非编码RNA在银屑病发病过程中的机制

黄 聪(综述)，钟伟龙，沈长兵，于 波(审校)

银屑病是一种反复发作的慢性炎症性皮肤病，影响着近3%的世界人口并严重降低患者的生活质量[1]。银屑病的主要病理表现为角质形成细胞异常增生与分化，新生血管形成，炎症细胞浸润到表皮和真皮层[1-2]。尽管导致银屑病的分子机制尚不清楚，但特定的遗传因素及环境因素在银屑病发病过程中起关键作用。当受到外界刺激时，表皮的角质形成细胞产生多种炎症介质，激活浆细胞样树突状细胞，导致辅助性T细胞(Th细胞)活化，分泌大量促炎因子；而这些促炎因子反作用于角质形成细胞，促进其进一步异常增殖与分化，导致银屑病炎症反应的放大[3-7]。近年来，随着对非编码RNA(non-coding RNA，ncRNA)研究的深入，越来越多的ncRNA被发现与银屑病的病理生理相关[8-9]。ncRNA可通过调节角质形成细胞增殖与分化、趋化因子或细胞因子的分泌以及T细胞的活性参与银屑病发病过程(图1)。本研究将系统综述3种ncRNA，包括微小RNA(microRNA，miRNA)、长非编码RNA(long non-coding RNA，lncRNA)及环状RNA(circular RNA，circRNA)在银屑病中的研究进展。

TNF：肿瘤坏死因子；lncRNA:长非编码RNA；IFN-γ：干扰素-γ；DC：树突状细胞；IL：白细胞介素；Th:辅助性T细胞。

1 miRNAs参与银屑病发病的调控

miRNA是一类小的(约22个核苷酸)非编码RNA[10]。已有诸多研究表明，miRNAs在银屑病中表达失调[11-14]。

银屑病一个最典型的特征是角质形成细胞异常增生与分化[1]。近年来，大量研究报道miRNAs在银屑病角质形成细胞增殖与分化过程中起关键作用。如miR-181b，miR-330以及miR-876-5p在银屑病患者的皮损组织或血液中下调表达，而过表达miR-181b/miR-330/miR-876-5p抑制角质形成细胞增殖[15-17]。此外，Akt3基因在银屑病患者中异常高表达，而miR-320b/miR-125b-5p/miR-181b-5p均直接靶向抑制Akt3并抑制角质形成细胞增殖[18-19]。白细胞介素22(interleukin 22，IL-22)刺激角质形成细胞中miR-122-5p与miR-548a-3p的表达，而miR-122-5p/miR-548a-3p能够促进角质细胞增殖[20-21]。还有一部分miRNAs同时参与角质形成细胞增殖与分化的调控，如miR-194，miR-217及miR-4516在银屑病皮损中均下调表达，而过表达miR-194/miR-217/miR-4516则会抑制角质形成细胞增殖并诱导分化[22-24]。

银屑病是一种炎症性疾病。皮肤表皮层产生多种炎症介质，而这些炎症介质对于银屑病的发生和维持至关重要[3-5]。研究表明，miRNAs参与银屑病炎症因子的调节。Primo等[25-26]报道，miR-203直接靶向肿瘤坏死因子α(tumor necrosis factor alpha，TNF-α)和IL-24，而TNF-α是银屑病发病过程中的关键促炎细胞因子。因此，miR-203能够抑制皮肤免疫反应并缓解银屑病的病程。此外，Xu等[13]发现，抑制miR-31表达可抑制角质形成细胞中炎症因子的产生。而在银屑病小鼠模型中，角质形成细胞中miR-31的缺失降低了银屑病炎症程度[27]。Toll样受体2(toll-like receptor 2，TLR2)刺激角质形成细胞表达miR-146a，而miR-146a通过抑制IL-8和TNF-α的分泌抑制角质形成细胞对中性粒细胞的趋化吸引[28]。此外，miR-146a的遗传缺陷导致银屑病早发[29]。在功能上，miR-146a抑制角质形成细胞中IL-17驱动的炎症，提示miR-146a在调节银屑病皮肤炎症中起关键作用[29]。

银屑病也是一种由T细胞介导的免疫性皮肤病[6-7]。研究表明，miRNAs参与调节银屑病T细胞亚群的平衡，如miR-138通过调节Th1/Th2比例参与银屑病免疫平衡调控[30]。此外，miR-210在寻常型银屑病患者CD4+T细胞中表达上调，且miR-210过表达导致银屑病患者的免疫功能障碍[31]。进一步研究发现，miR-210促进Th17和Th1细胞分化，抑制Th2细胞分化[32]。另外，Griffiths 及Bian等[33-34]报道，miR-340与IL-17A靶向结合，而IL-17在调节银屑病T细胞活化方面起关键作用。

