circRNA在系统性红斑狼疮中的研究进展

[摘要]"系统性红斑狼疮是一种慢性、多系统受累的自身免疫性疾病，可累及全身多个脏器。环状RNA（circular"RNA，circRNA）是一种非编码RNA，是普遍存在且高度稳定的一类分子，具有组织表达特异性。近些年研究发现，circRNA在人体的生理病理过程中起重要作用。越来越多的证据表明，circRNA的异常表达与自身免疫性疾病的发生发展密切相关，其可作为疾病诊断和监测的生物标志物。本文综述circRNA的形成机制、分布和功能等，并阐述circRNA在系统性红斑狼疮中的研究进展。

[关键词]"环状RNA；系统性红斑狼疮；免疫细胞；生物标志物

[中图分类号]"R593.24""""""[文献标识码]"A""""""[DOI]"10.3969/j.issn.1673-9701.2024.23.033

系统性红斑狼疮（systemic"lupus"erythematosus，SLE）是一种慢性、多系统受累的自身免疫性疾病，可累及全身多个脏器。SLE的主要特点是B细胞和T细胞过度反应，丧失其自身耐受性，形成免疫复合物和核自身抗原，引发炎症反应，导致多器官炎症。环状RNA（circular"RNA，circRNA）是长链非编码RNA（long"noncoding"RNA，lncRNA）中的新亚类，其广泛表达于从病毒到哺乳动物的多个物种中。1979年，circRNA首次在人宫颈癌HeLa细胞中检测到[1]。circRNA含有的共价闭环反剪接结构十分罕见，此前其被认为是错误的剪接产物[2]。随着高通量测序技术和生物信息学工具的不断发展，研究认为circRNA是人类转录组的普遍特征之一。本文综述circRNA的形成机制、分布和功能及其与SLE的相关性，并对circRNA未来的研究方向进行展望。

1""circRNA概述

circRNA是一种新型的内源性非编码RNA，由前体信使RNA（messenger"RNA，mRNA）的特殊剪接方式，即通过反剪接方式产生。反剪接是外显子的3'端通过3'，5'-磷酸二酯键连接到其自身或上游外显子的5'端，形成具有反剪接连接位点的封闭结构[3]。circRNA的形成机制尚未完全清楚。目前，关于circRNA的形成机制有3种说法：内含子配对驱动的环状化、RNA结合蛋白介导的环状化及套索驱动的环状化[4]。根据组成，circRNA可分为外显子circRNA、内含子circRNA及外显子-内含子circRNA[5]。自然界以外显子circRNA居多。

1.1""circRNA的形成机制

外显子circRNA两侧有异常长的内含子，两侧碱基序列互补配对，5’剪接位点可直接与3’剪接位点结合形成circRNA。Liang等[6]研究发现，某些内含子同时包含剪接位点和侧翼的反向互补重复序列。在此过程中，内含子重复序列通过彼此碱基配对使剪接位点靠近在一起，从而促进反向剪接。Capel等[7]研究发现，Y染色体性别决定区（sex-determing"region"of"Y"chromosome，Sry）中有多达15"000nt的内含子序列近乎完整的互补对，这些反向互补匹配可促进转录本中发卡结构的形成，从而促进Sry的环化。秀丽隐杆线虫相关研究也证实，反向互补匹配在RNA的环化中起重要作用[2，8]。另一种circRNA的生成方式与外显子跳跃有关，外显子跳过的转录会产生能够形成环状含有外显子的变体，分支与下游剪接供体形成环状结构。另有研究发现，含有外显子变体的产生并不足以实现环状化，环状化的发生还受其他因素影响，如内含子序列引起的拓扑效应及RNA结合蛋白的组合效应[9]。

1.2""circRNA的分布

circRNA在细胞核中产生，可出现于细胞核和（或）细胞质中。外显子形成的circRNA通常定位于细胞质中，也有一些外显子circRNA分布在细胞核中，增加蛋白质的核保留或将蛋白质招募到染色质中[10]。此外科学家鉴定发现，某些含有内含子的circRNA保留在细胞核中，调节其亲本基因的表达[5，11]。外泌体中circRNA富集，其在体液中含量丰富；体液中的外泌体circRNA也可整合到靶细胞中并发挥相应的生物学作用[12]。

1.3""circRNA与免疫细胞

1.3.1""固有免疫细胞""巨噬细胞是一种多功能细胞，可根据不同条件改变其表型和功能。Zhang等[13]研究证实，189种circRNA在M1型巨噬细胞中的表达与其在M2型巨噬细胞中的表达存在显著差异，表明circRNA在巨噬细胞激活的不同模式中起重要作用。降钙素基因相关肽可诱导巨噬细胞中白细胞介素（interleukin，IL）-6的表达，在这一过程中，mmu_circRNA_007893作为内源性mmu-微RNA（microRNA，miRNA）-485-5p海绵介导IL-6的表达[14]。Nicolet等[15]研究发现，circ-FNDC3B在自然杀伤细胞（natural"killer"cell，NK细胞）中的表达水平最高。

