非編碼RNA在銀屑病發病過程中的機制

黃 聰(綜述)，鐘偉龍，沈長兵，于 波(審校)

銀屑病是一種反復發作的慢性炎癥性皮膚病，影響著近3%的世界人口并嚴重降低患者的生活質量[1]。銀屑病的主要病理表現為角質形成細胞異常增生與分化，新生血管形成，炎癥細胞浸潤到表皮和真皮層[1-2]。盡管導致銀屑病的分子機制尚不清楚，但特定的遺傳因素及環境因素在銀屑病發病過程中起關鍵作用。當受到外界刺激時，表皮的角質形成細胞產生多種炎癥介質，激活漿細胞樣樹突狀細胞，導致輔助性T細胞(Th細胞)活化，分泌大量促炎因子；而這些促炎因子反作用于角質形成細胞，促進其進一步異常增殖與分化，導致銀屑病炎癥反應的放大[3-7]。近年來，隨著對非編碼RNA(non-coding RNA，ncRNA)研究的深入，越來越多的ncRNA被發現與銀屑病的病理生理相關[8-9]。ncRNA可通過調節角質形成細胞增殖與分化、趨化因子或細胞因子的分泌以及T細胞的活性參與銀屑病發病過程(圖1)。本研究將系統綜述3種ncRNA，包括微小RNA(microRNA，miRNA)、長非編碼RNA(long non-coding RNA，lncRNA)及環狀RNA(circular RNA，circRNA)在銀屑病中的研究進展。

TNF：腫瘤壞死因子；lncRNA:長非編碼RNA；IFN-γ：干擾素-γ；DC：樹突狀細胞；IL：白細胞介素；Th:輔助性T細胞。

1 miRNAs參與銀屑病發病的調控

miRNA是一類小的(約22個核苷酸)非編碼RNA[10]。已有諸多研究表明，miRNAs在銀屑病中表達失調[11-14]。

銀屑病一個最典型的特征是角質形成細胞異常增生與分化[1]。近年來，大量研究報道miRNAs在銀屑病角質形成細胞增殖與分化過程中起關鍵作用。如miR-181b，miR-330以及miR-876-5p在銀屑病患者的皮損組織或血液中下調表達，而過表達miR-181b/miR-330/miR-876-5p抑制角質形成細胞增殖[15-17]。此外，Akt3基因在銀屑病患者中異常高表達，而miR-320b/miR-125b-5p/miR-181b-5p均直接靶向抑制Akt3并抑制角質形成細胞增殖[18-19]。白細胞介素22(interleukin 22，IL-22)刺激角質形成細胞中miR-122-5p與miR-548a-3p的表達，而miR-122-5p/miR-548a-3p能夠促進角質細胞增殖[20-21]。還有一部分miRNAs同時參與角質形成細胞增殖與分化的調控，如miR-194，miR-217及miR-4516在銀屑病皮損中均下調表達，而過表達miR-194/miR-217/miR-4516則會抑制角質形成細胞增殖并誘導分化[22-24]。

銀屑病是一種炎癥性疾病。皮膚表皮層產生多種炎癥介質，而這些炎癥介質對于銀屑病的發生和維持至關重要[3-5]。研究表明，miRNAs參與銀屑病炎癥因子的調節。Primo等[25-26]報道，miR-203直接靶向腫瘤壞死因子α(tumor necrosis factor alpha，TNF-α)和IL-24，而TNF-α是銀屑病發病過程中的關鍵促炎細胞因子。因此，miR-203能夠抑制皮膚免疫反應并緩解銀屑病的病程。此外，Xu等[13]發現，抑制miR-31表達可抑制角質形成細胞中炎癥因子的產生。而在銀屑病小鼠模型中，角質形成細胞中miR-31的缺失降低了銀屑病炎癥程度[27]。Toll樣受體2(toll-like receptor 2，TLR2)刺激角質形成細胞表達miR-146a，而miR-146a通過抑制IL-8和TNF-α的分泌抑制角質形成細胞對中性粒細胞的趨化吸引[28]。此外，miR-146a的遺傳缺陷導致銀屑病早發[29]。在功能上，miR-146a抑制角質形成細胞中IL-17驅動的炎癥，提示miR-146a在調節銀屑病皮膚炎癥中起關鍵作用[29]。

銀屑病也是一種由T細胞介導的免疫性皮膚病[6-7]。研究表明，miRNAs參與調節銀屑病T細胞亞群的平衡，如miR-138通過調節Th1/Th2比例參與銀屑病免疫平衡調控[30]。此外，miR-210在尋常型銀屑病患者CD4+T細胞中表達上調，且miR-210過表達導致銀屑病患者的免疫功能障礙[31]。進一步研究發現，miR-210促進Th17和Th1細胞分化，抑制Th2細胞分化[32]。另外，Griffiths 及Bian等[33-34]報道，miR-340與IL-17A靶向結合，而IL-17在調節銀屑病T細胞活化方面起關鍵作用。

