circRNA在系統性紅斑狼瘡中的研究進展

[摘要]"系統性紅斑狼瘡是一種慢性、多系統受累的自身免疫性疾病，可累及全身多個臟器。環狀RNA（circular"RNA，circRNA）是一種非編碼RNA，是普遍存在且高度穩定的一類分子，具有組織表達特異性。近些年研究發現，circRNA在人體的生理病理過程中起重要作用。越來越多的證據表明，circRNA的異常表達與自身免疫性疾病的發生發展密切相關，其可作為疾病診斷和監測的生物標志物。本文綜述circRNA的形成機制、分布和功能等，并闡述circRNA在系統性紅斑狼瘡中的研究進展。

[關鍵詞]"環狀RNA；系統性紅斑狼瘡；免疫細胞；生物標志物

[中圖分類號]"R593.24""""""[文獻標識碼]"A""""""[DOI]"10.3969/j.issn.1673-9701.2024.23.033

系統性紅斑狼瘡（systemic"lupus"erythematosus，SLE）是一種慢性、多系統受累的自身免疫性疾病，可累及全身多個臟器。SLE的主要特點是B細胞和T細胞過度反應，喪失其自身耐受性，形成免疫復合物和核自身抗原，引發炎癥反應，導致多器官炎癥。環狀RNA（circular"RNA，circRNA）是長鏈非編碼RNA（long"noncoding"RNA，lncRNA）中的新亞類，其廣泛表達于從病毒到哺乳動物的多個物種中。1979年，circRNA首次在人宮頸癌HeLa細胞中檢測到[1]。circRNA含有的共價閉環反剪接結構十分罕見，此前其被認為是錯誤的剪接產物[2]。隨著高通量測序技術和生物信息學工具的不斷發展，研究認為circRNA是人類轉錄組的普遍特征之一。本文綜述circRNA的形成機制、分布和功能及其與SLE的相關性，并對circRNA未來的研究方向進行展望。

1""circRNA概述

circRNA是一種新型的內源性非編碼RNA，由前體信使RNA（messenger"RNA，mRNA）的特殊剪接方式，即通過反剪接方式產生。反剪接是外顯子的3'端通過3'，5'-磷酸二酯鍵連接到其自身或上游外顯子的5'端，形成具有反剪接連接位點的封閉結構[3]。circRNA的形成機制尚未完全清楚。目前，關于circRNA的形成機制有3種說法：內含子配對驅動的環狀化、RNA結合蛋白介導的環狀化及套索驅動的環狀化[4]。根據組成，circRNA可分為外顯子circRNA、內含子circRNA及外顯子-內含子circRNA[5]。自然界以外顯子circRNA居多。

1.1""circRNA的形成機制

外顯子circRNA兩側有異常長的內含子，兩側堿基序列互補配對，5’剪接位點可直接與3’剪接位點結合形成circRNA。Liang等[6]研究發現，某些內含子同時包含剪接位點和側翼的反向互補重復序列。在此過程中，內含子重復序列通過彼此堿基配對使剪接位點靠近在一起，從而促進反向剪接。Capel等[7]研究發現，Y染色體性別決定區（sex-determing"region"of"Y"chromosome，Sry）中有多達15"000nt的內含子序列近乎完整的互補對，這些反向互補匹配可促進轉錄本中發卡結構的形成，從而促進Sry的環化。秀麗隱桿線蟲相關研究也證實，反向互補匹配在RNA的環化中起重要作用[2，8]。另一種circRNA的生成方式與外顯子跳躍有關，外顯子跳過的轉錄會產生能夠形成環狀含有外顯子的變體，分支與下游剪接供體形成環狀結構。另有研究發現，含有外顯子變體的產生并不足以實現環狀化，環狀化的發生還受其他因素影響，如內含子序列引起的拓撲效應及RNA結合蛋白的組合效應[9]。

1.2""circRNA的分布

circRNA在細胞核中產生，可出現于細胞核和（或）細胞質中。外顯子形成的circRNA通常定位于細胞質中，也有一些外顯子circRNA分布在細胞核中，增加蛋白質的核保留或將蛋白質招募到染色質中[10]。此外科學家鑒定發現，某些含有內含子的circRNA保留在細胞核中，調節其親本基因的表達[5，11]。外泌體中circRNA富集，其在體液中含量豐富；體液中的外泌體circRNA也可整合到靶細胞中并發揮相應的生物學作用[12]。

1.3""circRNA與免疫細胞

1.3.1""固有免疫細胞""巨噬細胞是一種多功能細胞，可根據不同條件改變其表型和功能。Zhang等[13]研究證實，189種circRNA在M1型巨噬細胞中的表達與其在M2型巨噬細胞中的表達存在顯著差異，表明circRNA在巨噬細胞激活的不同模式中起重要作用。降鈣素基因相關肽可誘導巨噬細胞中白細胞介素（interleukin，IL）-6的表達，在這一過程中，mmu_circRNA_007893作為內源性mmu-微RNA（microRNA，miRNA）-485-5p海綿介導IL-6的表達[14]。Nicolet等[15]研究發現，circ-FNDC3B在自然殺傷細胞（natural"killer"cell，NK細胞）中的表達水平最高。