1.3.2""适应性免疫细胞""研究发现，淋巴样细胞特异性circRNA有很多簇，包括RAB3IP、CEPT、WA、CCDC7和CCSER等；其中，CEPT1、ZCCHC11、RERE、PRKD3、CSNK1G3、ZCCHC7等circRNA在B细胞中表达水平较高；CCDC7、CBL、SLC38A1、SLAIN1、CHD2等circRNA在CD4+细胞中表达水平较高；而新发现的circ-ELK4、circ-MYBL1和circ-SLFN12L在T细胞和NK细胞中表达水平最高[15]。

1.3.3""circRNA与T细胞""T细胞及其亚群是免疫系统的关键类型细胞。多项研究表明，circRNA可通过与miRNA结合影响T细胞功能。研究发现，circHIPK3和lncGAS5通过调节其共同靶点miRNA-495诱导辅助性T细胞2特异性转录因子GATA-3的表达，而GATA-3是过敏性炎症的关键转录因子，进而加重变应性鼻炎小鼠鼻腔症状[16-17]。Zhang等[18]研究发现，circ-000-1806在T细胞中的相对水平显著高于B细胞和单核细胞，进一步表明circRNA-"1806在T细胞细胞质中显著富集。

1.3.4""circRNA与B细胞""B细胞被定义为一组表达克隆多样的细胞表面免疫球蛋白受体淋巴细胞[19]。Zurawska等[20]通过比对复发缓解型多发性硬化症（relapsing-remitting"multiple"sclerosis，RRMS）患者和健康对照患者的circRNA谱研究发现，hsa_"circRNA_101348、hsa_circrna_102611和hsa_circRNA_"104361在RRMS患者中的水平显著上调，该研究团队还通过miRNA回路在RRMS患者中鉴定出5个被hsa_circRNA_101348和hsa_"circRNA_104361调控的编码基因。Gaffo等[21]通过对来自5个独立健康供体的B细胞、T细胞和单核细胞进行定量研究发现，5种circRNA在B细胞中的表达水平显著上调，其中circPAX5和circZCCHC7也被证实是B细胞特异性的circRNA。

1.4""circRNA与免疫调节

Ma等[22]研究发现，circRNA"ssc_circ_009380被鉴定为miR-22的海绵，并在传染性胃肠炎病毒感染期间通过结合miR-22激活核因子κB（nuclear"factor-κB，NF-κB）信号通路。Liu等[23]研究发现，circRNA倾向于与双链RNA激活蛋白激酶结合，并在体外将其激活。

2""circRNA与SLE

研究发现，circRNA参与先天性免疫反应和适应性免疫反应的调节，提示circRNA与SLE的发生发展相关[24]。

2.1""外周血单核细胞circRNA

Guo等[25]应用来自SLE患者和健康人群外周血单核细胞的circRNA和mRNA表达谱进行多层次综合分析，鉴定114个异常表达的circRNA，其中hsa_circ_0000479被认为是突出的潜在诊断生物标志物。Wang等[26]研究发现，SLE患者外周血单核细胞中表达的circRNA与健康对照组不同，hsa_circ_"0092285等12种circRNA在SLE患者中表达水平上升，hsa_circ_0044234等13种circRNA在SLE患者中表达水平降低。此研究发现，hsa_circ_0077179来源于布鲁顿酪氨酸激酶抑制剂（inhibitor"of"Bruton’s"tyrosine"kinase，IBTK）基因位点，称为circIBTK，其在SLE中的表达水平显著降低。对治疗后的SLE患者进行进一步研究发现，当这些患者获得显著临床改善时，circIBTK的表达水平显著升高。研究还发现，miR-29b可诱导DNA去甲基化并直接靶向第10号染色体上缺失与张力蛋白同源的磷酸酶（phosphatase"and"tensin"homologue"deleted"on"chromosome"ten，PTEN），抑制PTEN的表达，从而激活蛋白激酶B（protein"kinase"B，PKB，又称Akt）信号通路。在SLE中，circIBTK可作为miR-29b的miRNA海绵，通过调节miR-29b的表达，抑制DNA去甲基化和Akt信号通路的激活。由于二者在SLE进展中发挥重要作用，circIBTK和miR-29可作为SLE的生物标志物和治疗靶点。

此外Jiang等[27]研究发现，circPTPN22在SLE患者外周血单核细胞中表达水平下调，通过竞争性内源性RNA海绵吸附miR-4689，影响Jurkat"T细胞的增殖和凋亡，抑制1-酸神经鞘氨醇受体1的表达，进而影响相关细胞因子的表达，提示SIPR1或可成为SLE的治疗靶点。Zhao等[28]对circGARS进行分析研究发现，circGARS的表达水平在SLE中显著升高，circGARS可下调肿瘤坏死因子-α诱导蛋白3的表达，以负反馈机制介导NF-κB信号通路，进而调节免疫反应的激活。