2 lncRNAs參與銀屑病發病的調控

lncRNA為長度約200個堿基的非蛋白編碼RNA[35]。研究表明，lncRNA在自身免疫性疾病中起重要作用，包括系統性紅斑狼瘡、類風濕關節炎、潰瘍性結腸炎和銀屑病[36-39]。Tsoi等[40]通過高通量測序發現多個在銀屑病皮損中差異表達的lncRNAs，而這些lncRNAs與免疫相關的基因共表達，且富集在表皮分化復合物中，提示這些lncRNAs可能參與銀屑病發病過程。另外一項研究則用阿達木單抗治療前(lesional skin from psoriasis patients before treatment，PP)后(lesional skin from psoriasis patients after treatment，PT)的銀屑病患者以及健康個體的皮膚(normal skin from healthy individuals，NN)作為研究對象，進行lncRNA轉錄組測序，鑒定出PP和NN間有971個差異表達的lncRNAs(可作為區分銀屑病皮膚與健康皮膚的分子標記)，PP和PT間有157個差異表達的lncRNAs(可作為生物制劑阿達木治療前后銀屑病皮損中的分子標記)，均具有重要的臨床應用價值[41]。近期，Yan等[42]使用微陣列分析來自銀屑病患者及健康志愿者的皮膚樣品，發現2 194個lncRNAs和1 725個mRNAs失調，但這些差異表達的lncRNAs的功能及其與1 725個失調表達的基因間的關系仍需進一步驗證。

早在2005年，Sonkoly等[43]發現，lncRNA PRINS(壓力誘導的銀屑病易感性相關RNA)增強銀屑病易感性且在角質形成細胞增殖過程中起重要作用。IL-22處理HaCaT細胞會顯著上調lncRNA MSX2P1表達，進一步研究發現MSX2P1在銀屑病皮損中也異常高表達，且通過抑制miR-6731-5p并激活S100A7促進角質形成細胞生長[44]。在銀屑病皮損中顯著上調的lncRNAs還包括MIR31HG和RP6-65G23.1，它們均可通過促進細胞周期加快HaCaT細胞增殖[45-46]。此外，還有一些lncRNAs在銀屑病皮損中被顯著下調，比如MEG3和LOC285194，MEG3通過調節miR-21和Caspase-8的表達對角質形成細胞增殖具有抑制作用，而LOC285194負向調控miR-616表達，進而導致GATA3活化，最終降低角質形成細胞的活力[47-48]。

3 circRNAs參與銀屑病發病的調控

自發現ncRNA以來，研究者發現多種ncRNAs(例如miRNA和lncRNA)參與銀屑病的發病過程[12，41]。最近的報道顯示，一種新的非編碼RNA即circRNA也可能參與銀屑病調控。circRNA是通過交替剪接產生的一類特殊的ncRNA分子，在進化上高度保守，并具有組織、行為和疾病特異性[49-50]。circRNA可充當miRNA的內源競爭性RNA，它們競爭性地結合miRNA，以減弱miRNA對其靶基因mRNA的翻譯抑制或降解[51]。越來越多的證據表明，circRNA參與調節細胞增殖、炎癥和免疫，而這些因素都與銀屑病發病相關[52-53]。

Qiao等[54]通過芯片技術鑒定出4 956個銀屑病中差異表達的circRNAs(3 016個上調，1 940個下調)，其中hsa_circ_0061012被顯著上調。通過GO分析與hsa_circ_0061012相關基因的生物學功能，發現GO富集前30位中的大多數與銀屑病發病相關。因此，hsa_circ_0061012可能作為銀屑病臨床診斷的候選生物標志物。然而，在另外一項研究中，Moldovan等[55]通過RNA-seq分析發現，尋常型銀屑病患者皮損中多數circRNAs表達下調，這項研究與Qiao等[54]的發現有出入，可能由于檢測手段及樣本類型不一致所致。

Liu等[56]對銀屑病皮損和正常皮膚來源的間充質干細胞(skin mesenchymal stem cells，S-MSC)進行測序，發現129個差異表達的circRNAs，其中chr2：206992521|206994966顯著上調。通過siRNA敲低S-MSC中chr2：206992521|206994966，之后與T細胞共培養會顯著降低T細胞的增殖活性[56]。進一步研究表明，chr2：206992521|206994966通過影響局部細胞因子分泌，影響T淋巴細胞的活性。

circ_0003738在銀屑病調節性T細胞(regulatory T cells，Treg)中顯著上調[57]。在銀屑病Treg細胞中敲除circ_0003738將阻礙促炎因子IL-17A和干擾素γ(interferon gamma，IFN-γ)的分泌。進一步研究發現，circ_0003738通過miR-562/IL-17RA和miR-490-5p/IFNGR2軸降低Treg細胞對銀屑病的抑制功能，從而促進銀屑病的炎癥反應[57]。

ncRNA介導的表觀遺傳調控與銀屑病的發生和發展密切相關，也是后基因組時代的重要研究課題。通過修飾的核酸技術將ncRNA遞送到皮膚組織是非常有潛力的銀屑病備選治療方案。此外，從血液或尿液樣本中檢測到的ncRNA可作為診斷和預后的生物標志。但ncRNA應用于臨床仍存在以下問題：(1)ncRNA的生物活性具有多樣性和復雜性，因此，其作用的特異性還有待進一步確證。(2)目前的研究集中在miRNA對銀屑病發病過程的作用以及機制，而對較新發現的lncRNA及circRNA研究較少。(3)目前的研究主要集中在細胞水平，少數的研究應用了小鼠模型，在體的研究成果報道少。(4)通過高通量測序研究ncRNA表達這一技術已經非常成熟，也發現多種與銀屑病相關的血液和皮膚差異表達的ncRNA，但至今尚未找到可以作為銀屑病臨床診斷的分子標記物。相信隨著研究的不斷深入，ncRNA有望成為銀屑病臨床診斷的標志物和藥物治療靶點。