miRNA在系統性紅斑狼瘡患者T細胞中的作用及機制研究

楊曉蘭，石力予，錢鈞

(哈爾濱醫科大學 微生物學教研室，哈爾濱 150081)

miRNA為內源性非編碼RNA，可以在轉錄或翻譯水平調節基因的表達[1]。miRNA具有多種生物學功能，如參與細胞發育、分化、凋亡及免疫應答等[2]。miRNA表達和功能異常已經在多種自身免疫性疾病中被發現，如系統性紅斑狼瘡(systemic lupus erythematosus，SLE)[3]、類風濕關節炎(rheumatoid arthritis，RA)[4]和系統性硬化癥[5]等。

SLE是一種女性多發的、累及多臟器的、慢性自身免疫性疾病，具體發病原因和病理機制并不明確。近期研究發現，免疫細胞，特別是T細胞在SLE的發生、發展中發揮重要作用。表觀遺傳調控異常、T細胞異常激活及信號轉導異常、細胞因子產生異常和T細胞亞群的分化異常等都促進了SLE的發展[6]。研究發現，miRNA在SLE患者T細胞中異常表達，并可影響T細胞生物學功能，促進SLE的進展。本文對SLE患者中的miRNA在T細胞中的作用及其致病機制進行綜述。

1 miRNA在表觀遺傳改變中的作用

表觀遺傳失調，包括DNA甲基化、組蛋白修飾和非編碼RNA在自身免疫性疾病，尤其是SLE中發揮重要作用[7]。DNA甲基化和組蛋白修飾的異常會導致狼瘡患者自身免疫相關基因表達異常增加[8]。miRNA通過調節轉錄因子或增強子與順式調節元件的結合、啟動子區的DNA甲基化，參與SLE的發生、發展[9]。

miR-21、miR-126和miR-148a是3種與DNA甲基化相關的miRNA。在SLE患者中發現miR-148a和miR-126的表達增加，其通過直接與DNA甲基轉移酶1(DNA methyltransferase 1，DNMT1)結合而抑制DNA轉錄活性，最終導致DNA去甲基化；另一方面，miR-21通過與RAS鳥嘌呤釋放蛋白1相互作用而間接抑制DNMT1的活性[10]。最近研究發現，狼瘡 CD4+T細胞內維持鐵穩態的調節劑3-羥基丁酸脫氫酶2(3-hydroxybutyrate dehydrogenase 2，BDH2)表達降低，造成細胞內鐵升高，總體DNA羥甲基化水平升高，而甲基化水平降低，造成免疫基因過表達。而BDH2是miR-21的靶基因，這表明miR-21也可以通過抑制BDH2表達來促進CD4+T細胞中的DNA脫甲基[11]。

與健康對照比較，SLE患者的CD4+T細胞甲基化程度顯著降低[12]。SLE女性患者的X染色體脫甲基，可能是SLE患者中女性占主導地位的原因之一[13]。另一項研究通過比較健康男性和女性的實驗性去甲基化的T細胞以及SLE男性和女性患者的T細胞中的mRNA和miRNA表達譜，發現女性相對于男性而言，miR-98、let-7f-2*、miR-188-3p、miR-421和miR-503過度表達;其中miR-98和miR-188-3p靶向胱硫醚β-裂解酶(cystathionine β-lyase，CBL)，而CBL可以通過抑制ζ鏈關聯蛋白激酶70的激活以降低TCR激活的閾值并增強信號轉導;這證明了T細胞中CBL的下調可能會改變TCR的信號轉導途徑，與狼瘡發病相關[14]。

2 miRNA在T細胞異常激活及信號轉導異常中的作用

TCR-CD3復合物決定了T細胞的免疫應答。TCR與MHC分子呈遞的抗原特異性結合，而CD3亞基將信號傳遞到細胞質中以激活信號轉導。在SLE患者T細胞中CD3ζ鏈的下調導致鈣離子內流增加及IL-2表達降低。鈣離子內流增加導致miR-524-5p和miR-449b在SLE患者T細胞中過表達，且miR-524-5p的表達水平與SLE活動評分直接相關[15]。在體外急性淋巴細胞白血病MOLT-4 細胞中的研究發現，miR-214靶向結合CD3ζ使其表達降低[16]，從而使CD3ζ信號轉導被FcRγ信號通路取代，導致T細胞信號轉導增強，表明miR-214可能具有調控T細胞活化的功能。

