周靈薇 馬盼盼 張璐

近年來(lái)克羅恩?。–rohn's disease，CD）的發(fā)病率逐年增長(zhǎng)，給患者及社會(huì)帶來(lái)了沉重的醫(yī)療負(fù)擔(dān)[1]。CD是一種慢性炎癥性疾病，可累及胃腸道的任何部位，臨床表現(xiàn)呈多樣化，如腹痛和腹瀉、血便、體重減輕及肛周病變等[2-3]。長(zhǎng)期慢性炎癥可導(dǎo)致纖維化病變甚至是腸道纖維化狹窄[4]。腸道纖維化狹窄是CD 的常見(jiàn)并發(fā)癥之一，大約有33%的患者在發(fā)病10 年內(nèi)可出現(xiàn)[5]。但目前對(duì)CD 腸道纖維化的發(fā)病機(jī)制仍然知之甚少。CD 的特點(diǎn)是受累腸道的跨膜炎癥，驅(qū)使疾病從炎癥進(jìn)展為纖維狹窄表型[6]。纖維化的發(fā)生是細(xì)胞外基質(zhì)（extracellular matrix，ECM）沉積和降解之間的平衡被擾亂的結(jié)果，最終導(dǎo)致膠原的凈積累[7]。腸道纖維化一旦發(fā)生就不可逆轉(zhuǎn)，后續(xù)幾乎無(wú)法受到影響。Rogler 等[8]研究發(fā)現(xiàn)，炎癥可能是發(fā)生纖維化的必要先決條件，此后CD 腸道纖維化的發(fā)展可能與炎癥無(wú)關(guān)。即使炎癥得到良好的控制，纖維化也持續(xù)存在。炎癥之外的其他因素也可能與CD 腸道纖維化相關(guān)[9-10]。有越來(lái)越多的研究發(fā)現(xiàn)，與健康人群相比，CD腸道纖維化患者腸道組織和外周血中的miRNA 譜均發(fā)生了改變。這些非編碼RNA（non-coding RNA，ncRNA）能否作為一種新的生物標(biāo)志物用于疾病篩查和監(jiān)測(cè)成為了這個(gè)領(lǐng)域的熱點(diǎn)，而ncRNA 通過(guò)新的機(jī)制發(fā)揮致纖維化作用目前的研究較少。

人類(lèi)基因組大部分轉(zhuǎn)錄的ncRNA 可以影響正常的基因表達(dá)進(jìn)而影響疾病的進(jìn)展[11]。本文就長(zhǎng)鏈非編碼RNA（long non-coding RNA，lncRNA）、miRNA、環(huán)狀RNA（circular RNA，circRNA）3 種ncRNA 在CD 腸道纖維化中的作用研究進(jìn)展作一綜述。

1 lncRNA 與CD 腸纖維化

lncRNA 是一種超過(guò)200 個(gè)核苷酸的ncRNA[12]。近年來(lái)，有研究發(fā)現(xiàn)lncRNA 不僅能夠調(diào)控基因的轉(zhuǎn)錄，而且還能調(diào)節(jié)miRNA 的加工、穩(wěn)定性和翻譯。lncRNA作為轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子在細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)中與其他轉(zhuǎn)錄因子相互作用，影響基因的轉(zhuǎn)錄翻譯[11]。

