非編碼RNA在干燥綜合征中的研究進展①

宋陳惠 王海瑜 錢塘亮 朱躍蘭 侯秀娟

(北京中醫藥大學，北京 100029)

干燥綜合征(Sj?gren′s syndrome，SS)是一種慢性自身免疫性疾病，以外分泌腺淋巴細胞浸潤為主要特點，以口干、眼干為主要表現[1]。SS發病機制復雜，目前仍未研究清楚，病因包括遺傳、病毒感染以及環境因素等，造成機體固有免疫及獲得性免疫失衡，產生多種自身抗體及細胞因子造成組織損傷，導致腺體功能及結構破壞。近年來非編碼RNA(non-coding RNA,ncRNA)在疾病調控中所發揮的作用受到重視，有研究顯示ncRNA參與自身免疫反應、血管損傷等病理過程，SS患者存在ncRNA表達異常，其與臨床癥狀及炎癥程度具有一定相關性，并通過IFN等信號通路參與SS免疫炎癥反應過程[2,3]。本文對ncRNA在SS中的相關研究進行綜述。

1 ncRNA的生物學特點

ncRNA是指由基因組轉錄產生的，不編碼蛋白的RNA。高等生物轉錄出的RNA中絕大多數為非編碼RNA，與蛋白質共同構成復雜的調控網絡，參與多種生物學功能[4]。其中微小RNA(microRNA,miRNA)是機體自身產生的一種小分子RNA，長度約為22個核苷酸。miRNA基因在基因組中以單一序列、重復序列、基因簇等形式存在，大多位于基因間隔區，不同于結構基因的獨立轉錄單位。lncRNA(long non-coding RNA)是一種長度超過200個核苷酸的非編碼RNA，具有組織特異性，保守性較低[5]。環狀RNA(circular RNA，circRNA)是一種閉合環狀結構的內源性RNA，缺少5′端帽和3′poly(A)尾部結構，以共價鍵首尾連接形成穩定的環狀RNA，結構較線性RNA更穩定，不易被核酸外切酶水解，半衰期更長。ncRNA的表達具有一定的組織、時序和疾病特異性，參與多種細胞生物學過程[6]。

1.1ncRNA的生物合成 在RNA聚合酶Ⅱ或RNA聚合酶Ⅲ的作用下，miRNA轉錄成較長的RNA前體，再在RNA內切酶Drosha的作用加工形成核苷酸約為70 nt的miRNA前體(pre-miRNA)。pre-miRNA經轉運蛋白核輸出素5的作用從細胞核轉運至胞質中，通過RNA內切酶Dicer剪切形成成熟的miRNA，miRNA、Dicer酶以及argonaute蛋白結合形成RNA誘導沉默復合體(RNA-induced silencingcomplex，RISC)發揮生物學作用[7]。lncRNA主要在聚合酶Ⅱ作用下轉錄合成，可由結構基因破壞形成，染色質重組，非結構基因復制過程中反移位生成，局部串聯的復制子形成，以及轉座元件插入基因中產生。circRNA的合成機制尚未完全闡明，目前認為前期產生方式主要包括外顯子環化和內含子環化。

1.2ncRNA的調控機制 ncRNA可通過多種形式參與調控細胞活動。其中動物體內成熟的miRNA以不完全配對的方式結合靶mRNA 3′-UTR區，從而抑制mRNA的正常翻譯，不影響mRNA的穩定性。miRNA還具有siRNA類似功能，與mRNA完全互補結合，切割靶mRNA。此外，miRNA能促進mRNA脫腺苷酸化，使mRNA脫去PolyA，引起靶mRNA降解，下調靶基因表達[8]。lncRNA在結構基因的上游啟動子區進行轉錄，在轉錄水平影響下游基因表達；可抑制RNA聚合酶Ⅱ，誘導染色質重構，或介導染色體修飾相關酶對組蛋白進行修飾，從表觀遺傳學角度影響下游基因表達；可結合mRNA形成雙鏈，影響mRNA剪切方式，生成不同mRNA剪切產物；亦可通過Dicer酶作用下產生內源性小干擾RNA，沉默基因表達；可特異性結合蛋白質，影響其功能活性及引導定位改變。circRNA可作為miRNA“海綿”，抑制miRNAs的功能；內含子circRNAs可在細胞核中參與基因轉錄的調控，其可通過RNA聚合酶Ⅱ(RNA polymeraseⅡ,Pol Ⅱ)參與轉錄過程。可特異性結合蛋白質形成復合物，影響功能蛋白的活性，參與調控多種細胞活動。

