卜曉琳，張登海

（上海市浦東新區(qū)公利醫(yī)院，上海200135）

生命起源于RNA 世界的學(xué)說于1986 年由吉爾伯特（W.Gibert）正式提出后，逐漸被學(xué)術(shù)界重視，并推動了對具有催化或調(diào)節(jié)功能RNA 分子的尋找[1]。1993 年，人們在秀麗隱桿線蟲發(fā)現(xiàn)了第一個具有調(diào)控線蟲發(fā)育的microRNA（miRNA）分子lin-4[2]。2000年，又發(fā)現(xiàn)了另一個miRNA 分子let-7。至此，miRNAs 逐漸進(jìn)入人們的視野，并隨之成為學(xué)術(shù)界新熱點(diǎn)。

miRNAs 是一組長度為20～24 nt 內(nèi)源性非編碼的單鏈小分子。在物種間具有高度保守性。成熟miRNAs 5′-端有一磷酸基團(tuán)，3′-端為羥基，該結(jié)構(gòu)特點(diǎn)使其與具有其他功能RNA 降解片段以及大多數(shù)寡核苷酸形成區(qū)別。miRNAs 缺乏一個多聚腺苷酸尾巴，因此不像mRNAs 那樣容易降解；有研究表明無論是福爾馬林固定，還是石蠟封包，miRNAs 的量無明顯差異[3]。因此，miRNAs 可以被穩(wěn)定和方便地檢測到，這也是近年miRNAs 研究得以廣泛開展的原因之一。

編碼miRNAs 的基因首先轉(zhuǎn)錄生成長轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物，再由polⅡ加工成60～70 nt 的miRNA 前體，并在核內(nèi)經(jīng)Drosha 進(jìn)一步加工成pre-miRNA；然后被運(yùn)送至胞漿，被Dicer 酶或在胞核被CAF(Dicer 酶的同族物)加工為成熟miRNA。成熟miRNAs 形成沉默復(fù)合體，作用于靶mRNAs，剪切后者或抑制其翻譯，可調(diào)節(jié)基因表達(dá)。

miRNAs 廣泛存在于真核生物中，迄今已發(fā)現(xiàn)有15 000 余種。多數(shù)miRNAs 還具有較強(qiáng)同源性，來自不同基因簇的RNA 同源性較弱；其表達(dá)具有組織特異性和時序特異性。如上所述，其主要在轉(zhuǎn)錄后水平參與調(diào)控靶基因表達(dá)，對細(xì)胞生長、增殖、代謝及腫瘤形成等有重要影響。

miRNAs 表達(dá)異常與多種疾病有關(guān)，如癌癥、生長發(fā)育異常、心血管疾病等。此外，miRNAs 在自身免疫性疾病，如銀屑病、系統(tǒng)性紅斑狼瘡（SLE）、類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、多發(fā)性硬化癥、炎癥性腸病以及器官的炎性改變，如動脈粥樣硬化、關(guān)節(jié)炎、過敏性濕疹等病理過程中發(fā)揮重要作用[4]。

銀屑病是一種由T 細(xì)胞介導(dǎo)、以角質(zhì)形成細(xì)胞過度增殖、真皮炎細(xì)胞浸潤為特征的免疫或炎癥介導(dǎo)性疾病。近年來大量研究顯示，銀屑病存在多種miRNAs 異常，見表1。miRNAs 參與銀屑病的發(fā)病和進(jìn)展，與治療相關(guān)，并具有疾病生物標(biāo)記物價值。

1 miRNAs 對角質(zhì)形成細(xì)胞增殖與分化的調(diào)控

角質(zhì)形成細(xì)胞占表皮細(xì)胞90%，通過增殖、遷移、分化、脫落的代謝過程，維持正常表皮結(jié)構(gòu)。但是銀屑病患者，角質(zhì)形成細(xì)胞增生群是正常的2倍，每天生成的細(xì)胞數(shù)量是正常的28 倍。表皮更新時間同樣大大縮短，正常為52～75 d，銀屑病為3～5 d，病理上表現(xiàn)為顆粒層消失和角化不全，臨床則表現(xiàn)為大量鱗屑。近年發(fā)現(xiàn)，miR-125b、miR-221/2、miR-99a 和miR-424 與銀屑病角質(zhì)形成細(xì)胞功能異常有關(guān)。

