HIV-1感染者外周血長鏈非編碼 RNA NEAT1和MALAT1水平檢測及其與疾病進展的關系＊

文 /農委信

艾滋病為全世界范圍內嚴重公共衛生問題，依據國家衛健委網站消息得出，截止至2020年，全球艾滋病病毒感染者約有4000萬，每年新增艾滋病病毒感染者約為200萬。為此，早期檢出并配合相應阻斷治療，可有效降低艾滋病患病人數。同時，尋找一種有效生物標志將其用于早期艾滋病診斷具有十分重要意義[1]。長鏈非編碼RNA歸為一類不具有翻譯蛋白質功能、長度超出200個核苷酸的非編碼RNA（In-cRNA），廣泛參與機體內幾乎所有生理、病理過程，可在表觀遺傳、轉錄水平以及轉錄后水平等多個層面上調節基因表達。同時，In-cRNA被證實可穩定機體外周血，表達水平可作為疾病早期診斷、預后評價。研究指出[2]，In-cRNA與HIV-1感染中作用關系緊密，對HIV-1感染患者外周血T細胞系中的In-cRNA改變，發現NEAT1在HIV-1感染靶細胞過程中發揮著重要作用，轉錄后調控病毒表達及活化，并證實與HIV-1感染關系密切。MALAT1又稱之為NEAT2，為迄今為止發現少數與病毒感染相關In-cRNA之一[3]。目前為止，IncRNA在HIV-1感染患者體內變化作用尚無報道。本文就HIV-1感染患者中兩種In-cRNA變化水平進行以下綜述，現報道如下。

1 HIV-1感染者外周血長鏈非編碼 RNA NEAT1和MALAT1結構特點

1.1 NEAT1

NEAT1作為一種新的調控分子，NEAT1在固有免疫應答中發揮著重要調控作用。NEAT1為人類第11號染色體上的多發性內分泌瘤病I型轉錄位點轉錄而來。NEAT1基因主要編碼2個轉錄本，即NEAT1-1、NEAT1-2。2個轉錄本均位于亞核體paraspeckles，為共享相同啟動子，但具有不同的3，端處理機制。亞核體paraspeckles確切功能尚不清晰，對其研究得出，與黃體、乳腺形成及骨髓分化關系緊密。Paraspeckles內含有多種蛋白因子，包括SFPQ、p54nrb、RBN14和p54nrb，并參與到paraspeckles形成及形態位置，敲除或敲低NEAT1導致paraspeckles的分解[4]。Paraspeckles通過核保留RNA并調控基因表達，在其中發揮著至關重要作用。經過這種機制paraspeckles及其家族成員可在多個生物學過程中起著調控基因表達作用。

1.2 MALAT1

MALAT1編碼基因定位在染色體11q13.1，轉錄本序列長約8kb，歸屬為基因間轉錄本。在轉錄后水平，兩個內源RNA酶-Rnase P和Rnase Z可修飾MALAT1。初生的轉錄產物MALAT1在其多聚腺苷酸位點上游幾百堿基處形成tRNA樣三葉草二級結構，上述結果可被Rnase P特異識別，Rnase P結合三葉草結構后，可迅速與上游段剪切，形成大小為7072nt的MALAT1成熟轉錄本和近3，端小轉錄本兩個片段。小轉錄本被轉運至胞漿，經Rnase Z剪切加工，在CCA添加酶輔助作用下，其3，端加上CCA臂后可形成大小為61nt胞漿成熟tRNA樣轉錄本，稱之為Rnase Z-associated small cytoplasmic RNA，后續轉送至細胞質。研究指出[5]，RNA轉錄后修復，通過剪切、加帽等可增加RNA功能多樣性，但masc RNA功能迄今未知。因此，對其功能上，無法將masc RNA與MALAT1聯系緊密。MALAT1的5，端未存在帽子結構，不參與蛋白質翻譯，3，沒有ploy尾，但其是一個非常穩定的IncRNA，最新研究得出，因3，末端形成三螺旋結構。研究指出[6]，MALAT1 3，末端形成三螺旋結構，并保護MALAT1 3，端免受3，-5，核酸外切酶的剪切，并維持MALAT1完整性。