2 ncRNA與SS

2.1ncRNA與SS臨床表現及免疫炎癥的相關性

2.1.1SS患者ncRNA表達譜的異常 SS患者外周血及外分泌腺組織中存在ncRNA表達譜的異常。Wang-Renault等[9]對pSS患者外周T、B淋巴細胞進行miRNA表達譜檢測，結果顯示pSS患者與健康對照者的T、B淋巴細胞miRNA表達譜存在差異，T淋巴細胞中發現let-7d-3p、miR-155-5p、miR-222-3p、miR-30c-5p、miR-146a-5p、miR-378a-3p和miR-28-5表達異常，B淋巴細胞中存在miR-378a-3p、miR-222-3p、miR-26a-5p、miR-30b-5p和miR-19b-3p表達異常，并通過生物信息學分析顯示差異表達的miRNA可能通過腫瘤、PI3K-Akt、TGF-β及Wnt信號通路參與SS疾病發生發展。Shi等[10]檢測pSS患者及健康對照組唇腺活檢組織中lncRNA表達譜，結果顯示有8個lncRNA在pSS患者中明顯上調，并與病程、ESR、RF等臨床指標具有一定相關性。竺紅等[11]篩查pSS患者及健康對照者外周血circRNA的表達，發現pSS患者中365個circRNA上調，72個circRNA下調。

2.1.2ncRNA與外分泌腺功能、形態學相關性 SS是累及外分泌腺的慢性炎癥性免疫病，出現口干眼干，唾液腺淋巴細胞浸潤，并且ncRNA與SS臨床癥狀及唾液腺病變程度有一定相關性。Wang等[12]檢測pSS患者及非SS的干燥癥患者miRNA的表達，結果顯示miR-181a、miR-16在pSS患者唇腺組織中表達下調，同時發現唇腺病理評分≥3分的患者中miR-181a、miR-166的表達升高。Shi等[13]研究顯示miR-146a在pSS患者PBMC中高表達，其表達水平與眼干及腮腺腫大的VAS評分正相關，miR-155在pSS患者PBMC中表達下調，其表達量與眼干的VAS評分正相關。Ice等[14]研究顯示lncRNA RP11-137H2.4在SS患者外周血中差異表達，其表達與唾液流率呈正相關。Talotta等[15]檢測SS患者及健康對照者唾液和血漿中miRNA-146a/b、miR16、miR-17-92和miR-181a的表達，結果顯示miR-16-5p、miR-181a-5p在SS患者血漿中高表達，唾液中miR-146b-5p、miR-17-5p表達水平與唾液腺超聲、ESSPRI評分正相關。

2.1.3ncRNA與SSA、SSB相關性 抗SSA及抗SSB抗體是診斷SS的特異性抗體，并且ncRNA與SSA、SSB抗原及其抗體具有一定相關性。Gourzi等[16]通過生物信息學分析預測let-7b、miR-16、miR-223、miR-181a、miR-200b-3p、miR-200b-5p和miR-483-5p的靶標為Ro/SSA，并檢測SS患者唇腺、PBMC、唇腺上皮細胞中miRNA的表達，結果顯示SS患者唇腺組織中miR-16上調，唇腺上皮細胞中miR-200b-3p上調，PBMC中miR-223、miR-483-5p上調，相關性分析顯示唇腺組織中let-7b、miR-16、miR-181a、miR-223和miR-483-5p表達水平與Ro52/TRIM21-mRNA正相關，唇腺上皮細胞中miR181a、miR200b-3p表達分別與Ro52/TRIM21和Ro60/TROVE2 mRNA負相關，PBMC中let-7b、miR-483-5p與Ro52/TRIM21-mRNA正相關，同時發現在伴黏膜相關淋巴組織(MALT)淋巴瘤的SS患者中miR200b-5p低表達。Talotta等[15]研究顯示SSB陽性的SS患者唾液中miR18a-5p水平較SSB陰性的患者升高。Shi等[10]研究顯示在pSS唇腺組織上調的lncRNA中，ENST00000420219.1、NR_002712、ENST00000546086.1和TCONS_l2_00014794在SSB陽性的患者中明顯上調。

