LncRNA 調控類風濕關節炎成纖維樣滑膜細胞的研究進展

徐嬌 陳利鋒 張傳成 尚桂蓮★

類風濕關節炎（Rheumatoid Arthritis，RA）是臨床常見的慢性炎癥性自身免疫性疾病，其特征是持續性滑膜炎癥和關節破壞。類風濕關節炎的發病機制尚不明確，而近年來成纖維樣滑膜細胞（Fibroblast-like Synovial Cells，FLSs）被認為是RA發病機制的關鍵參與者［1］。研究發現，類風濕關節炎成纖維樣滑膜細胞（Rheumatoid Arthritis-fibroblast-like Synovial Cells，RA-FLSs）可以產生多種細胞因子，因環境的變化而變化，表現出異常增殖與抗調亡的特性，從而導致滑膜增生、關節軟骨及骨的破壞［2］。長鏈非編碼RNA（long noncoding RNA，LncRNA）的異常表達及功能與人類疾病休戚相關，包括自身免疫性疾病、癌癥、精神疾病等［3-4］。越來越多的證據表明，LncRNAs參與了RA-FLSs 的激活，在RA 的發病機制中起著關鍵作用。本文就LncRNAs對RA-FLSs 增殖、遷移、侵襲、調亡及滑膜炎癥等的作用進行系統綜述。

1 RA-FLSs 概述

FLSs 又稱B 型滑膜細胞，是關節滑膜處主要的細胞類型。正常的滑膜組織主要由FLSs 和巨噬細胞樣滑膜細胞（Macrophage-like synovial cells，MLSs）組成，而前者占所有滑膜細胞的2/3，是滑膜組織的主要功能細胞［5］。生理狀態下，FLSs 在關節穩態中起著平衡關節、調節關節滑液量、調控關節正常炎性反應及修復關節囊等作用［6］。病理狀態下，FLSs 同樣參與類風濕關節炎的早期發病與疾病進展。

首先，RA-FLSs 可通過分泌炎性因子及趨化因子促進炎癥反應，分泌基質金屬蛋白酶降解軟骨、刺激破骨細胞分化侵襲關節骨從而導致關節破壞［7-8］。其次，RA-FLSs 與免疫和非免疫細胞的互相作用可能參與了RA 的發病過程。RA-FLSs可產生多種細胞因子來刺激T 細胞分化［9］，同時T 細胞也能夠激活FLSs，并刺激它們分泌炎癥介質，如白細胞介素6（Interleukin-6，IL-6）、白細胞介素8（Interleukin-8，IL-8）和前列腺素E2 等［7］。抗環瓜氨酸抗體、類風濕因子等自身抗體提示B細胞參與了RA 的發病過程，而局部滑膜組織是產生這些抗體的主要部位，也是B 細胞活化、成熟和分化的地方。此外，B 細胞分化和成熟的兩個重要因子-B 細胞活化因子和增殖誘導配體也主要是通過TLR3 刺激RA-FLSs 產生［10］。腫瘤壞死因子-α（Tumor necrosis factor-α，TNF-α）和白細胞介素-1β（Interleukin-1β，IL-1β）主要來源于巨噬細胞，而RA-FLSs 被認為是產生IL-6、粒細胞-巨噬細胞集落刺激因子（Granulocyte-macrophage colony stimulating factor，GM-CSF）等 的 主 要 來源［11］。MLSs 和FLSs 之間相互作用以及IL-8、IL-6和GM-CSF 的釋放是啟動和維持RA 患者炎癥和關節損害的關鍵環節［12］。最后，表觀遺傳學改變，如DNA 甲基化、組蛋白修飾和非編碼RNA等，被認為與類風濕性關節炎的發病密切相關，其可能通過調控成纖維樣滑膜細胞影響RA［13］。所以了解LncRNA對RA-FLSs 的作用對認識RA的發生發展的機制非常重要，也為RA 的治療提供新的思路。