2 HIV-1感染者與外周血長鏈非編碼 RNA NEAT1和MALAT1關系

研究指出[7]，NEAT1、NEAT2與惡性腫瘤發生、免疫應答調控、肺結核感染以及免疫系統疾病治療關系緊密，對其治療進程存在一定聯系。研究指出[8]，在肺結核患者中，血清中NEAT1、NEAT2表達水平檢測，結果顯示，患者水平異常升高。研究指出[9]，乳腺癌患者中NEAT1處于高表達狀態，且與腫瘤細胞增殖、集落形成關系緊密，表明NEAT1與乳腺癌發生相關。部分學者指出[10]，對臨床HIV-1感染患者中，NEAT1水平同樣處于高表達水平，而NEAT1降低則促進病毒產生，主要機制是增加了HIV-1 mRNA從細胞核到胞質轉運及出核。當病毒載量較高的未接受治療HIV-1感染者中，NEAT1表達水平顯著高于正常水平，對接受治療且病毒復制被有效抑制的HIV-1感染者中，NEAT1表達水平接近正常水平，上述結果證實，HIV-1復制可促進靶細胞中NEAT1表達。MALAT1則作為最早發現與人類疾病相關聯Inc RNA之一，早期被廣泛用于非小細胞肺癌患者中。研究指出[11]，對免疫系統疾病患者，當患者免疫力越低，則MALAT1表達異常增加，與疾病發展、轉歸相關，下調MALAT1表達能夠提高巨噬細胞清除病原菌能力。研究指出[12]，對未接受治療HIV-1感染者中，MALAT1水平較高，對接受治療HIV-1感染者中水平偏低，血漿MALAT1水平改變不顯著。MALAT1同樣與其他病毒感染相關，如非典感染者肺組織中MALAT1高表達。目前對HIV-1感染者MALAT1高表達相關機制尚不明確，仍需進一步研究。

3 HIV-1感染者中外周血長鏈非編碼 RNA NEAT1和MALAT1與疾病進展關系

研究指出[13]，NEAT1和 MALAT1在HIV-1感染中主要作用為抑制病毒RNA出核，對調控基因表達為Inc RNA的重要作用之一。因此，Inc RNA可能未參加HIV-1前病毒活化過程。目前相關研究指出[14]，NEAT1、MALAT1與前病毒DNA有一定關系，與某些Inc RNA通過轉錄因子NFAT作用，間接調控HIV-1前病毒表達，進而指出，Inc RNA與HIV-1潛伏感染形成相關。目前所得出研究結果得出[15]，NEAT1、MALAT1表達與HIV-1感染關系緊密，對疾病進展起著重要影響，但目前對其作用機制尚未完全闡明，仍需進一步深入分析。血漿NEAT1水平與CD4＋T細胞數量呈現正相關，提示NEAT1水平可作為HIV-1感染某一個潛在生物學標志。由于目前臨床對NEAT1、MALAT1與HIV-1感染相關研究較少，對其結論尚無大數據支持，但多數研究得出，免疫性疾病、腫瘤疾病發生發展與NEAT1、MALAT1關系密切。

4 小結

隨著國內檢驗學技術不斷發展，高通量測序及基因芯片技術應用，對基因診斷上應用越來越廣泛。目前In-cRNA指出與疾病發生、發展關系緊密。NEAT1、MALAT1表達異常與疾病形成關系緊密。但目前臨床多數研究僅在NEAT1、MALAT1表達與腫瘤疾病發生發展關系緊密。隨著后續對NEAT1、MALAT1表達相關研究不斷深入，并不斷拓展至免疫性疾病，HIV-1感染中，NEAT1、MALAT1在疾病進展中發揮一定作用，且血漿中NEAT1可作為潛在HIV-1感染病程進展生物標記物。