2.1.4ncRNA與炎癥指標相關性 Shi等[10]研究顯示在pSS患者唇腺組織上調的lncRNA中，ENST00000455309.1、ENST00000546086.1的表達水平與RF呈正相關，NR_002712水平與IgM負正相關，ENST00000455309.1、NR_002712表達水平與ESR正相關。袁雅琪[17]研究顯示miR-17、miR-19a在SS患者PBMC中高表達，IgG表達升高患者miR-17、miR-19a水平較非高球蛋白患者升高，miR-19a水平與ANA滴度呈正相關。Talotta等[15]研究顯示SS患者血漿中miR17-5p水平與ESR呈負相關性，在高ESSPRI評分的SS患者中唾液中miR146b-5p的表達升高。

2.1.5ncRNA與SS免疫功能 SS存在免疫功能紊亂，研究顯示ncRNA的表達與免疫細胞的比例及炎癥因子的釋放具有一定相關性。Pauley等[18]研究顯示miR-146a在pSS患者SG、PBMC上調，其可上調THP1細胞吞噬活性，抑制TNF-α、IL-1β、MIP-1α、IP-10和IL-6等炎癥因子產生。Chen等[19]檢測SS患者PBMC中miRNA的表達，結果顯示miR-150-5p表達下調，let-7e-5p、miR-16-1-3p、miR-20b-5p、miR-424-3p、miR-106a-5p、miR-15a-5p等25個miRNA表達上調，其中miR-150-5p與CD19+IgDCD27-DN B細胞及漿細胞比例呈正相關，miR-155-5p與DN B細胞比例正相關，miR-342-3pd水平與漿細胞比例正相關。Peng等[20]研究顯示miRNA-181a在SS患者PBMC中表達上調，將PBMC分離出T、B淋巴細胞，發現miRNA-181a主要由B淋巴細胞亞群產生，miRNA-181a水平亦與ANA滴度正相關，提示miRNA-181a可能參與淋巴B細胞免疫功能。在pSS外周血中circ_RNA12807-10表達下調，其miRNA為miR-181a，提示circ_RNA12807-10可能通過miR-181a海綿作用共同參與調節SS的免疫反應[11]。Ice等[21]檢測SS患者不同免疫細胞亞群中ncRNA的表達，結果顯示lncRNA SSINCR1在SS患者中表達升高，尤其在NK細胞、CD8+T細胞和CD4+T細胞中高表達。

2.2ncRNA在SS中的作用機制

2.2.1IFN信號通路 SS患者存在干擾素(IFN)基因表達的異常，也是SS的致病因素之一[16]。IFN可分為3型，Ⅰ型IFN包括IFN-α和IFN-β，Ⅱ型IFN主要為IFN-γ[22]。lncRNA TMEVPG1亦稱NeST，其在IFN-γ基因相反的DNA鏈上編碼，Tmevp3基因座中表達IFN-γ的重要基因[23，24]。Wang等[25]研究顯示SS患者外周血CD4+T細胞IFN-γ、TMEVPG1的表達水平較正常對照組升高，Th1細胞比例增加，且TMEVPG1水平與ESR、IgG、T bet、IFN-γ正相關，抑制TMEVPG1表達IFN-γ水平下降，提示TMEVPG1可能通過調節IFN-γ參與SS免疫調節。Ice等[26]研究顯示SS外周血中lnRNA中MX1-AS1、OAS123-AS1、NRIR、GBP5-AS1顯著高表達，其與IFN基因的表達高度相關。lncRNA NTT在活化的CD4+T細胞中表達，NTT位于IFN-γ基因附近，可能亦參與SS疾病發生發展過程[27]。

2.2.2TGF-β信號通路 TGF-β是一種調節細胞生長和分化的細胞因子，研究顯示TGF-β在pSS患者唾液腺導管細胞中表達升高[28]。亦有報道SS患者血清TGF-β表達升高，其在合并肺間質纖維化患者中升高，與唇腺淋巴細胞浸潤程度正相關，提示TGF-β參與SS唇腺淋巴細胞浸潤及間質纖維化的發生發展[29]。Williams等[30]研究顯示SS患者外周血單核細胞中miR-300，miR-609，miR-3162-3p和miR-4701-5p表達上調，靶標通路預測分析其與TGF-β信號通路相關。Wang-Renault等[9]研究顯示pSS患者T淋巴細胞let-7d-3p、miR-30c-5p、miR-378a-3p表達下調，而miR-155-5p、miR-222-3p、miR-28-5p在T細胞中表達上調，生物信息學分析顯示TGF-β信號通路是miRNA差異表達的潛在作用途徑之一。張昊澤[31]檢測pSS患者及健康對照組B細胞miRNA的表達，結果顯示pSS患者miR-4485-3p表達上調，miR-144-5p、miR-144-3p、miR-451a和miR-4732-3p表達下調，通路分析提示其富集于TGF-β等信號通路中。

