lncRNAs在系统性红斑狼疮中的研究进展①

尚双双 李 明 黄传兵 （安徽中医药大学，合肥 230038）

系统性红斑狼疮（systemic lupus erythematosus，SLE）是一种全身性自身免疫性疾病，具有多系统损害的特征。该疾病有多种表型，患者有不同的临床表现，从轻微的黏膜皮肤症状到多器官和严重的中枢神经系统受累。目前报道多种免疫致病途径参与SLE 发展，越来越多的证据表明包括非编码RNA在内的表观遗传异常在SLE 发病机制中的确切地位，为研究SLE 创造了新时代［1］。长链非编码RNAs（long chain non-coding RNAs，lncRNAs）在非编码RNAs（non-coding RNAs，ncRNAs）中地位重要，在各种细胞因子和趋化因子等的转录后mRNA 表达中发挥关键作用，而这些对免疫调节是必不可少的［2］。大量研究结果证明lncRNAs是形成免疫反应的重要参与者，通过调控基因表达介导了免疫和炎症反应，参与了SLE的发展［3-5］。并且，lncRNAs能够在固有免疫及适应性免疫反应中调节淋巴细胞的发育、成熟和激活各种生物过程，在SLE 中差异表达的调控，提示或许lncRNAs 的差异水平是SLE 发病机制中的重要影响因素［6-7］。因此，对最近国内外研究中有关lncRNAs 在SLE 发病机制、诊断和预后中的作用进行综述是必要的。

1 lncRNAs与SLE的发病

ncRNAs在人类基因组中超过80%，是指无蛋白质编码潜能的RNA 转录本。ncRNAs 中长度超过200 个核苷酸称为lncRNAs［8］。从神经系统疾病到各种肿瘤等多种疾病均与lncRNAs 的异常相关，lncRNAs也被证明与自身免疫性疾病有关［9-11］。SLE发病机制主要包括固有免疫系统异常和适应免疫系统异常。对SLE 发病机制的说法包括：①Ⅰ型干扰素（IFN-Ⅰ）通路异常；②DNA 低甲基化；③T 细胞功能异常；④树突状细胞（dendritic cells，DCs）异常活化；⑤细胞因子分泌异常；⑥其他原因（雌激素水平、感染等）对免疫系统的作用。SLE 发病机制复杂，是多种途径共同作用导致，且不同患者参与的机制和途径可能不同。

1.1 lncRNAs 与IFN-Ⅰ通路异常活化 目前普遍认为持续的IFN-Ⅰ暴露和随后的IFN-Ⅰ信号导致IFN 刺激基因（ISG）的表达（称为IFN-Ⅰ信号）是SLE 发病的核心机制［12］。SLE 患者的外周血中IFN水平较高，主要过程是由于Toll 样受体（TLR）受到病原体刺激，配体与受体结合后，受体会集合多种衔接蛋白，引起共同下游通路NF-κB 通路活化，激活IFN 的产生和释放，活化的IFN 激活酪氨酸激酶/信号传导子及转录激活子（JAK/STAT）信号通路，引起IFN 特征基因（ISG）的表达，导致免疫系统的活化包括炎症和组织修复等。

1.1.1 转移相关肺腺癌转录本1 转移相关肺腺癌转录本1（lncRNAs MALAT1），在单核细胞表达中最高，参与肺腺癌的转移进程和肿瘤发生。LIU等［13］通过实验确定lncRNAs MALAT1在细胞核中含量丰富，但在病毒感染后显著下调，是IFN-Ⅰ产生的负调控因子。在SLE 患者体内外周血单核细胞（peripheral blood mononuclear cells，PBMCs）中发现了MALAT1 减少、IFN 调节因子3（IRF3）增强，且下调MALAT1 会通过增加IFN-Ⅰ的产生导致自身炎症，其可能机制为：MALAT1直接与细胞核内的交互反应DNA 结合蛋白（TDP43）结合，并通过阻断活化的caspase-3 介导的TDP43 与TDP35 的剪切来阻止TDP43 的激活，被剪切的TDP35 通过结合、溶解Rbck1（一种E3 泛素连接酶，靶向IRF3）前mRNA 来提高IRF3 核蛋白水平，以防止IRF3 蛋白酶体的溶解，进一步促进IFN-Ⅰ的产生，诱导SLE发生发展。

1.1.2 lncRNAs RP11-2B6.2 LIAO 等［14］研究发现lncRNAs RP11-2B6.2 在狼疮肾炎（lupus nephritis，LN）患者的PBMCs和肾组织表达上调。在肾细胞中敲低lncRNAs RP11-2B6.2 抑制了IFN 刺激基因（ISG）表达，而过表达lncRNAs RP11-2B6.2 则增强ISG表达。下调lncRNAs RP11-2B6.2抑制了IFN-Ⅰ通 路 中JAK1、TYK2 和STAT1 磷 酸 化，同 时 促 进SOCS1转录，SOCS1又称STAT诱导的STAT抑制剂-1（STAT-induced STAT inhibitor-1，SSI-1）和JAK 结合蛋白1（JAK binding protein-1，JAB-1），是细胞因子信号家族抑制因子中的关键成员，可抑制IFNAR1活性和TYK2、JAK1、STAT1 磷酸化［15］。以上研究结果表明，lncRNAs RP11-2B6.2 可能会在表观遗传学上影响SOCS1转录，正向调控IFN-Ⅰ信号通路。