3 miRNA在T細胞的細胞因子分泌異常中的作用

3.1 miRNA與IL-2有證據表明，細胞因子和趨化因子的異常表達可以導致免疫失衡，并在SLE的發病機制中發揮作用。SLE患者T細胞分泌的IL-2減少并對IL-2的應答降低[17]。IL-2信號會影響細胞分化、免疫反應和各種淋巴細胞亞群的平衡，尤其是Treg[18]。狼瘡小鼠中低水平的miR-200a-3p會影響E盒結合鋅指蛋白1和C末端結合蛋白2的復合物與IL-2啟動子的結合并抑制IL-2產生[19]。此外，T細胞中miR-31的表達明顯降低，其靶基因RhoA表達增強，導致IL-2產生減少，這為T細胞產生IL-2能力減弱的現象提供了新的機制[20]。已有研究發現，細胞因子信號轉導抑制分子1(suppressor of cytokine signaling 1，SOCS1)和蛋白磷酸酶2A(protein phosphatase type 2A，PP2A)是IL-2的負調節劑。在狼瘡Treg中miR-155表達降低導致SOCS1表達升高，造成Treg對IL-2的應答降低[21]。另一項研究發現，miR-155通過抑制PP2A的正調節劑環磷腺苷效應元件結合蛋白，間接抑制PP2A的表達。而在青少年SLE患者的PBMC中，miR-155表達明顯降低，PP2A催化亞基(PP2A catalytic subunit，PP2Ac)表達明顯增加，這表明miR-155-PP2Ac在調節IL-2釋放中發揮作用[22]。

3.2 miRNA與IL-17在人和小鼠模型中，IL-17在SLE進展中起重要作用。IL-17能夠促進炎癥和募集免疫細胞，從而促進狼瘡性腎炎的進展[23]。在IL-17參與SLE發病機制的研究中也證明，IL-17水平與疾病的嚴重程度相關[24]。miR-451a的表達降低可以減少CD4+CD69+T細胞和CD4+/CD8+T細胞的數量以及IL-17a和IL-4的水平。但miR-451a在SLE小鼠模型的脾臟和胸腺中表達增加[25]。miR-30a可以抑制IL-17介導的NF-κB和絲裂原活化蛋白激酶活化，從而導致炎性細胞因子和趨化因子的產生減少。在SLE患者和小鼠模型中miR-30a表達下調，可能加劇IL-17介導的炎癥[26]。

3.3 miRNA與其他細胞因子SLE的特征之一是自身抗體的產生，這與B細胞過度活化和異常分化密切相關。IL-10可以增強B細胞活化、增殖和分化，并且SLE患者中IL-10的表達升高與抗dsDNA抗體滴度相關[27]。miR-410在SLE患者T細胞中表達降低，可以通過靶向結合STAT3調節IL-10的表達[28]。另一項研究發現，miR-410是狼瘡性腎炎發病機制中的一種新的關鍵因子，它通過直接結合IL-6的3＇UTR以降低IL-6表達(IL-6的表達與疾病活動評分呈正相關)，并在小鼠腎小球系膜細胞中下調TGF-β1，抑制纖維化[29]。此外，在SLE患者的CD4+T細胞中miR-142-3p和miR-142-5p明顯下調，導致CD84和IL-10表達升高[30]。

4 miRNA在T細胞亞群改變中的作用

Treg通過調節效應T細胞的活性來協調免疫反應，維持免疫耐受和免疫穩態。研究發現，處于疾病活躍期的SLE患者體內Treg缺乏，且Treg/Th17降低，提示T細胞亞群之間的失衡可能是SLE中促炎反應增加的原因[31]。STAT3是Th17和濾泡輔助性T細胞(follicular helper T cell，Tfh)分化的關鍵信號轉導因子。miR-125a和miR-125b在SLE患者的T細胞中表達下調，導致其靶基因STAT3的高表達，增加Th17的分化[32]。叉頭轉錄因子O1(forkhead box O1，Foxo1)被認為是Th17分化的抑制劑，miR-873在SLE患者PBMC中表達升高，并通過下調Foxo1促進Th17分化[33]。miR-663在SLE患者骨髓源性間充質干細胞(bone marrow mesenchymal stem cell，BMSC)中表達增加，其通過降低BMSC分泌TGF-β1，使Tfh/Treg升高。因此，BMSC中的miR-663可能成為與Tfh/Treg失衡有關的自身免疫性疾病的新靶標[34]。

5 miRNA在T細胞凋亡異常中的作用

與正常對照比較，SLE患者中淋巴細胞的凋亡速率加快，向細胞外釋放的核小體物質增加。淋巴細胞異常凋亡可能提供了細胞外的核自身抗原，以驅動免疫反應并形成免疫復合物，增加了SLE發病的可能性[35]。SLE患者CD4+T細胞中低表達的miR-98可以通過靶向Fas調節其介導的凋亡信號通路而誘導凋亡[36]。凋亡抑制蛋白5(apoptosis inhibitor 5，API5)是一種細胞凋亡抑制蛋白，SLE患者T細胞中過表達的miR-224抑制API5蛋白的表達，加速了T細胞凋亡，為SLE患者T細胞凋亡增加的現象提供了另一種可能的解釋[37]。

6 展望

SLE是一種臨床表現多樣、復雜的自身免疫性疾病，其特征是自身免疫耐受缺陷。T細胞在免疫反應中發揮至關重要的作用，被認為是SLE發病機制的核心參與者，而miRNA是淋巴細胞分化和選擇的重要調節劑。綜上所述，miRNA通過調節T細胞的信號轉導、T細胞細胞因子的產生及T細胞細胞亞群的改變等，參與SLE的發生、發展，這為了解SLE的發病機制及治療提供更多的研究思路。