RNA甲基化在银屑病中的研究进展

宋建坤 ，蒯仂 ，李秀丽 ，茹意 ，罗楹 ，周蜜 ，李欣 ，李斌

（1．上海中医药大学附属岳阳中西医结合医院，上海200437；2．同济大学附属第十人民医院，上海200072）

腺嘌呤在N6位的甲基化即N6-甲基腺苷（m6A）是一种丰富的RNA修饰，有高度保守性，广泛存在于大多数真核生物物种（从酵母、植物、果蝇到哺乳动物）以及病毒mRNA中，在转录后mRNA的处理和代谢中发挥着重要的调控作用[1]。m6A修饰过程由3种通常称为“作者”（腺苷甲基转移酶）、“擦除器”（去甲基化酶）和“阅读器”（m6A结合蛋白）的蛋白质调控。m6A修饰作为表位转录标记，几乎可以调节RNA转录本代谢的所有方面，包括剪接、稳定性、结构、翻译和输出[2]。

银屑病是一种以T淋巴细胞为主的炎性细胞浸润的慢性炎症性皮肤疾病，以角质形成细胞过度增生为特征。结合m6A修饰在基因表达调控和免疫应答中的作用，本文对m6A修饰和银屑病发病机制之间的联系进行综述研究。

1 调控T细胞介导的免疫应答

银屑病是一种以T淋巴细胞为主的炎性细胞浸润的慢性炎症性皮肤疾病。最近Li等[3]研究表明RNA甲基化酶METTL3缺失的幼稚T细胞Th2细胞增多，而Th1和Th17细胞减少。此外，在淋巴减数过继转移模型中，缺乏METTL3的幼稚T细胞无法进行稳态扩增并保持幼稚状态。该研究首次阐明了m6A介导的关键转录物降解在控制T细胞稳态和IL-7诱导的分化中发挥作用。后续研究中，Tong等[4]发现调节性T细胞（Treg）特异性缺失m6A甲基化转移酶METTL3的小鼠，在断奶后会出现淋巴结肿大、脾脏肿大、毛发脱落等严重的自身免疫性疾病，表明m6A mRNA甲基化修饰对Treg细胞发挥抑制性功能至关重要。

Treg细胞是效应T细胞的一个重要亚群。银屑病病理特征之一为Th1/Th2轴活化及Th17/Treg平衡异常征[5]。在银屑病患者的皮损处，Treg细胞功能受损导致Th1和Th17过度活化，引起银屑病炎症。Yun等[6]发现，进展期银屑病患者的皮损中能发现Foxp3+Treg细胞数目降低，提示银屑病的加重可能与银屑病皮损处的Foxp3+Treg细胞数目减少有关。基于m6A作为免疫细胞稳态和功能的关键调控因子，及其mRNA甲基化修饰对Treg细胞发挥抑制性功能，笔者推测其可能通过维持Treg细胞的抑制性功能，使Th17/Treg细胞处于平衡状态，从而起到缓解银屑病的作用。

2 非编码RNA（ncRNA）

ncRNA是指不能翻译为蛋白的功能性RNA分子，过去一直被视为基因转录过程中的“垃圾序列”，现在被证实广泛参与细胞生命活动和许多人类疾病过程，并在表观遗传水平、转录水平及转录后水平发挥重要调控功能。在ncRNA中，m6A修饰在转录本的稳定性和功能中发挥作用。银屑病中大量差异表达的ncRNA分子在基因水平发挥了重要的调控作用。因此，m6A甲基化可能在ncRNA中促进转录本的降解，从而影响银屑病的进程。

2.1 微小核糖核酸（miRNA） miRNA是一类成熟产物长度约为22个核苷酸的非编码小RNA，被认为是疾病数量的基因和生物标志物的关键调控因子。自然发生的miRNA作为细胞分化、增殖和生存的重要调节因子，其异常和改变的miRNA表达参与调控细胞分化增殖及信号传导等多途径，与银屑病的发生发展密切相关[7-8]。银屑病是一种以T淋巴细胞介导的、以表皮增生、角质形成细胞过度增殖为特征的自身免疫性疾病。miRNA在银屑病中发挥关键作用，包括调节角质形成细胞的增殖、细胞因子和趋化因子的产生，以及介导银屑病的免疫功能障碍。在银屑病中异常表达的miRNA主要有miR-125b、miR-31、miR-203、miR-21、miR-146a/b 等。

Chen等[9]发现，通过调节miRNA生物发生酶切子或miRNA的表达，可以改变单个mRNA上的整个细胞m6A丰度和m6A，证实了miRNA通过介导METTL3与mRNA的结合，参与调控小鼠和人类细胞中m6A的形成。此外，METTL3的缺失导致多种细胞类型中成熟miRNA的整体减少，而酶活性较高的METTL3的过表达足以显著上调成熟miRNA的表达[10]。Zhou等[11]发现m6Afreq基因在胚胎发育、有丝分裂细胞周期、生长和凋亡信号通路等方面显著富集，而miRNA也与细胞的增殖与凋亡有关。miRNA的异常表达在银屑病的发生发展中发挥着重要的调控作用。Xu等[12]认为miR-125b在介导银屑病角质形成细胞分化和增殖的同时，通过抑制成纤维细胞生长因子受体（FGFR）2，下调和过表达抑制角质形成细胞的增殖和促进分化。银屑病表皮细胞因子高表达的转化生长因子（TGF）-β1可以在角质形成细胞中上调miR-31的表达，从而激活内皮细胞，吸引白细胞聚集，抑制炎性介质的产生[13]。据此，笔者推测m6A修饰过程中的腺苷甲基转移酶的过表达可能通过上调miRNA表达，从而抑制角质形成细胞的异常分化以及细胞因子和趋化因子的产生，缓解银屑病的发生。

