致病机制以及进展中起核心作用。SLE患者B细胞异常激活和分化记忆或等离子体效应细胞和自身抗体的分泌在局部炎症和器官损害的发病机制中起基础性作用。不同的针对造血细胞谱系的性能研究显示B细胞中miRNAs有不同的调节作用。尤其，发现miR-16、miR-30c、miR-34a、miR-142-3和5p、miR-150、miR-155、miR-181和miR-223对B细胞的功能是很重要的[42-43]。这些miRNAs中例如miR-142-3p和5p被假设参与抗体的产生[41]。而且，深度测序研究证明了232个已知的miRNAs的表达[44]。研究人员鉴定并确定了45个在B细胞发育中的新型的miRNAs。其他研究显示，相比于健康对照，SLE患者中有7中miRNAs是有显著性表达的[39]。这些miRNAs包括miR-150、miR-16、miR-15a、miR-155、 miR-25、 miR-21和miR-106b。特别是miR-21过表达在鼠狼疮肾炎模型的脾脏B细胞中[36,45]。有些研究描述了狼疮B细胞中特殊的miRNAs的功能，并且其中一些与SLE易感基因的调节有关。例如，miR-30a表达的增加及它与淋巴细胞mRNA3′-UTR的连接影响SLE患者B细胞的表型[46]。但是，miR-155和miR-181b如何调节AID的机制仍然未知。miR-15a表达水平的变化与其在平衡不同B细胞亚群的功能相关，例如免疫抑制性B-10细胞，常规的B-2细胞和标准的B-1细胞信号和抗体产生[47]。进一步的研究发现miRNAs在人群中差异表达，这揭示仅仅有小部分SLE患者的显著降解[48]。这个论点通过研究CD19+B细胞的转录水平的研究而证实，该研究指出在SLE患者和对照中存在微弱差异并指出正常和狼疮B细胞在转录水平存在相似性[49]。最近，有研究指出细胞周期素D3(CCND3)在B细胞增殖、发育和分化中起重要作用。

3 问题和展望

毫无疑问，miRNAs对SLE的发展至关重要。在不同的细胞亚群中，独特的miRNAs以各种分子途径为靶目标。这反过来证明在更大范围的免疫和自身免疫的进程中，miRNAs起重要作用。在过去几年中，在阐明miRNAs在SLE的发病机制、诊断和治疗方面已经取得很大进步。然而迫切需要各种努力将miRNAs相关的生物标志物和治疗推向临床实践中。