1.1 miR-125b miR-125b 位于11 號染色體，在調(diào)節(jié)細(xì)胞增殖、分化以及凋亡方面起到重要作用，與腫瘤發(fā)生、發(fā)展有關(guān)（如神經(jīng)母細(xì)胞癌、乳腺癌）[5]。miR-125b 在銀屑病中低表達(dá)，其主要影響的細(xì)胞是角質(zhì)形成細(xì)胞。正常人角質(zhì)形成細(xì)胞中miR-125b 過度表達(dá)可抑制細(xì)胞增殖，誘導(dǎo)細(xì)胞分化。在銀屑病患者皮損中，miR-125b 表達(dá)被抑制，導(dǎo)致角質(zhì)形成細(xì)胞過度增殖。miR-125b 的靶基因是成纖維細(xì)胞生長因子受體2 （Fibroblast growth factor receptor 2，F(xiàn)GFR2）。miR-125b 通過對FGFR2 的調(diào)節(jié)，起到調(diào)節(jié)角質(zhì)形成細(xì)胞增殖與分化作用。銀屑病皮損miR-125b 缺失，導(dǎo)致細(xì)胞過度增殖及異常分化[6]。

另有研究顯示，在NB-UVB 治療后，銀屑病皮損處miR-21 表達(dá)明顯降低，miR-125b 表達(dá)升高，p63 表達(dá)沒有明顯變化。因此，NB-UVB 治療銀屑病的機(jī)制可能與其調(diào)節(jié)miR-21 及miR-125b 有關(guān)[7]。

1.2 miR-221/2 miR-221/2 位于X 染色體p11.3區(qū)，與多種癌癥發(fā)生有關(guān)（如乳腺癌、直腸癌、膠質(zhì)母細(xì)胞癌、甲狀腺癌）[8]。Zibert 研究顯示，銀屑病皮損與正常人比較，有42 個miRNAs 上調(diào)，5 個miRNAs 下調(diào)；而銀屑病非皮損與正常人比較無明顯變化；其中miR-221/2 呈過表達(dá)，由此導(dǎo)致金屬蛋 白 酶3 （Metalloproteinase 3，TIMP3） 降 解，而TIMP3 與細(xì)胞生長、增殖、凋亡及細(xì)胞外基質(zhì)降解有關(guān)。因此，miR-221/2-TIMP3 可能與銀屑病發(fā)病有關(guān)[9]。

1.3 miR-99a miR-99a 位于21 號染色體的21q21.1 區(qū)，與卵巢癌、鱗狀細(xì)胞癌、肝細(xì)胞癌、膀胱癌等有關(guān)[10]。Lerman 等[11]發(fā)現(xiàn)miR-99a 在銀屑病中過表達(dá)，可誘導(dǎo)角質(zhì)形成細(xì)胞分化。miR-99a 靶基因是胰島素樣生長因子1 受體（Insulin-like growth factor-1 receptor，IGF-1R），與銀屑病發(fā)病機(jī)制有關(guān)，miR-99a 過表達(dá)可下調(diào)IGF-1R 表達(dá)。此項(xiàng)研究顯示，miR-99a 是角質(zhì)形成細(xì)胞IGF-1R 信號傳導(dǎo)通路的一個重要調(diào)節(jié)物質(zhì)。

1.4 miR-424 miR-424 位于X 染色體Xq26.3區(qū)，與血管生成有關(guān)[12]。銀屑病患者血清中miR-424水平較正常人下調(diào)。miR-424 靶基因是絲裂原活化蛋白激酶1（MEK1）及細(xì)胞周期蛋白E1（Cyclin E1），二者在銀屑病中表達(dá)升高。正常人角質(zhì)形成細(xì)胞中miR-424 的特異性抑制物可引起MEK1 和cyclin E1 表達(dá)上調(diào)，最終引起細(xì)胞增殖。因此miR-424 低表達(dá)，MEK1、cyclin E1 高表達(dá)參與銀屑病發(fā)病[13]。

2 miRNAs 對銀屑病免疫及炎癥反應(yīng)的調(diào)控

目前多認(rèn)為銀屑病是由Th1 細(xì)胞主導(dǎo)，其他相關(guān)T 細(xì)胞及多種炎癥因子共同參與的免疫性疾病。近年發(fā)現(xiàn)，miR-203、miR-146a、miR-21、miR-31 和miR-1266 與銀屑病免疫異常有關(guān)。