2.2 长链非偏码RNA（lncRNA） lncRNA其长度超过200个核苷酸，不编码蛋白质，主要位于细胞核内。在银屑病中表达失衡的lncRNA主要有压力应激诱导的银屑病易感性相关RNA基因（PRINS）、lncRNA-MSX2P1 等。Patil等[14]发现lncRNA X非活性特异性转录物（XIST）和细胞mRNA中m6A的形成是由RNA结合基序蛋白（RBM）15及其旁体RBM15b介导的，后者结合m6A甲基化复合物并将其招募到RNA中的特定位点，这导致相邻m6A共有基序中腺苷核苷酸的甲基化。m6A的结合蛋白之一，YTHDC1，优先结合XIST上的m6A标记物，是XIST赋予人类细胞转录沉默的必要条件。

Ahn等[15]通过对银屑病患者治疗前后和健康对照者的皮肤样本进行RNA序列分析，利用加权基因共表达网络分析（WGCNA），发现50%以上的共表达基因是lncRNA。Qiao等[16]发现lncRNA-MSX2P1通过抑制miR-6731-5p和激活S100钙结合蛋白A7（S100A7，银屑素），促进白细胞介素（IL）-22刺激的角质形成细胞增殖，从而促进银屑病的发生，这说明lncRNA在调节银屑病发病机制中发挥着关键作用。因此，m6A可能通过与lncRNA的XIST结合，使转录沉默，缓解银屑病的发生。

2.3 环状RNA（circRNA） circRNA由选择性剪接产生，代表一类特殊的ncRNA分子。circRNA在真核细胞细胞质中含量丰富，有组织、行为和疾病特异性，其可以调节转录或剪接，并与RNA结合蛋白相互作用[17]。最近，Zhou等[18]通过对m6A位点的全基因组定位，发现了circRNA中广泛存在的m6A修饰，结果表明，circRNA中的m6As与mRNA中的m6A蛋白复合物有相同的“作者”和“阅读器”蛋白复合物，而circRNA中的许多m6A位点与mRNA中的m6A位点存在显著差异。Qiao等[19]首次使用微阵列对银屑病中circRNA表达谱进行了研究，结果银屑病病灶hsa_circ_0061012显著上调，提示hsa_circ_0061012可能是银屑病的候选生物标志物。因此，m6A可能通过对circRNA的调控，直接或间接影响银屑病。

3 信号传导通路

m6A主要在Janus激酶-信号转导及转录激活因子（JAK/STAT）通路和Notch通路中发挥作用，而这2种通路在银屑病的发病机制中也被证实有重要的作用，现作如下综述。

3.1 JAK/STAT通路 JAK/STAT信号通路在调节免疫应答、干细胞调控和确定不同生物体的细胞特性方面起着至关重要的作用。JAK/STAT信号转导开始于JAK的激活，通过将生长因子、干扰素（IFN）或IL等配体结合到特定的跨膜受体，JAK磷酸化相应的STAT，活化的STAT将信号由细胞膜传至细胞核，从而发挥多种生物学效应[20]。最新研究发现，m6A甲基转移酶METTL3通过介导JAK2/STAT3信号通路，通过YTHDF1/YTHDF2依赖的转录后调控，在调节多能干细胞的多能性方面发挥重要作用[21]。细胞因子信号传导抑制因子（SOCS）蛋白是JAK/STAT信号通路的关键生理抑制剂，在T细胞增殖和分化中起重要作用。Madonna等[22]发现SOCS1与SOCS3在银屑病角质形成细胞中大量表达，其与银屑病皮损区强烈的不良反应密切相关。Galluzzo等[23]研究表明，托法替尼在JAK蛋白的ATP结合位点可以起到可逆、竞争性的ATP抑制剂的作用，决定其失活，从而阻止下游的STAT蛋白激活，使STAT蛋白不能上调银屑病相关的促炎基因，从而阻断银屑病进程。m6A通过对SOCS靶向降解，在JAK/STAT信号通路中发挥重要作用，以控制T细胞的稳态，缓解银屑病的发生。

3.2 Notch通路 Notch通路在决定细胞增殖和分化以及免疫细胞的发育和功能中起着重要作用[24]。Lv等[25]利用Cre/LoxP系统生成内皮特异性的METTL3敲除小鼠，确定了METTL3介导的m6A修饰在Notch信号活性中发挥重要调控作用，在小鼠最终造血中起到不可或缺的作用。Skarmoutsou等[26]研究表明Notch通路对表皮细胞的正常维持和更新至关重要，而其失调可能与银屑病皮肤表型有关。Abdou等[27]发现银屑病皮肤中的Notch1表达上调。因此，m6A可能通过调控Notch信号活性，维持上皮稳态，调节炎性反应发生，减缓银屑病的进程。

4 小结

m6A作为免疫细胞稳态和功能的关键调控因子，发挥维持Treg细胞的抑制性功能。信号传导方面主要在JAK/STAT信号通路、Notch信号通路发挥功能，通过对SOCS靶向降解，控制T细胞的稳态，抑制炎性反应的发生。同时，m6A甲基化在非编码RNA中促进转录本的降解，可能在基因水平上缓解银屑病的进程。然而目前尚缺乏临床实验、体内外实验直接阐明m6A与银屑病发病的关联与相关功能研究，今后针对性地进行银屑病中m6A修饰的研究，将补充研究者对银屑病的认识。