金 曌, 李聰慧, 程 楊, 蘇 慧, 付 霆
銀屑病是一種多基因遺傳背景下自身免疫紊亂導(dǎo)致的炎性皮膚病,在中國其總患病率約為0.47%,男女患病率無差異[1-4]。由于銀屑病病程長、易復(fù)發(fā)及難以治愈等特點,患者的預(yù)后仍然不容樂觀。因此亟需尋找與銀屑病患病風(fēng)險和疾病活動度有關(guān)的生物標(biāo)記物來監(jiān)測患者病情和改善患者的預(yù)后。長鏈非編碼RNA(long non-coding RNA, lncRNA)核富集轉(zhuǎn)錄本1(nuclear enriched abundant transcript 1, NEAT1)在免疫性疾病系統(tǒng)性紅斑狼瘡患者單核細(xì)胞中過表達(dá),且與疾病活動度、炎癥因子表達(dá)量呈正相關(guān);在骨關(guān)節(jié)炎患者中,lncRNA NEAT1的過表達(dá)和滑膜細(xì)胞的增生、炎癥因子表達(dá)量上調(diào)有關(guān)[5-6]。這些研究表明,lncRNA NEAT1在炎癥性疾病發(fā)生和進(jìn)展過程扮演著重要角色。銀屑病作為一種典型的炎癥性皮膚病,lncRNA NEAT1也可能參與其發(fā)生、發(fā)展過程。本研究旨在評估lncRNA NEAT1在銀屑病患者病變皮膚組織中的表達(dá)水平以及其與疾病嚴(yán)重程度和炎癥因子水平的關(guān)聯(lián)。
1.1對象 收集2016年7月—2018年6月筆者醫(yī)院就診的銀屑病患者204例,男性122例,女性82例,年齡(46.4±12.4)歲(34~58.8歲),體質(zhì)量指數(shù)(body mass index, BMI)為(23.6±4.1)kg/m2(19.5~27.7 kg/m2),病程、受累體表面積(body surface area, BSA)和銀屑病皮損面積及嚴(yán)重度指數(shù)(psoriasis area and severity index, PASI) 中位數(shù)分別為10.0年(5.0~14.8)年、19.0%(16.0%~22.0%)和8.4(6.8~12.1)。納入標(biāo)準(zhǔn):(1)按照《中國臨床皮膚病學(xué)》中銀屑病的臨床診斷標(biāo)準(zhǔn)診斷為銀屑病[7];(2)年齡>18歲;(3)同意鉆取皮膚病變組織及附近非病變組織。排除標(biāo)準(zhǔn):除銀屑病以外別的皮膚炎癥疾病,或伴隨其他系統(tǒng)性免疫疾病,如類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎、紅斑狼瘡。所有銀屑病患者均位于進(jìn)展期,其中尋常型181例、關(guān)節(jié)型12例、局限性膿皰型6例及紅皮型5例。共有186例(91.2%),172例(84.3%),140例(68.6%)和22例(10.8%)患者正在接受局部治療、光療、系統(tǒng)性非生物制劑治療和系統(tǒng)性生物制劑治療。本研究獲得筆者醫(yī)院倫理委員會批準(zhǔn),所有納入研究的患者均簽署知情同意書。
1.2數(shù)據(jù)收集 患者納入研究后,記錄患者的年齡、性別、BMI、病程、銀屑病受累BSA并評估PASI評分;此外,記錄患者正在使用的藥物類型以排除藥物對lncRNA NEAT1水平的影響。
1.3標(biāo)本獲取及保存 患者納入研究后,鉆取3 mm深度銀屑病病變組織標(biāo)本,并同時鉆取病變5 cm外的配對正常皮膚組織標(biāo)本,置于-80 ℃冰箱保存?zhèn)溆谩?/p>
1.4定量聚合酶鏈反應(yīng)(quantitative polymerase chain reaction, qPCR)檢測 采用qPCR檢測病變組織及配對正常皮膚組織的lncRNA NEAT1表達(dá)量,并檢測病變組織標(biāo)本的腫瘤壞死因子α(tumor necrosis factor-α, TNF-α)、白細(xì)胞介素6(interleukin-6, IL-6)、IL-8、IL-17和IL-22 mRNA的表達(dá)量。qPCR具體操作如下:采用TRIzol (美國Invitrogen公司)提取組織總RNA后,采用PrimeScript RT reagent (日本Takara公司)進(jìn)行RNA的逆轉(zhuǎn)錄,采用One Step SYBR PrimeScript RT-PCR Kit (日本Takara公司)進(jìn)行qPCR定量檢測。以GAPDH作為內(nèi)參,并采用2-△△Ct法計算目標(biāo)基因的相對表達(dá)量。引物序列見表1。
表1 qPCR引物設(shè)計
lncRNA:長鏈非編碼RNA;NEAT1:核富集轉(zhuǎn)錄物1;TNF-α:腫瘤壞死因子-α;IL:白細(xì)胞介素.