2.2.3趨化因子信號通路 趨化因子及其受體在SS疾病進程中發揮著作用，研究顯示在SS患者淚膜和眼表趨化因子受體(CCR5)表達明顯升高[32]。Shi等[10]對SS患者進行唾液腺mRNA表達譜檢測，結果顯示CCR5在SS患者中差異表達，通過構建mRNA基因通路網絡顯示趨化因子信號通路可能參與SS的發病機制。Hu等[33]實驗顯示lincR-ccr2-5′AS與Th細胞分化有關，lincR-ccr2-5′AS位于趨化因子基因ccr2和ccr3之間，以趨化因子基因的反方向轉錄，在Th2細胞中特異性表達，參與Th2細胞的遷移及趨化因子受體ccr1、ccr2、ccr3和ccr5的表達，提示lincR-ccr2-5′AS可能通過調節趨化因子受體的表達及細胞遷移，在SS疾病發生發展中發揮作用。

2.2.4BAFF信號通路 SS患者B細胞活化增高，B細胞活化因子(BAFF)對于B淋巴細胞的活化成熟有著重要的作用，SS患者存在BAFF過度表達，導致B細胞持續活化后淋巴瘤細胞發生免疫逃逸，促進淋巴瘤的發生[34]。SS患者外周血中BAFF升高，IgG水平升高與之相關，其在抗SSA抗體陽性患者中升高[35]。研究顯示pSS患者外周血B細胞hsa-miR-30b-5p表達下調，hsa-miR-30b-5p與BAFF的表達呈負相關，抑制hsa-miR-30b-5p表達可導致BAFF表達明顯增加，hsa-miR-30b-5p可能與BAFF mRNA的3′-UTR結合導致其表達降低[9]。

2.2.5其他信號通路 MAPK信號通路參與SS的發病過程，Ma等[36]通過SS模型小鼠實驗證實MAPK分子在模型小鼠淚腺中高表達，與淚液分泌功能及淋巴浸潤程度相關。Riveros等[37]研究顯示miR-183在SS患者唾液腺組織中表達下調，并通過miR-183抑制劑體內轉染SS模型小鼠，結果顯示抑制miR-183表達導致ezrin表達升高，小鼠唾液分泌下降。ezrin蛋白可參與調控MAPK、PKC、PKC及細胞凋亡途徑[38]。miR-146a在SS患者的PBMC中上調[39]，miR-146a是促炎信號傳導的關鍵基因調節因子，miR-146a可抑制IL-1受體相關激酶(IRAK1)和TNF受體相關因子6(TRAF6)的表達，其中在NF-κB激活通路中TRAF6是重要的抗原受體，從而抑制NF-κB活性，降低NF-κB靶基因如IL-6、IL-8、IL-1β和TNFα前炎癥因子的表達[40]。miR-155在pSS患者PBMC中表達異常，miR-155參與調節炎癥反應及免疫細胞應答過程[41,42]。FoxP3轉錄因子在浸潤SS唾液腺的T細胞中過度表達，FoxP3誘導激活miR-155等幾種miRNA的產生，在Treg細胞對生長因子的反應中miR-155是重要且必需的分子，miR-155表達參與胸腺中Treg細胞的發育[43]。此外，多項研究對SS差異表達的ncRNA進行通路分析，結果顯示可能參與SS疾病發生發展的信號通路還包括腫瘤、PI3K-Akt、Wnt、NF-κB、TNF等信號通路。

3 展望

ncRNA是生命活動中重要的組成成分，參與調控基因的表達，影響細胞的分化、增殖及凋亡等過程。ncRNA在SS患者組織中存在差異表達，與患者癥狀、唾液腺淋巴細胞浸潤程度、炎癥活動、SSA、SSB等密切相關，其可能通過IFN、TGF-β、趨化因子、MAPK等信號通路參與SS疾病發生發展，其中ncRNA、IFN基因與其轉導通路關系尤為密切。目前對于ncRNA在SS中的研究較少，其中circRNA研究甚少。隨著更多的ncRNA在SS中生物學作用被發現，其可能成為SS的疾病診斷、評估指標及潛在治療靶點，值得進一步探索。