1.1.3 lncRNAs NEAT1 lncRNAs NEAT1 是富含核富集的转录物1，在人单核细胞中表达最多，与免疫表达密切相关。DONG 等［16］研究发现MRL/lpr 小鼠的骨髓源性抑制细胞（myeloid-derived suppressor cells，G-MDSCs）中过表达lncRNAs NEAT1，它可以影响B 淋巴细胞活化因子（B lymphocyte activating factor，BAFF）分泌，促进G-MDSCs 对B 淋巴细胞IFN-Ⅰ信号激活。而NEAT1 的敲除显著缓解了朊素诱导的狼疮鼠的狼疮症状。该研究使用免疫学方法证明了lncRNAs NEAT1 在G-MDSCs 中过表达有助于B细胞IFN-Ⅰ信号的激活，促进SLE的发病。所以，NEAT1 或许是参加调控免疫系统激活的分子回路中有效成分之一。ZHANG 等［17］发现SLE 患者单核细胞中核lncRNAs NEAT1 异常上调。发现大量NEAT1调控的基因是一类IFN-Ⅰ诱导的基因，包括IFI27、OAS1、CXCL9～11、IFI35 等。这可能提示NEAT1 在IFN-Ⅰ通路中起某种作用，而IFN-Ⅰ通路是SLE发病过程的关键因素。

1.1.4 linc00513 有研究检测到SLE 患者中存在许多差异表达的lncRNAs，其中在启动子区SLE 易感位点中表达极活跃的是linc00513。并且该实验沉默了linc00513 后，发现极具代表性的IFN 刺激基因IFIT1、OAS1 表达水平下降；通过强化linc00513基因，使IFIT1 和OAS1 两种诱导基因表达水平上升。该研究认为，linc00513 能够促进STAT1 及STAT2磷酸化并成为IFN-Ⅰ通路的一种新的正调控因子［18］。

1.2 lncRNAs与T细胞过度活化 SLE的特点是不受控制的T 细胞异常活跃引起自身抗体生产过量。异常激活的效应T 细胞和细胞因子不仅协调B 细胞对自身抗体产生的反应，而且还促进靶器官的炎症浸润，促进炎症和造成损伤，引起SLE 发病［19-20］。人们开始了解T 细胞在SLE 疾病发病过程中的致病途径，靶向T 细胞的治疗手段正在出现［21］。lncRNAs能够在各种免疫过程中参与基因调节，比如调节T淋巴细胞［22］。因此，T 细胞亚群之间的不同功能可能通过lncRNAs调控的表观遗传编程的高度动态变化来体现，而lncRNAs 调控的表观遗传编程正在成为一种解释T细胞功能可塑性和多样性的新机制。

1.2.1 lncRNAs GAS5 GAS5 为生长抑制特异性转录因子5，遗传学研究显示，GAS5 的染色体位点1q25与人类SLE 发生有关［23］。据报道，GAS5在SLE患者的血浆、CD4+T 淋巴细胞、B 淋巴细胞中水平均下降显著［24］。此外，GAS5 还被证实能诱导人外周血T 淋巴细胞的生长停滞与凋亡［25］。有研究证明GAS5 在SLE 患者CD4+T 细胞中下降，而高表达的GAS5 抑制了CD4+T 细胞活化。并且结果提示，GAS5可能通过抑制SLE患者中miR-92a-3p表达，上调CD4+T 细胞中的腺病毒E4 结合蛋白4（E4BP4），发挥抑制CD4+T 细胞活化的作用［8］。既往研究也表明，E4BP4可调节T 细胞中细胞因子产生，可能通过抑制一些细胞表面抗原CD11a、CD70 和CD401 表达，作为CD4+T细胞激活的负调控因子［26］。

1.2.2 Lnc-DC Lnc-DC 只在人类DC 中表达lnc-RNAs，具有特异性以及调节DC 刺激T 细胞活化的能力。有研究通过下调Lnc-DC，使T 细胞受体活性降低，减弱了DC 促进T 细胞活化，并证明Lnc-DC 和转录因子STAT3 之间的相互作用，抑制酪氨酸磷酸酶（SHP1）的去磷酸化作用，调控T 淋巴细胞的活化，从而引起一系列异常免疫反应，促进了SLE的发病与进展［27］。

1.3 lncRNAs 与细胞因子异常释放 细胞因子主要是由免疫细胞产生，同时又影响免疫细胞的发育、成熟和激活。在SLE 患者和模型动物中检测到种细胞因子的异常释放或功能异常。异常的细胞因子具有促炎或抗炎作用，或两者都有，具有重要的致病能力。各种细胞因子的释放异常或功能异常可能反映了不同免疫细胞亚群之间的不平衡，可对SLE发病起到重要作用。