2.1lncRNA NEAT1的表達(dá)量 lncRNA NEAT1的表達(dá)量在正常皮膚組織和病變皮膚組織中的中位值分別為1.442(0.667~2.324)和3.014(1.498~4.960)。與正常皮膚組織比較,lncRNA NEAT1表達(dá)量在病變組織中明顯偏高(P<0.001,圖1A)。用于鑒別銀屑病病變皮膚組織和正常皮膚組織的ROC曲線下面積(area under curve, AUC)為0.747(95%CI:0.700~0.794),以最佳切割點lncRNA NEAT1的表達(dá)量2.077為閾值時(最佳切割點定義為敏感度和特異度之和最大的點),區(qū)別銀屑病病變皮膚組織和正常皮膚組織的敏感度為66.7%,特異度為72.5%(圖1B),表明lncRNA NEAT1的表達(dá)量可以很好地區(qū)分銀屑病病變皮膚組織和正常皮膚組織。
2.2lncRNA NEAT1表達(dá)量與患者臨床特征的關(guān)聯(lián) 銀屑病患者病變皮膚組織lncRNA NEAT1表達(dá)量與PASI評分呈正相關(guān)(r=0.275,P<0.001,表2)。此外,病變皮膚組織lncRNA NEAT1的表達(dá)量與患者年齡、性別、BMI、病程、受累BSA和治療方式均無關(guān)(表2,3)。進(jìn)一步分析不同銀屑病分型與長鏈非編碼RNA NEAT1的關(guān)系,發(fā)現(xiàn)長鏈非編碼RNA NEAT1與不同銀屑病分型無顯著差異(P=0.094,表4)。
2.3PASI評分的關(guān)聯(lián)因素分析 采用單元線性回歸分析PASI評分的關(guān)聯(lián)因素,結(jié)果顯示病變皮膚組織lncRNA NEAT1表達(dá)量(P=0.001)、年齡(P=0.014)、受累BSA(P<0.001)和局部治療(P=0.005)均與PASI評分呈正相關(guān)。進(jìn)一步采用多元線性回歸模型分析PASI評分的關(guān)聯(lián)因素,結(jié)果顯示病變皮膚組織lncRNA NEAT1(P=0.014)、受累BSA(P<0.001)和局部治療(P=0.008)均與PASI呈獨立正相關(guān)。其他臨床病理特征和PASI評分的關(guān)聯(lián)詳見表5。
表2 病變皮膚組織lncRNA NEAT1表達(dá)量和患者臨床特征(連續(xù)變量)的關(guān)聯(lián)
Tab 2 Association between lncRNA NEAT1 relative expression in psoriatic lesions and clinical characteristics (continuous variable) of psoriatic patients
臨床特征(連續(xù)變量)lncRNA NEAT1表達(dá)量rP年齡0.072BMI0.058病程0.038受累BSA0.111PASI評分0.275<0.001
lncRNA:長鏈非編碼RNA;NEAT1:核富集轉(zhuǎn)錄物1;BMI:體質(zhì)量指數(shù);BSA:體表面積;PASI:銀屑病皮損面積及嚴(yán)重度指數(shù).