2.1 miR-203 miR-203 位于14 號染色體的14q32.33 區(qū)，與靶基因共同作用參與腫瘤細(xì)胞增殖分化、侵襲和凋亡等。miR-203 是被發(fā)現(xiàn)的第一個皮膚特異性miRNA[14]，在皮膚組織中優(yōu)先表達(dá)，是角質(zhì)形成細(xì)胞分化的重要調(diào)節(jié)物，與皮膚疾病密切相關(guān)。miR-203 在正常情況下表達(dá)于皮膚表皮層，在銀屑病皮損中則呈現(xiàn)特異性過表達(dá)。其中的機(jī)制可能與其抑制SOCS-3 表達(dá)，進(jìn)而持續(xù)性激活SATA3 信號通路，導(dǎo)致炎癥反應(yīng)及角質(zhì)形成細(xì)胞異常分化有關(guān)[15]。

最新研究顯示，IL-8、IL-24 和TNF-α 是miR-203 進(jìn)行轉(zhuǎn)錄后抑制的靶點(diǎn)[16]。miR-203 對細(xì)胞因子信號具有微調(diào)作用，其可能通過抑制某些關(guān)鍵性促炎癥細(xì)胞因子，擾亂皮膚正常免疫反應(yīng)[17]。另有研究顯示，具有血管生成作用的miRNAs 在銀屑病皮損中表達(dá)顯著升高，并參與炎癥和銀屑病皮損的過度增殖[18]。

2.2 miR-146a miR-146a 位于5 號染色體5q34區(qū)，與自身免疫性疾病有關(guān)。有研究顯示miR-146a在銀屑病患者皮損及外周血單個核細(xì)胞中上調(diào)，并且這種上調(diào)與IL-17 表達(dá)呈正相關(guān)。然而miR-146a的靶基因白細(xì)胞介素-1 受體相關(guān)激酶1（Interleukin-1 receptor-associated kinase 1，IRAK1）在外周血及銀屑病皮損中表達(dá)降低。因此，一種可能機(jī)制是，miR-146a 無法抑制其靶基因IRAK1 表達(dá)，最終導(dǎo)致了銀屑病皮損炎癥持續(xù)存在[19]。

表1 miRNAs 與銀屑病的相關(guān)性

miR-146a 除了在銀屑病中高表達(dá)外，在自身免疫性疾病如類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、干燥綜合征中亦呈此狀態(tài)。其機(jī)制為，miR-146a 的直接靶點(diǎn)—Fas 表達(dá)受到明顯抑制。因此，靶向性作用于Fas，有望成為治療自身免疫性淋巴組織細(xì)胞增生癥的新策略[20]。

2.3 miR-21 miR-21 位于17 號染色體的17q23.1區(qū)，可抑制凋亡，抑制相關(guān)抑癌基因，促進(jìn)腫瘤發(fā)生發(fā)展，具有癌基因的功能[21]；在多種實(shí)體腫瘤，如膠質(zhì)母細(xì)胞瘤肺癌、胃癌、前列腺癌、結(jié)腸癌、食管癌、胰腺癌等中高表達(dá)。

有研究發(fā)現(xiàn)，miR-21 可調(diào)節(jié)多種免疫細(xì)胞，與自身免疫性疾病，如銀屑病、1 型糖尿病、多發(fā)性硬化、系統(tǒng)性紅斑狼瘡、干燥綜合征有關(guān)。雖然miR-21 在這些疾病中具體作用不完全清楚，但針對miR-21 的治療有望成為新策略[22]。

為了識別由于miR-21 水平增加引起的細(xì)胞反應(yīng)種類，Meisgen 等[23]比較了銀屑病患者與正常人表皮細(xì)胞及真皮T 細(xì)胞中miR-21 表達(dá)情況。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，miR-21 在銀屑病患者表皮細(xì)胞及真皮T 細(xì)胞中表達(dá)均升高。當(dāng)miR-21 受到抑制，會引起T 細(xì)胞凋亡率的增加。說明，miR-21 有抑制活化T 細(xì)胞凋亡的作用。miR-21 過表達(dá)可能導(dǎo)致T 細(xì)胞誘導(dǎo)的銀屑病樣皮膚炎癥反應(yīng)。

