LncRNA 在类风湿关节炎发病机制的研究进展

张雯，查小慧，邓佳铃，易金萍

（1.南昌大学公共卫生学院a.2017 级；2.南昌大学第一附属医院检验科，江西 南昌330000）

1 类风湿关节炎的概括

类风湿关节炎（rheumatoid arthritis, RA）是以对称性细小关节及关节骨膜的非化脓性炎症首发为主，后累计其他关节的自身免疫性疾病,多表现为对称性、进展性、反复性的发病特点,致残率极高,严重影响患者日常生活质量[1]。流行病学研究显示在全球范围内发病率约为1%,约7000 万人患病[2]。 RA 的发病机制还不完全清楚，但是目前普遍认为是机体免疫耐受的缺失和自身免疫调控的失衡导致自身免疫系统紊乱[3]。

RA 的发病机制涉及滑膜细胞和免疫细胞的活化。 这些细胞通过细胞因子相互调节，形成一个复杂的网络，其失衡将导致RA 的发生[4]。不同抗原被抗原提呈细胞提呈活化T 细胞后，T 细胞可分泌IFN-γ 激活巨噬细胞分泌一系列细胞因子，其中分泌的IL-17 又参与活化破骨细胞，通过细胞接触活化成纤维样滑膜细胞[5]。 而激活的成纤维样滑膜细胞，又可分泌多种白细胞介素（IL）、粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF)、促血管生长因子（FGF、VEGF）等进一步加重炎症反应[6]。 这些细胞因子或协同促进免疫病理过程,或存在着拮抗作用[7]。

2 长链非编码RNA 概论

长链非编码RNA （long non-coding RNA，LncRNA）是一类长度大于200bp 且不能翻译成蛋白质的RNA 分子[8]。 起初被认为是基因组转录的垃圾产物，然而越来越多的研究显示lncRNA 在很多生命活动中起着极其重要的作用,可能参与了疾病的发生发展，并与疾病的诊断和治疗关系密切，已迅速成为当今生命医学热门的研究方向之一[4]。

2.1 LncRNA 的分类 关于lncRNA 的分类,目前无统一的标准。 根据lncRNA 在细胞中的定位，可以分为细胞浆lncRNA 和细胞lncRNA； 根据与邻近编码基因的相对位置关系分为6 类[9]，见表一。

2.2 LncRNA 的功能 研究提示lncRNA 可通过RNA-RNA、RNA-DNA、RNA-蛋白、RNA-染色质产生作用，发挥以下四个功能[10]：⑴信号分子：作为信号分子直接调节其他基因的转录；⑵诱饵分子：影响与转录位点DNA 的结合间接调控目的基因的转录过程；⑶向导分子：指引相关参与染色质修饰的相关蛋白质；⑷支架分子：形成高级构象，组成可结合蛋白或其他效应分子的多个结构域发挥调节作用。

3 RA 中差异表达的lncRNA 及lncRNA 在RA 中的发病机制

研究人员微阵列、qRT-PCR 和全转录组基因测序等方法，证明lncRNA 在类风湿患者和健康对照中有差异表达，这种差异表达与疾病特征有关。这些结果表明lncRNA 在类风湿疾病的发展中起作用[11]。

3.1 HOTAIR 研究表明[12]，在RA 患者中，lncRNA Hotair 表达上调并促进巨噬细胞转移，并且激活破骨细胞中金属蛋白酶2（MMP-2）、金属蛋白酶13（MMP-13） 的表达从而参与到RA 的发生发展当中，另有研究[13]在软骨细胞中通过慢病毒过表达Hotair，发现LPS 诱导的细胞增殖降低的情况受抑制,同时抑制了炎症因子IL-17 和IL-23 的水平,还抑制了IL-1β 和TNF-α 的表达。 此 外还发 现HOTAIR 过表达能抑制LPS 诱导的软骨细胞中miR-138 介导的NF-κB 信号的激活。 该项研究结果表明HOTAIR 过表达可以通过增加软骨细胞增殖速度和抑制炎症从而在RA 中起保护作用。推测该lncRNA 可能通过促进细胞的增殖并抑制炎症反应在RA 发病中起保护角色，可以作为RA 治疗的一个潜在的靶向基因[14]。

表1 LncRNA 的分类

3.2 lncRNA LINC01882 Houtman[15]等人评估了LINC01882 敲除Jurkat 细胞的整体基因组效应，分析LINC01882 在T 细胞中的作用,结果显示LINC0 1882 的敲除下调了MAP2K4 和ZB1 的表达，它们都参与了IL-2 的调节。 其中MAP2K4 是介导细胞对细胞因子信号和应激反应的激酶级联的一个组成部分,ZB1 编码一种转录因子,当它与共阻遏物C末端结合蛋白(CtBP) 2 合作时，该转录因子抑制T细胞中的IL2 表达[16]。这些结果表明LINC01882 参与了T 细胞活化。 并提示这些非编码SNPs 在与PTPN2 位点相关的RA 中起辅助作用。