2.4lncRNA NEAT1表達(dá)量與炎癥因子mRNA表達(dá)量的關(guān)聯(lián) 病變組織炎癥因子TNF-α,IL-6,IL-8,IL-17和IL-22 mRNA的表達(dá)量分別為2.223(1.417~2.985),1.736(1.086~2.521),2.529(1.504~3.750),2.397(1.610~3.417)和2.782(1.642~4.220)。銀屑病患者病變皮膚組織lncRNA NEAT1的表達(dá)量與TNF-α mRNA(r=0.342,P<0.001)、IL-6 mRNA(r=0.315,P<0.001)、IL-8 mRNA(r=0.174,P=0.013)、IL-17 mRNA(r=0.345,P<0.001)和IL-22 mRNA(r=0.146,P=0.037)表達(dá)量均呈正相關(guān)(表6)。
表3 病變皮膚組織lncRNA NEAT1表達(dá)量和患者臨床特征(分類變量)的關(guān)聯(lián)
Tab 3 Association of lncRNA NEAT1 relative expression in psoriatic lesions with clinical characteristics (classified variable) of psoriatic patients
臨床特征(分類變量)lncRNA NEAT1表達(dá)量性別 女3.470(2.029~5.630) 男2.658(1.185~4.763)局部治療 無2.727(1.517~4.724) 有3.068(1.482~4.969)光療 無3.678(1.652~5.942) 有2.942(1.302~4.889)系統(tǒng)性非生物制劑治療 無3.338(1.743~5.262) 有2.893(1.302~4.889)系統(tǒng)性生物制劑治療 無2.931(1.445~5.103) 有3.544(1.646~4.592)
lncRNA NEAT1是從染色體11q13.1轉(zhuǎn)錄而來的,它含有兩種單體形式,分別是NEATI-1(3.7 kb)和NEATI-2(23 kb),且被認(rèn)為是病毒誘導(dǎo)的非編碼RNA[8-12]。最近的研究表明,lncRNA NEAT1與多種免疫性和炎癥性疾病的生物學(xué)活動密切相關(guān)。研究發(fā)現(xiàn),lncRNA NEAT1 在系統(tǒng)性紅斑狼瘡中通過調(diào)節(jié)絲裂原激活的蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)通路的下游,促進(jìn)Toll樣受體(TLR4)介導(dǎo)的炎癥反應(yīng)過程[6]。另一研究發(fā)現(xiàn),lncRNA NEAT1在骨關(guān)節(jié)炎中滑膜細(xì)胞增生過程中可以抑制miR-181c的表達(dá),從而促進(jìn)骨橋蛋白表達(dá)和滑膜細(xì)胞增生,骨橋蛋白再參與調(diào)節(jié)多種促炎因子(例如IL-6和IL-8)的表達(dá)[5]。此外,lncRNA NEAT1還被發(fā)現(xiàn)在動脈粥樣硬化中受低密度脂蛋白誘導(dǎo),參與亞核結(jié)構(gòu)paraspeckle的形成,繼而paraspeckle通過核因子(nuclear factor-κB,NF-κB)和 p38 信號通路,參與巨噬細(xì)胞主導(dǎo)的炎癥和脂質(zhì)的攝取[13]。以上研究表明,lncRNA NEAT1間接或直接調(diào)控炎癥反應(yīng),從而促進(jìn)了免疫性或炎癥性疾病的發(fā)生或進(jìn)展過程。臨床研究發(fā)現(xiàn),在骨關(guān)節(jié)炎患者退化的滑膜組織中,lncRNA NEAT1 被發(fā)現(xiàn)表達(dá)量上調(diào)[5]。此外,在系統(tǒng)性紅斑狼瘡患者血液單核細(xì)胞中l(wèi)ncRNA NEAT1也高表達(dá),且與疾病活動度呈正相關(guān)[6]。鑒于銀屑病是以高度炎癥為特征的自身免疫性皮膚病,筆者假設(shè)lncRNA NEAT1也與銀屑病的發(fā)病機(jī)理和進(jìn)展過程有關(guān)。因此,筆者比較了銀屑病患者病變皮膚組織和配對正常皮膚組織中l(wèi)ncRNA NEAT1的表達(dá)量,結(jié)果表明lncRNA NEAT1在銀屑病患者病變皮膚組織中的表達(dá)量明顯高于正常皮膚組織,且ROC曲線結(jié)果顯示lncRNA NEAT1高表達(dá)可以用來很好地區(qū)分銀屑病病變皮膚組織和正常皮膚組織。關(guān)聯(lián)分析表明,lncRNA NEAT1表達(dá)量和銀屑病疾病活動度呈正相關(guān),進(jìn)一步的多元線性回歸分析表明病變皮膚組織lncRNA NEAT1表達(dá)量與疾病活動度呈獨立正相關(guān)。這些結(jié)果可能的原因是:(1)lncRNA NEAT1可能在真皮層自體免疫細(xì)胞中通過結(jié)合核內(nèi)蛋白PSPC1、SFPQ或p54nrb組成paraspeckle結(jié)構(gòu),繼而paraspeckle通過多種炎癥通路(如MAPK、NF-κB)促進(jìn)真皮層自體免疫細(xì)胞分泌多種炎癥因子(包括TNF-α,IL-6,IL-8 和IL-1β等),導(dǎo)致炎癥反應(yīng)增強(qiáng),因而臨床表現(xiàn)為銀屑病的活動度更高;(2)lncRNA NEAT1可能直接參與調(diào)控炎癥反應(yīng)相關(guān)通路,誘導(dǎo)炎癥反應(yīng)增強(qiáng),使銀屑病患者的疾病活動度升高[5-6,13-15]。
表4 不同銀屑病分型和病變組織lncRNA NEAT1相對表達(dá)量的關(guān)聯(lián)
lncRNA:長鏈非編碼RNA; NEAT1:核富集轉(zhuǎn)錄物1; BMI:體質(zhì)量指數(shù);BSA:體表面積.