2.4 miR-31 miR-31 位于9 號染色體的9p21.3區(qū)，與食管癌、結(jié)腸癌有關(guān)。在銀屑病中，miR-31 過度表達(dá)。有研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)miR-31 被特異性抑制后，人角質(zhì)形成細(xì)胞表達(dá)IL-1β、趨化因子CXCL1、CXCL5、CXCL8 明顯降低。說明干擾miR-31 表達(dá)，可以降低角質(zhì)形成細(xì)胞活化血管內(nèi)皮細(xì)胞和吸引白細(xì)胞的能力。miR-31 的直接作用靶點(diǎn)是絲氨酸/蘇氨酸激酶40（STK40）。其通過作用于STK40，起到調(diào)節(jié)角質(zhì)形成細(xì)胞絲氨酸/蘇氨酸表達(dá)的作用。在銀屑病表皮中高表達(dá)的細(xì)胞因子TGF-β1，在體內(nèi)及體外均上調(diào)角質(zhì)形成細(xì)胞內(nèi)miR-31 表達(dá)。而miR-31 抑制劑可能具有治療銀屑病的作用[24]。

2.5 miR-1266 最近有關(guān)銀屑病是一種Th17 相關(guān)性疾病的理論成為研究熱點(diǎn)，大量研究顯示，銀屑病皮損及血清中IL-17 表達(dá)升高。因此，Ichihara等[25]假設(shè)miRNAs 與IL-17 過度表達(dá)的發(fā)生機(jī)制有關(guān)。他們檢測銀屑病患者血清miR-1266 水平，結(jié)果與預(yù)期相反，miR-1266 水平并沒有像預(yù)期結(jié)果一樣降低，而是明顯升高。此外，miR-1266 水平與銀屑病面積和嚴(yán)重程度指數(shù)（Psoriasis area severity index，PASI）評分及發(fā)病體表面積呈現(xiàn)弱的負(fù)相關(guān)。據(jù)此說明，血清miR-1266 可能不是直接調(diào)節(jié)IL-17表達(dá)，其可能是通過調(diào)節(jié)其他靶分子來介入銀屑病發(fā)病機(jī)制。

3 miRNAs 作為銀屑病生物標(biāo)記物的研究

銀屑病發(fā)病率較高，病情頑固，能否在疾病早期對其進(jìn)行及時檢測，以及發(fā)現(xiàn)與疾病進(jìn)展、預(yù)后相關(guān)的生物標(biāo)記物仍是難題。Hirao 等[26]認(rèn)為miR-19a 可能是銀屑病的生物標(biāo)記。他們選取18 位銀屑病患者和22 位健康人作對照。結(jié)果顯示銀屑病患者皮損毛根部位的miR-19a 水平較正常對照組顯著上調(diào)。

利用生物制劑治療銀屑病是目前銀屑病治療的突破性進(jìn)展。Pivarcsi 等[27]發(fā)現(xiàn)依那西普治療后，患者miR-106b，miR-26b，miR-142-3p，miR-223，miR-126 表達(dá)明顯下調(diào)，而甲氨蝶呤組沒有明顯變化。因此認(rèn)為，銀屑病患者血循環(huán)中miRNAs 水平改變，與抗TNF-α 治療銀屑病miRNAs 療效有關(guān)。提示血清miRNAs 水平是一種潛在的生物標(biāo)記物。

4 展望

miRNA 在細(xì)胞內(nèi)參與多種重要調(diào)控作用，miRNA 可以調(diào)控多個靶基因表達(dá)，而一個基因也可能受到多個miRNA 的調(diào)控；miRNA 表達(dá)也受到基因的抑制或激活調(diào)控。miRNA 與基因錯綜復(fù)雜的相互作用構(gòu)成了一個復(fù)雜的整體調(diào)控網(wǎng)絡(luò)（Regulatory network）。銀屑病不是單個miRNA 表達(dá)異常的結(jié)果，而是由多個miRNA 共同作用導(dǎo)致的。進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)銀屑病相關(guān)miRNA 及mRNA，通過生物信息學(xué)方法，構(gòu)建銀屑病miRNA-miRNA 以及miRNAmRNA 相互作用網(wǎng)絡(luò)，是今后研究的一個方向。通過復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)研究，不僅能進(jìn)一步揭示該病的發(fā)生機(jī)制，還將為疾病的治療提供新策略，以及為疾病的早期診斷和預(yù)后預(yù)測提供有價值的標(biāo)記物。

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