1.3.1 lncRNAs MALAT1 研究MALAT1 在中国SLE 患者和健康对照者中的表达，探讨SLE 的发病机制，发现MALAT1 在SLE 发病机制中具有重要调控作用，其调控了IL-21和SIRT1在单核细胞中的表达［28］。沉默MALAT1明显下调了IL-21 mRNA水平，上调MALAT1 明显提高了IL-21 水平。MALAT1 可以提高IL-21 在SLE 单核细胞中的释放水平。表明MALAT1通过SIRT1信号通路影响了SLE发病进展。

1.3.2 lncRNAs NEAT1 NEAT1 已被证明在SLE患者的单核细胞中过表达，同时还与SLE 的病程相关［17］。研究证明NEAT1下调导致了IL-6和CXCL10等一些细胞因子及趋化因子抑制。lncRNAs NEAT1磷酸化JNK 和ERK，从而激活这些蛋白，提高IL-6、CXCL10 表达，这些异常释放的细胞因子或趋化因子吸引Th1细胞，从而参与了肾炎的发病机制［29］。

1.3.3 linc0597 linc0597 在所有SLE 患者血浆中均明显过表达，据推测linc0597 表达升高是通过胞饮增加（导致细胞内含量降低）和/或胞饮增加的细胞正常胞饮导致该lncRNA 的细胞释放增加［30］。有研究表明，linc0597 既能调节固有免疫反应，又能调控促炎细胞因子IL-6 和肿瘤坏死因子（tumor necrosis factor，TNF）-α，这两种因子均与SLE 发病有关［31-35］。

2 lncRNAs与SLE的诊断

由于SLE患者的临床表现复杂多样且病程及转归的不可预测性，寻找新的生物标志物是必要的，有助于SLE 的诊断和预后。据报道，SLE 患者PBMCs 中存在linc0949、linc0597 两个lncRNAs 显著下调，而linc0949 表达与SLE 炎症指标和补体组分C3 浓度相关。此外，linc0949 在有器官损伤史的SLE 患者中呈低表达，并且linc0949 下调与LN 存在显著关联，适当的治疗可以增强SLE 患者linc0949表达，以上结果表明，linc0949 可作为SLE 诊断、评价疾病活动和治疗反应的生物标志物［36］。研究探讨了5种lncRNAs（GAS5、linc0949、linc0597、hotirm1和lnc-DC）的血浆水平及其作为SLE 生物标志物的潜力，结果表明GAS5、linc0597、lnc-DC 3种lncRNAs在SLE 患者血清中均具有特异性，而GAS5 和linc0597 联合诊断疾病的精准率更高；lnc-DC 可以区分LN 和SLE 无肾炎患者。因此，这3 种lnc-RNAs在SLE患者血浆中的水平可能是疾病诊断的潜在生物标志物［30］。也有研究指出，与正常对照组相比，SLE 患者PBMCs 中lnc5150 表达水平显著下降，揭示了lnc5150在SLE诊断中可能存在的价值［37］。

3 lncRNAs与SLE的预后

SLE 的疗效及预后的预判依然是当今医学面临的问题，探索潜在的预后标志物意义重大。研究表明lncRNAs GAS5 在细胞质中的积累以及转录后水平的表达会影响糖皮质激素的有效性，GAS5 在糖皮质激素敏感细胞和耐药细胞中表达不同，与糖皮质激素耐药性呈正相关，直接或间接地调节药物的疗效，其表达水平可以作为患者对糖皮质激素耐药性的指标，因此有可能成为SLE 重要的预后标志物［38］。研究发现linc0949 水平与补体C3 水平呈正相关，与疾病活动呈负相关，随着SLE治疗后及疾病症状活动改善，其表达水平显著上升，说明linc0949可以帮助预估SLE治疗效果及疾病发展［36］。有研究发现当SLE 患者分为SLE 无肾炎组和LN 组时，LN组lnc-DC 水平明显高于SLE 无肾炎组，这表明lnc-DC 可以作为一个判断SLE 患者有无出现狼疮肾炎的标志物，说明系统损害情况，帮助了解SLE患者的预后［30］。研究表明lncRNAs NEAT1 促进炎症反应，与SLE 疾病活动指数呈正相关，可以反映SLE 疾病活动情况，判断治疗效果及预后［17］。

4 总结与展望

总的来说，尽管lncRNAs 参与SLE 领域的研究广泛，除少数研究证实了这些转录本在SLE 中的诊断及预后作用外，目前只有一小部分lncRNAs 证实参与SLE 的发病机制。但lncRNAs 在SLE 免疫应答或免疫细胞分化过程中发挥不可或缺的作用。未来的挑战将是识别lncRNAs，区分重要的功能序列和识别控制复杂的免疫反应调节网络的机制。进一步揭示这些lncRNAs 相关基因序列在SLE 发病机制中的作用，需要更多地研究了解lncRNAs 在特定细胞类型和器官中的表达水平，有助于阐明SLE 的发病机制。这些免疫相关功能性lncRNAs可能成为新的治疗靶点和疾病生物标志物，为SLE 的临床治疗提供潜在支持。