表5 PASI評分的關(guān)聯(lián)因素(線性回歸分析)
Tab 5 Factors affecting PASI score by linear regression analysis
炎癥因子mRNA相對表達(dá)量lncRNA NEAT1相對表達(dá)量rPTNF-α mRNA0.342<0.001IL-6 mRNA0.315<0.001IL-8 mRNA0.1740.013IL-17 mRNA0.345<0.001IL-22 mRNA0.1460.037
PASI:銀屑病皮損面積及嚴(yán)重度指數(shù); lncRNA:長鏈非編碼RNA; NEAT1:核富集轉(zhuǎn)錄物1;IL:白細(xì)胞介素;TNF-α:腫瘤壞死因子-α.
表6 病變皮膚組織lncRNA NEAT1表達(dá)量和炎癥因子mRNA相對表達(dá)量的關(guān)聯(lián)
Tab 6 Association between lncRNA NEAT1 relative expression of psoriatic lesions and relative expression of inflammatory cytokine mRNA
炎癥因子mRNA相對表達(dá)量lncRNA NEAT1相對表達(dá)量rPTNF-α mRNA0.342<0.001IL-6 mRNA0.315<0.001IL-8 mRNA0.1740.013IL-17 mRNA0.345<0.001IL-22 mRNA0.1460.037
lncRNA:長鏈非編碼RNA;NEAT1:核富集轉(zhuǎn)錄物1;TNF-α:腫瘤壞死因子-α;IL:白細(xì)胞介素.
文獻(xiàn)報道,TNF-α,IL-6,IL-8,IL-17和IL-22與銀屑病疾病進(jìn)展非常相關(guān)[3,16]。因此,為進(jìn)一步確定lncRNA NEAT1與銀屑病炎癥的關(guān)系,本研究檢測了銀屑病患者病變皮膚組織中TNF-α,IL-6,IL-8,IL-17和IL-22水平,并與lncRNA NEAT1在病變皮膚組織中表達(dá)量做關(guān)聯(lián)分析,結(jié)果顯示病變皮膚組織中l(wèi)ncRNA NEAT1表達(dá)水平與TNF-α,IL-6,IL-8,IL-17和IL-22水平呈正相關(guān),表明lncRNA NEAT1可能是通過促進(jìn)炎癥反應(yīng)來加重患者的疾病活動度,這可能與其在系統(tǒng)性紅斑狼瘡或動脈粥樣硬化中的促炎作用類似。lncRNA NEAT1通過直接調(diào)控炎癥反應(yīng)相關(guān)通路,如誘導(dǎo)MAPK途徑激活來促進(jìn)TLR4介導(dǎo)的炎癥反應(yīng)過程,從而誘導(dǎo)促炎因子的表達(dá)。此外,lncRNA NEAT1也可以通過形成paraspeckle,間接參與調(diào)控炎癥反應(yīng)相關(guān)通路,比如NF-κB或 p38,繼而誘導(dǎo)促炎因子的表達(dá)[5-6,14-16]。
本研究不足之處:(1) 未深入評估lncRNA NEAT1影響銀屑病患者炎癥水平和疾病活動度的機(jī)制;(2) 研究樣本來自單中心且樣本量較小,可能造成患者選擇偏倚和統(tǒng)計效能下降;(3) 未評估lncRNA NEAT1在銀屑病患者轉(zhuǎn)歸中的作用。