1.3.2""適應性免疫細胞""研究發現，淋巴樣細胞特異性circRNA有很多簇，包括RAB3IP、CEPT、WA、CCDC7和CCSER等；其中，CEPT1、ZCCHC11、RERE、PRKD3、CSNK1G3、ZCCHC7等circRNA在B細胞中表達水平較高；CCDC7、CBL、SLC38A1、SLAIN1、CHD2等circRNA在CD4+細胞中表達水平較高；而新發現的circ-ELK4、circ-MYBL1和circ-SLFN12L在T細胞和NK細胞中表達水平最高[15]。

1.3.3""circRNA與T細胞""T細胞及其亞群是免疫系統的關鍵類型細胞。多項研究表明，circRNA可通過與miRNA結合影響T細胞功能。研究發現，circHIPK3和lncGAS5通過調節其共同靶點miRNA-495誘導輔助性T細胞2特異性轉錄因子GATA-3的表達，而GATA-3是過敏性炎癥的關鍵轉錄因子，進而加重變應性鼻炎小鼠鼻腔癥狀[16-17]。Zhang等[18]研究發現，circ-000-1806在T細胞中的相對水平顯著高于B細胞和單核細胞，進一步表明circRNA-"1806在T細胞細胞質中顯著富集。

1.3.4""circRNA與B細胞""B細胞被定義為一組表達克隆多樣的細胞表面免疫球蛋白受體淋巴細胞[19]。Zurawska等[20]通過比對復發緩解型多發性硬化癥（relapsing-remitting"multiple"sclerosis，RRMS）患者和健康對照患者的circRNA譜研究發現，hsa_"circRNA_101348、hsa_circrna_102611和hsa_circRNA_"104361在RRMS患者中的水平顯著上調，該研究團隊還通過miRNA回路在RRMS患者中鑒定出5個被hsa_circRNA_101348和hsa_"circRNA_104361調控的編碼基因。Gaffo等[21]通過對來自5個獨立健康供體的B細胞、T細胞和單核細胞進行定量研究發現，5種circRNA在B細胞中的表達水平顯著上調，其中circPAX5和circZCCHC7也被證實是B細胞特異性的circRNA。

1.4""circRNA與免疫調節

Ma等[22]研究發現，circRNA"ssc_circ_009380被鑒定為miR-22的海綿，并在傳染性胃腸炎病毒感染期間通過結合miR-22激活核因子κB（nuclear"factor-κB，NF-κB）信號通路。Liu等[23]研究發現，circRNA傾向于與雙鏈RNA激活蛋白激酶結合，并在體外將其激活。

2""circRNA與SLE

研究發現，circRNA參與先天性免疫反應和適應性免疫反應的調節，提示circRNA與SLE的發生發展相關[24]。

2.1""外周血單核細胞circRNA

Guo等[25]應用來自SLE患者和健康人群外周血單核細胞的circRNA和mRNA表達譜進行多層次綜合分析，鑒定114個異常表達的circRNA，其中hsa_circ_0000479被認為是突出的潛在診斷生物標志物。Wang等[26]研究發現，SLE患者外周血單核細胞中表達的circRNA與健康對照組不同，hsa_circ_"0092285等12種circRNA在SLE患者中表達水平上升，hsa_circ_0044234等13種circRNA在SLE患者中表達水平降低。此研究發現，hsa_circ_0077179來源于布魯頓酪氨酸激酶抑制劑（inhibitor"of"Bruton’s"tyrosine"kinase，IBTK）基因位點，稱為circIBTK，其在SLE中的表達水平顯著降低。對治療后的SLE患者進行進一步研究發現，當這些患者獲得顯著臨床改善時，circIBTK的表達水平顯著升高。研究還發現，miR-29b可誘導DNA去甲基化并直接靶向第10號染色體上缺失與張力蛋白同源的磷酸酶（phosphatase"and"tensin"homologue"deleted"on"chromosome"ten，PTEN），抑制PTEN的表達，從而激活蛋白激酶B（protein"kinase"B，PKB，又稱Akt）信號通路。在SLE中，circIBTK可作為miR-29b的miRNA海綿，通過調節miR-29b的表達，抑制DNA去甲基化和Akt信號通路的激活。由于二者在SLE進展中發揮重要作用，circIBTK和miR-29可作為SLE的生物標志物和治療靶點。

此外Jiang等[27]研究發現，circPTPN22在SLE患者外周血單核細胞中表達水平下調，通過競爭性內源性RNA海綿吸附miR-4689，影響Jurkat"T細胞的增殖和凋亡，抑制1-酸神經鞘氨醇受體1的表達，進而影響相關細胞因子的表達，提示SIPR1或可成為SLE的治療靶點。Zhao等[28]對circGARS進行分析研究發現，circGARS的表達水平在SLE中顯著升高，circGARS可下調腫瘤壞死因子-α誘導蛋白3的表達，以負反饋機制介導NF-κB信號通路，進而調節免疫反應的激活。