2.2""T细胞circRNA

Li等[29]对SLE患者和健康人群T细胞RNA进行分析发现，SLE患者和健康人群有127个circRNA差异表达，其中SLE患者T细胞中有55个circRNA表达水平上调，72个circRNA表达水平下调，hsa_circ_0045272在SLE患者T细胞中的表达水平显著降低，敲低该基因可导致Jurkat细胞早期凋亡数量增加。hsa_circ_0045272在SLE"T细胞中表达水平的下调可能有助于在SLE中观察细胞凋亡增强现象。研究还发现7个与TNFRSF4（也称为CD134和OX40）mRNA呈正相关或负相关的circRNA，而CD134与疾病的活动性和肾炎存在相关性[30]。

He等[31]研究发现，hsa_circ_0010957在SLE患者CD4+T细胞中的表达水平升高，该circRNA可充当miR-125b海绵，通过miR-125b调控信号转导及转录活化因子（signal"transducer"and"activator"of"transcription，STAT）3信号通路的激活。miR-125b在SLE中表达水平下调，其在T细胞中的低水平表达与狼疮肾炎呈负相关，并参与SLE的发病机制[32]。hsa_circ_0010957与炎症细胞因子的表达水平呈正相关，而与miR-125b的表达水平呈负相关。研究发现，miR-125b的过表达可导致STAT3蛋白的表达水平降低，而沉默miR-125b则出现相反的结果。hsa_circ_0010957和miR-125b可作为SLE的潜在生物标志物和治疗靶点。

2.3""血浆circRNA

Li等[33]利用微阵列技术分析SLE患者血浆标本中circRNA的表达谱，发现207个SLE患者与健康个体之间表达存在差异的circRNA，其中113个circRNA表达水平上调，94个circRNA表达水平下调；进一步验证发现，有4个明显失调的circRNA（circRNA_400011、circRNA_102584、circRNA_101471和circRNA_100226），推测其可作为SLE诊断的生物标志物。Zheng等[34]研究发现，从10例SLE患者和10名健康个体血浆样本中提取总RNA进行分析，结果发现在SLE患者血浆中有131个表达水平上调和314个表达水平下调的circRNA；SLE患者血浆中has-"circRNA-102531、has-circRNA-103984和has-circRNA-"104262的表达水平升高，而has-circRNA-102972、has-circRNA-"102006、has-circRNA-104313的表达水平降低。

3""circRNA是SLE潜在的生物标志物

circRNA在自身免疫性疾病中差异表达，同时受circRNA稳定性、丰度和进化保守性等因素影响，circRNA有潜力成为相关疾病的潜在生物标志物。如前所述，Jiang等[27]研究发现circPTPN22与系统性红斑狼疮疾病活动指数（systemic"lupus"erythematosus"disease"activity"index，SLEDAI）评分呈负相关，推测其可作为SLE诊断和疾病严重程度评估的生物标志物。He等[31]研究发现的hsa_circ_0010957对STAT3信号通路的调控作用及其对T细胞和炎症因子的调节作用提示，hsa_circ_0010957可作为SLE的潜在生物标志物和治疗靶点。研究发现，hsa_circ_0057762和hsa_circ_0003090水平可区分SLE患者和健康人群，有诊断生物标志物的潜在应用价值[33]。另有研究发现，has_circRNA_100236、has_circRNA_102489和has_circRNA_101413分别与抗双链DNA阳性、血小板减少症阳性和免疫球蛋白G阳性相关，且这3种circRNA与SLEDAI评分呈正相关，提示这些circRNA可发展为SLE的诊断标志物[35]。hsa_circ_0000479在区分SLE与类风湿关节炎患者和健康人群方面具有重要价值，其在与抗双链DNA联合模型中显示出高灵敏度和特异性，可作为SLE诊断和治疗效果评估的潜在生物标志物[25]。hsa_circ_0082688与抗双链DNA水平相关，hsa_circ_0082689与抗双链DNA水平、抗核素体频率和治疗相关[36]。Zhao等[28]研究证实，circGARS是SLE患者中与N6-甲基腺嘌呤修饰相关的关键circRNA，其可能是SLE的诊断和预后评估的生物标志物。血浆和外周血单核细胞中的hsa_circRNA_"407176和hsa_circRNA_001308也可能是SLE的潜在生物标志物[37]。

4""小结与展望

SLE是一种慢性全身性自身免疫性疾病，临床表现多样，疾病进展复杂，其发病机制尚未完全清楚。本文阐述circRNA在免疫细胞、血浆、外周单核细胞中的差异性表达及circRNA作为SLE诊断和预后生物标志物的潜在价值。目前，circRNA相关研究主要集中于miRNA海绵吸附功能，其他生物学作用仍需继续探索。未来，circRNA在SLE中相关研究的不断深入将有助于新的作用机制及治疗靶点的发现，亦有助于发现新的生物标志物。

利益冲突：所有作者均声明不存在利益冲突。

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（收稿日期：2024–02–07）

（修回日期：2024–06–03）