2 LncRNA 概述

LncRNA是指長度大于200 個核苷酸，不具有蛋白編碼能力的RNA［14］。依據NONCODE 2021數據庫可知，目前人類和小鼠中分別有17957 和13197 個LncRNA基因［15］，而且越來越多的新的LncRNA正在不斷被發現。LncRNA數目眾多，尚無統一的分類標準，當前常見的一個分類方法是根據其與鄰近編碼序列的位置關系來分為以下5類［16］：①基因間LncRNAs：由蛋白質編碼基因之間的基因間區獨立轉錄而來；②正義LncRNAs：由蛋白質編碼基因的正義鏈轉錄而來，并可能與編碼蛋白質序列的部分或全部序列重疊；③反義LncRNAs：由蛋白質編碼基因相對應的反義鏈轉錄而來；④內含子LncRNAs：由基因外顯子之間的內含子區域轉錄而來；⑤雙向LncRNAs：從轉錄起始點的正義和反義方向轉錄而來。

LncRNA是RNA 聚合酶II 轉錄的副產物，既往被認為是基因組轉錄的“噪音”，不具有生物學功能。但近年來研究發現，LncRNA廣泛參與DNA甲基化、組蛋白修飾、細胞周期、細胞分化等生物學過程，能夠直接與DNA、RNA、蛋白質、染色質等相互作用，分別在轉錄、轉錄后以及表觀遺傳水平上對靶基因表達發揮調控作用［13］。一些LncRNA還可以翻譯成具有重要生物學功能的小肽［17］。由此可見，LncRNA以不同的功能形式，直接或間接地參與機體的生命活動，總結起來有以下幾種作用機制［18］：①競爭內源性RNA（Competes for endogenous RNA，CeRNA）機制：LncRNAs與mRNA 競爭結合miRNAs，從而解除miRNAs 對靶基因mRNA 表達的抑制作用；②信號分子機制：作為信號分子直接調節其他基因的轉錄；③誘餌機制：通過影響與轉錄位點DNA 的結合間接調控靶基因的轉錄過程；④向導機制：LncRNA與蛋白結合，然后將其定位到特定的基因序列上；⑤支架機制：形成高級構象，組成可結合蛋白或其他效應分子的多個結構域發揮調節作用；⑥miRNA 加工機制：一些LncRNA，如線粒體動態相關LncRNA、與miRNA 加工相關的LncRNA等，可以通過調節miRNA 的加工來發揮作用；⑦其他機制：包括但不限于啟動子完成、染色質富集、選擇性剪接等。

3 RA-FLSs 中的LncRNA 及其調控機制

3.1 LncRNA 與RA-FLSs 增殖和炎癥的關系

FLSs 的增殖和炎癥反應在RA 的發病機制中起關鍵作用。LncRNA NEAT1位于染色體11q13.1位點上，有6 個轉錄本，與多種癌癥的發生緊密相關［19］。研究發現，RA 患者外周血單個核細胞（peripheral blood mononuclear cells，PBMCs）中NEAT1表達顯著上調，且PBMCs 來源的外泌體通過傳遞NEAT1進而調節MDM2/SIRT6 軸促進FLSs 增殖和炎癥反應［20-21］。絲裂原活化蛋白激酶（mitogen-activated protein kinases，MAPKs）及MAPK/ERK 信號通路參與了RA 炎癥反應和RA-FLSs 增殖［22-23］。Chen 等［24］發現，沉默NEAT1可使miR-129 和miR-204 的表達增加，進而調控MAPK/ERK 通路抑制FLSs 增殖和滑膜炎癥。研究顯示，LINC00152在RA-FLSs 中的表達水平明顯高于對照組。過表達LINC00152可通過激活Wnt/β-catenin 信號通路來促進RA-FLSs 的增殖。此外，叉頭框蛋白M1（Forkhead box protein M1，FOXM1）是LINC00152的上游調控因子，在轉錄水平上激活了LINC00152的表達，導致Wnt 信號的激活，而LINC00152又可作為CeRNA，通過miR-1270正向調節FOXM1 的表達。 因此FOXM1/LINC00152 反饋環在調節RA-FLSs 中的作用對我們研究RA 具有重要指導意義［25］。RP11-83J16.1是一個新發現的LncRNA，與RA 患者的炎癥和疾病活動增加相關［26］。過表達RP11-83J16.1可通過激活URI1 和β-catenin 信號通路，促進RA-FLSs 的增殖和侵襲及促炎因子分泌，這提示RP11-83J16.1可能是RA 患者的一個新的有價值的治療靶點［27］。綜上所述，LncRNAs在影響RA 患者滑膜增殖及滑膜炎癥反應中發揮著十分重要的作用。