2.2""T細胞circRNA

Li等[29]對SLE患者和健康人群T細胞RNA進行分析發現，SLE患者和健康人群有127個circRNA差異表達，其中SLE患者T細胞中有55個circRNA表達水平上調，72個circRNA表達水平下調，hsa_circ_0045272在SLE患者T細胞中的表達水平顯著降低，敲低該基因可導致Jurkat細胞早期凋亡數量增加。hsa_circ_0045272在SLE"T細胞中表達水平的下調可能有助于在SLE中觀察細胞凋亡增強現象。研究還發現7個與TNFRSF4（也稱為CD134和OX40）mRNA呈正相關或負相關的circRNA，而CD134與疾病的活動性和腎炎存在相關性[30]。

He等[31]研究發現，hsa_circ_0010957在SLE患者CD4+T細胞中的表達水平升高，該circRNA可充當miR-125b海綿，通過miR-125b調控信號轉導及轉錄活化因子（signal"transducer"and"activator"of"transcription，STAT）3信號通路的激活。miR-125b在SLE中表達水平下調，其在T細胞中的低水平表達與狼瘡腎炎呈負相關，并參與SLE的發病機制[32]。hsa_circ_0010957與炎癥細胞因子的表達水平呈正相關，而與miR-125b的表達水平呈負相關。研究發現，miR-125b的過表達可導致STAT3蛋白的表達水平降低，而沉默miR-125b則出現相反的結果。hsa_circ_0010957和miR-125b可作為SLE的潛在生物標志物和治療靶點。

2.3""血漿circRNA

Li等[33]利用微陣列技術分析SLE患者血漿標本中circRNA的表達譜，發現207個SLE患者與健康個體之間表達存在差異的circRNA，其中113個circRNA表達水平上調，94個circRNA表達水平下調；進一步驗證發現，有4個明顯失調的circRNA（circRNA_400011、circRNA_102584、circRNA_101471和circRNA_100226），推測其可作為SLE診斷的生物標志物。Zheng等[34]研究發現，從10例SLE患者和10名健康個體血漿樣本中提取總RNA進行分析，結果發現在SLE患者血漿中有131個表達水平上調和314個表達水平下調的circRNA；SLE患者血漿中has-"circRNA-102531、has-circRNA-103984和has-circRNA-"104262的表達水平升高，而has-circRNA-102972、has-circRNA-"102006、has-circRNA-104313的表達水平降低。

3""circRNA是SLE潛在的生物標志物

circRNA在自身免疫性疾病中差異表達，同時受circRNA穩定性、豐度和進化保守性等因素影響，circRNA有潛力成為相關疾病的潛在生物標志物。如前所述，Jiang等[27]研究發現circPTPN22與系統性紅斑狼瘡疾病活動指數（systemic"lupus"erythematosus"disease"activity"index，SLEDAI）評分呈負相關，推測其可作為SLE診斷和疾病嚴重程度評估的生物標志物。He等[31]研究發現的hsa_circ_0010957對STAT3信號通路的調控作用及其對T細胞和炎癥因子的調節作用提示，hsa_circ_0010957可作為SLE的潛在生物標志物和治療靶點。研究發現，hsa_circ_0057762和hsa_circ_0003090水平可區分SLE患者和健康人群，有診斷生物標志物的潛在應用價值[33]。另有研究發現，has_circRNA_100236、has_circRNA_102489和has_circRNA_101413分別與抗雙鏈DNA陽性、血小板減少癥陽性和免疫球蛋白G陽性相關，且這3種circRNA與SLEDAI評分呈正相關，提示這些circRNA可發展為SLE的診斷標志物[35]。hsa_circ_0000479在區分SLE與類風濕關節炎患者和健康人群方面具有重要價值，其在與抗雙鏈DNA聯合模型中顯示出高靈敏度和特異性，可作為SLE診斷和治療效果評估的潛在生物標志物[25]。hsa_circ_0082688與抗雙鏈DNA水平相關，hsa_circ_0082689與抗雙鏈DNA水平、抗核素體頻率和治療相關[36]。Zhao等[28]研究證實，circGARS是SLE患者中與N6-甲基腺嘌呤修飾相關的關鍵circRNA，其可能是SLE的診斷和預后評估的生物標志物。血漿和外周血單核細胞中的hsa_circRNA_"407176和hsa_circRNA_001308也可能是SLE的潛在生物標志物[37]。

4""小結與展望

SLE是一種慢性全身性自身免疫性疾病，臨床表現多樣，疾病進展復雜，其發病機制尚未完全清楚。本文闡述circRNA在免疫細胞、血漿、外周單核細胞中的差異性表達及circRNA作為SLE診斷和預后生物標志物的潛在價值。目前，circRNA相關研究主要集中于miRNA海綿吸附功能，其他生物學作用仍需繼續探索。未來，circRNA在SLE中相關研究的不斷深入將有助于新的作用機制及治療靶點的發現，亦有助于發現新的生物標志物。

利益沖突：所有作者均聲明不存在利益沖突。

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（收稿日期：2024–02–07）

（修回日期：2024–06–03）