3.3 lncRNA-p21、lncRNA-COX2 这两种lncRNA在RA 中的发病机制均和NF-κB 通路有关。

lncRNA-p21 被认为是NF-κB 活性的关键影响因素，其表达降低可诱导RA 炎症反应。 而抑制NF-κB 活性可以缓滑膜细胞浸润,诱导成纤维样滑膜细胞凋亡。在RA 患者中，lncRNA-p21 低水平表达，进一步研究[17]发现lncRNA-p21 表达水平在低剂量甲氨蝶呤(MTX)作用下可恢复正常,进而lncRNA-p21 可通过隔离NF-κB 的亚单位来抑制NFκB 活性。 在受到细菌LPS 刺激后, 环氧化酶2lnc RNA(lncRNA-COX2)作为巨噬细胞NF-κB 通路的激活因子通过SWI/SNF 介导的染色质重塑而形成lincRNA-COX2/SWI/SNF，能够调控巨噬细胞中晚期炎症基因的转录[18]。 研究人员发现，用模拟细菌LPS 的物质刺激小鼠骨髓源性巨噬细胞可降低lncRNA-COX2 的表达，从而抑制促炎因子(如IL-6等)的活化[19]。 lncRNA-p21 的高表达和lncRNACOX2 的低表达都能够达到抗炎目的，这为RA 诊断和治疗提供了新的思路[20]。

3.4 lncZFAS1 Yang 等人[21]研究发现，与正常对照组相比，在RA 患者的成纤维样滑膜细胞和滑膜组织中，lncRNA 锌指结构反义转录本1(ZFAS1)表达水平明显上调，ZFAS1 的表达促进了RA-FLS 侵袭和迁移。 进一步的研究表明，ZFAS1 与miR-27a直接相互作用导致miR-27a 表达下调,从而正向调节RA 滑膜组织细胞侵袭和迁移。 滑膜细胞、单核细胞、巨噬细胞和中性粒细胞等活化后,大量释放炎性介质。 该lncRNA 与RA 过程的慢性化密切相关，将来可能成为疾病治疗的新靶点。

3.5 lncRNA-NR024118 紫草素具有抗炎的效果，且能够介导细胞和体液免疫,在小鼠关节炎模型接受紫草素治疗研究中，紫草素显著增强NR024118和细胞因子信号传送阻抑物3(SOCS3)的表达，并抑制IL-6、IL-8 和MMP 的分泌和表达。 紫草素处理通过增加lncRNAs 启动子中H3 的乙酰化而增加患病小鼠关节中lncRNAs-NR024118 的表达[22]。最后，NR024118 的过表达和干扰显著改变SOCS3的表达。 NR024118 的敲除可逆转紫草素对促炎细胞因子和基质金属蛋白酶的作用,提示紫草素通过lncRNA-NR024118 对类风湿性关节炎小鼠模型有治疗作用。

3.6 lncRNA NTT 研究[23]表明lncRNA NTT 是单核细胞炎症的调节因子, 其激活参与单核细胞/巨噬细胞分化和类风湿关节炎的发病机制。 基因PBOV1 在THP-1 细胞中的过度表达导致细胞周期G1 阻滞，分化为巨噬细胞，IL-10 和CXCL10 的mRNA 水平显著增加,共刺激分子上调。 提示CXCL10 通过CXCR3 介导的细胞外信号调节激酶激活增加炎症细胞的迁移,并刺激CD4+T 细胞中破骨细胞生成细胞因子的产生, 导致类风湿性关节炎[24]。 因此，研究推测NTT 诱导的遗传易感个体通过增强趋化因子CXCL10 的分泌在类风湿性关节炎中起致病作用, 这可能导致滑膜炎症和关节破坏[25]。

3.7 lncRNA DILC 研究发现，相比健康对照组，类风湿关节炎患者血浆IL-6 水平上调,而血浆IL-1-DILC 水平下调。 只有RA 患者血浆白细胞介素受体DILC 和IL6 水平呈显著负相关。 lncRNA DILC的过度表达促进了RA 患者分离的HFLS 细胞凋亡,而lncRNA DILC siRNA 沉默则起到了相反的作用。 此外，lncRNA DILC 的过度表达也导致分离自RA 患者的IL-6 表达受到抑制。 推测lncRNA DILC 可能通过诱导HFLS 细胞凋亡和下调IL-6参与RA 发病过程[26]。 因此，lncRNA DILC 可能在翻译水平通过影响蛋白质降解或积累来调节HFLS 的IL-6 水平。

3.8 lncRNA NEAT1 一般来说，CD4+T 细胞分化成不同的辅助性T 细胞亚群,并获得促炎和抗炎活性的功能特性。Th17 是促炎性辅助性T 细胞，其在外周血单个核细胞（PBMC）中的增加的群体与类风湿性关节炎密切相关[27]。 RA 患者PBMC 区的lncRNA NEAT1 表达水平增加了约3 倍。 在CD4+T细胞中发现了lncRNA NEAT1,并显示活化的CD4+T 细胞显著下调[28]。 有研究[29]数据显示lncRNA NEAT1 与STAT3 结合,通过RNA 相互作用蛋白阻止泛素化介导的蛋白降解。 对于Th17 的分化，STAT3 是一个决定性的转录因子,它可以影响参与Th17 分化的下游基因。 所以lncRNA NEAT1/STA T3 信号在控制siRNA NEAT1 和STAT3 共转染CD4+T 细胞Th17 细胞分化中的作用。

4 总结及展望

类风湿关节炎是一种自身免疫性疾病,其病因和发病机制尚不清楚。 多个报道证明lncRNA 在RA 的失调,与基质金属蛋白酶分子串扰、核因子-kB 信号、T 细胞反应相关的免疫激活和炎症等有关。 作为生物标志物，它们在血液循环中的变化水平使得RA 患者与健康受试者有了区别。 开展lncRNA 与自身免疫性疾病相关性研究可为其临床诊疗提供新的靶点和预测指标，为RA 精准治疗提供理论依据。 然而, 在RA 中许多转录异常lnc RNA 的确切功能和上游调控机制仍不清楚。 通过对不同人群的大队列验证，其对RA 早期诊断的临床价值仍有待确定。 需要进一步的动物研究和后续的临床试验来验证lncRNA 作为RA 治疗药物的临床潜力。