3.2 LncRNA 與RA-FLSs 遷移與侵襲的關系

在RA 發展過程中，FLSs 的表型發生了改變，其侵襲性及遷移能力增強，導致滑膜增生及血管翳的形成，從而引起關節軟骨及骨的破壞。

LncRNA ZFAS1在多種人類疾病中異常表達，包括RA。ZFAS1敲低可抑制RA-FLSs 遷移、侵襲，甚至抑制RA-FLSs 增殖和炎性因子的產生［28］。深入研究發現，ZFAS1可直接作用于miR-27a，使miR-27a 的表達下調，進而抑制RA-FLSs 侵襲及遷移［29］。同樣，LncRNA SNHG1在RA-FLSs 中表達上調，通過調控多聚嘧啶道結合蛋白1（polypyrimidine tract-binding protein 1，PTBP1）來 調 節RAFLSs 的侵襲和增殖［30］。早期研究發現，LncRNA PICSAR與皮膚鱗狀細胞癌密切相關［31］。與健康人相比，RA 患者滑膜細胞和滑液中PICSAR表達明顯升高。上調PICSAR可促進滑膜浸潤和關節破壞，而下調PICSAR表達可抑制FLS 的增殖、遷移、侵襲和促炎因子的釋放。進一步發現，PICSAR可通過競爭結合miRNA-4701-5p 促進類風濕性關節炎成纖維細胞樣滑膜細胞增殖、遷移和侵襲［32］。因此，LncRNA PICSAR可能是RA 有價值的的生物標志物，為RA 的發病機制提供新的認識。

3.3 LncRNA 與RA-FLSs 調亡的關系

凋亡是除了增殖以外，控制細胞數量以應對DNA 損傷的另一種機制。RA-FLSs 的線粒體凋亡途徑發生了明顯變化，表現為對凋亡的顯著抵抗［33］。

RA 患者PBMCs 及滑膜細胞中ENST000006 19282的表達明顯增高［34］。過表達ENST000006 19282可降低促凋亡蛋白和促炎因子的表達水平，提高抗凋亡蛋白和抗炎因子水平。雷公藤在臨床中被普遍用于類風濕關節炎的治療，研究證實其可通過下調ENST00000619282的表達來促進RA-FLSs 凋亡并減輕炎癥反應［35］。Li 等發現，LncRNA GAS5在RA 患者滑膜組織和細胞中表達顯著降低，丹參酮IIA 可通過上調GAS5促進RA-FLSs 凋亡減輕滑膜炎癥反應［36］。此外，GAS5上調還可通過增強caspase-3 和caspase-9 的表達，并激活PI3K/AKT 信號通路誘導細胞凋亡。LncRNA PVT1是一個公認的癌癥風險位點，與晚期腫瘤分級和分期相關［37］。已證實，PVT1上調可誘導骨關節炎軟骨細胞凋亡［38］。基因敲除PVT1可以減輕滑膜炎癥反應并可能通過調控依賴miR-543 的SCUBE2 蛋白表達來誘導RA-FLSs 凋亡［39］。此外，SCUBE2 還可通過調節滑膜血管生成發揮抗風濕作用［40］。

4 總結與展望

綜上所述，在類風關節炎發生發展過程中，FLSs 表現出腫瘤樣生物學行為—增殖異常、抗凋亡、遷移性及侵襲性增加，引起關節滑膜增生、骨和軟骨破壞，從而導致RA 患者關節畸形，活動障礙甚至功能喪失。許多研究已證實，LncRNAs在基因調控中具有重要作用，參與了多種生物學過程和途徑，并與不同疾病的病理機制關系密切。LncRNAs對RA-FLSs 的調控并不是單一方面的，而是多方面協同作用共同影響類風濕關節炎的發生發展。目前，除少數LncRNAs在RA 發病機制中的作用已被闡明外，大多數LncRNAs在RA發病中的作用和機制尚不清楚。因此，深入研究LncRNAs對RA-FLSs 的調控作用對闡明RA 發病機制具有非常重要的意義，也為類風濕關節炎的治療提供新思路。