2 lncRNAs参与银屑病发病的调控

lncRNA为长度约200个碱基的非蛋白编码RNA[35]。研究表明，lncRNA在自身免疫性疾病中起重要作用，包括系统性红斑狼疮、类风湿关节炎、溃疡性结肠炎和银屑病[36-39]。Tsoi等[40]通过高通量测序发现多个在银屑病皮损中差异表达的lncRNAs，而这些lncRNAs与免疫相关的基因共表达，且富集在表皮分化复合物中，提示这些lncRNAs可能参与银屑病发病过程。另外一项研究则用阿达木单抗治疗前(lesional skin from psoriasis patients before treatment，PP)后(lesional skin from psoriasis patients after treatment，PT)的银屑病患者以及健康个体的皮肤(normal skin from healthy individuals，NN)作为研究对象，进行lncRNA转录组测序，鉴定出PP和NN间有971个差异表达的lncRNAs(可作为区分银屑病皮肤与健康皮肤的分子标记)，PP和PT间有157个差异表达的lncRNAs(可作为生物制剂阿达木治疗前后银屑病皮损中的分子标记)，均具有重要的临床应用价值[41]。近期，Yan等[42]使用微阵列分析来自银屑病患者及健康志愿者的皮肤样品，发现2 194个lncRNAs和1 725个mRNAs失调，但这些差异表达的lncRNAs的功能及其与1 725个失调表达的基因间的关系仍需进一步验证。

早在2005年，Sonkoly等[43]发现，lncRNA PRINS(压力诱导的银屑病易感性相关RNA)增强银屑病易感性且在角质形成细胞增殖过程中起重要作用。IL-22处理HaCaT细胞会显著上调lncRNA MSX2P1表达，进一步研究发现MSX2P1在银屑病皮损中也异常高表达，且通过抑制miR-6731-5p并激活S100A7促进角质形成细胞生长[44]。在银屑病皮损中显著上调的lncRNAs还包括MIR31HG和RP6-65G23.1，它们均可通过促进细胞周期加快HaCaT细胞增殖[45-46]。此外，还有一些lncRNAs在银屑病皮损中被显著下调，比如MEG3和LOC285194，MEG3通过调节miR-21和Caspase-8的表达对角质形成细胞增殖具有抑制作用，而LOC285194负向调控miR-616表达，进而导致GATA3活化，最终降低角质形成细胞的活力[47-48]。

3 circRNAs参与银屑病发病的调控

自发现ncRNA以来，研究者发现多种ncRNAs(例如miRNA和lncRNA)参与银屑病的发病过程[12，41]。最近的报道显示，一种新的非编码RNA即circRNA也可能参与银屑病调控。circRNA是通过交替剪接产生的一类特殊的ncRNA分子，在进化上高度保守，并具有组织、行为和疾病特异性[49-50]。circRNA可充当miRNA的内源竞争性RNA，它们竞争性地结合miRNA，以减弱miRNA对其靶基因mRNA的翻译抑制或降解[51]。越来越多的证据表明，circRNA参与调节细胞增殖、炎症和免疫，而这些因素都与银屑病发病相关[52-53]。

Qiao等[54]通过芯片技术鉴定出4 956个银屑病中差异表达的circRNAs(3 016个上调，1 940个下调)，其中hsa_circ_0061012被显著上调。通过GO分析与hsa_circ_0061012相关基因的生物学功能，发现GO富集前30位中的大多数与银屑病发病相关。因此，hsa_circ_0061012可能作为银屑病临床诊断的候选生物标志物。然而，在另外一项研究中，Moldovan等[55]通过RNA-seq分析发现，寻常型银屑病患者皮损中多数circRNAs表达下调，这项研究与Qiao等[54]的发现有出入，可能由于检测手段及样本类型不一致所致。

Liu等[56]对银屑病皮损和正常皮肤来源的间充质干细胞(skin mesenchymal stem cells，S-MSC)进行测序，发现129个差异表达的circRNAs，其中chr2：206992521|206994966显著上调。通过siRNA敲低S-MSC中chr2：206992521|206994966，之后与T细胞共培养会显著降低T细胞的增殖活性[56]。进一步研究表明，chr2：206992521|206994966通过影响局部细胞因子分泌，影响T淋巴细胞的活性。

circ_0003738在银屑病调节性T细胞(regulatory T cells，Treg)中显著上调[57]。在银屑病Treg细胞中敲除circ_0003738将阻碍促炎因子IL-17A和干扰素γ(interferon gamma，IFN-γ)的分泌。进一步研究发现，circ_0003738通过miR-562/IL-17RA和miR-490-5p/IFNGR2轴降低Treg细胞对银屑病的抑制功能，从而促进银屑病的炎症反应[57]。

ncRNA介导的表观遗传调控与银屑病的发生和发展密切相关，也是后基因组时代的重要研究课题。通过修饰的核酸技术将ncRNA递送到皮肤组织是非常有潜力的银屑病备选治疗方案。此外，从血液或尿液样本中检测到的ncRNA可作为诊断和预后的生物标志。但ncRNA应用于临床仍存在以下问题：(1)ncRNA的生物活性具有多样性和复杂性，因此，其作用的特异性还有待进一步确证。(2)目前的研究集中在miRNA对银屑病发病过程的作用以及机制，而对较新发现的lncRNA及circRNA研究较少。(3)目前的研究主要集中在细胞水平，少数的研究应用了小鼠模型，在体的研究成果报道少。(4)通过高通量测序研究ncRNA表达这一技术已经非常成熟，也发现多种与银屑病相关的血液和皮肤差异表达的ncRNA，但至今尚未找到可以作为银屑病临床诊断的分子标记物。相信随着研究的不断深入，ncRNA有望成为银屑病临床诊断的标志物和药物治疗靶点。