對(duì)于CD 腸道纖維化的發(fā)生，目前公認(rèn)的是通過(guò)TGF-β/Smad 信號(hào)通路、Wnt/β-catenin 信號(hào)通路等，致ECM 在腸道組織異常沉積[13]，其沉積過(guò)程與間充質(zhì)細(xì)胞密不可分。而上皮-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化（epithelial mesenchymal transition，EMT）被認(rèn)為是間充質(zhì)細(xì)胞的重要來(lái)源之一[14]。有相關(guān)文獻(xiàn)顯示，EMT 相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子可上調(diào)多種ECM 蛋白的表達(dá)[15]。lncRNA HOX 轉(zhuǎn)錄反義RNA（HOTAIR）靶向并下調(diào)了抗纖維化因子過(guò)氧化物酶體增殖物激活受體-γ（peroxisome proliferator activated receptor-γ，PPARγ），而PPAR-γ 能拮抗Smad3 這一蛋白并干擾TGF-β 信號(hào)傳導(dǎo)從而抑制纖維化的發(fā)生[16]。此外lncRNA HOTAIR 還通過(guò)調(diào)節(jié)EMT 標(biāo)志物的表達(dá)和Wnt/β-catenin 途徑在EMT 和纖維化中發(fā)揮作用。通過(guò)影響EMT 參與CD 腸道纖維化的還有LINC01272。Fang 等[17]發(fā)現(xiàn)與健康受試者相比，LINC01272 在CD 患者腸道組織中表達(dá)水平更高，敲低LINC01272 能夠抑制TGF-β1 誘導(dǎo)的EMT，并在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中驗(yàn)證了敲低LINC01272 能夠減輕模型小鼠的結(jié)腸纖維化。lncRNA GAS5 在ECM 降解中也存在潛在調(diào)節(jié)機(jī)制[18]。另有研究發(fā)現(xiàn)靠近WWOX 基因第9 外顯子的lncRNA RP11-679B19.1 似乎與腸道纖維化狹窄相關(guān)[19]。該研究分析表明lncRNA RP11-679B19.1 能夠編碼含WW 域的氧化還原酶，并發(fā)現(xiàn)與野生型等位基因同源的患者相比，攜帶風(fēng)險(xiǎn)等位基因WWOX 的患者回盲部TGF-β 水平和下游基因的mRNA 表達(dá)增強(qiáng)。此外，該研究還探索了lncRNA 在CD 腸道纖維化狹窄中的可能機(jī)制，發(fā)現(xiàn)WWOX 基因和lncRNA RP11-679B19.1 中的一個(gè)變異體是復(fù)發(fā)性CD 腸道纖維化狹窄相關(guān)的疾病修飾遺傳變異體。因此lncRNA 和WWOX 基因可能共同在CD 腸道纖維化狹窄中發(fā)揮關(guān)鍵作用。

2 miRNA 與CD 腸纖維化

miRNA 是一類(lèi)長(zhǎng)度在20 個(gè)核苷酸左右的單鏈微小ncRNA，一部分miRNA 通過(guò)抑制或降解mRNA 來(lái)調(diào)節(jié)靶基因的表達(dá)，內(nèi)源性表達(dá)的miRNA 具有很好的穩(wěn)定性[20]。

有研究顯示miR-29b 能夠靶向廣譜的ECM 基因，包括幾種類(lèi)型的膠原蛋白、原纖維蛋白和彈性蛋白[21]。另有研究發(fā)現(xiàn)與正常腸道組織相比，miR-16-1在回腸結(jié)腸吻合術(shù)后發(fā)生吻合口纖維化狹窄的CD 患者的組織中上調(diào)，并且miR-16-1 可以通過(guò)靶向HSP70促進(jìn)ECM 合成，增加因吻合口纖維化致腸道狹窄而再次手術(shù)的風(fēng)險(xiǎn)[22]。此前已有多個(gè)研究表明miR-29 家族參與包括腸道在內(nèi)的多個(gè)器官的纖維化[23-25]。Nijhuis 等[26]研究發(fā)現(xiàn)CD 腸道纖維化狹窄患者腸道上皮黏膜中miR-29 的表達(dá)水平降低。該結(jié)果顯示由于miR-29b 的下調(diào)，使TGF-β1 介導(dǎo)的膠原表達(dá)增加，并且TGF-β1 誘導(dǎo)的膠原表達(dá)能被miR-29b 的外源性過(guò)表達(dá)逆轉(zhuǎn)。該分析表明TGF-β 介導(dǎo)的CD 患者成纖維細(xì)胞中膠原蛋白的上調(diào)是由于miR-29b 的減少而得到促進(jìn)，miR-29b 在CD 腸道纖維化中具有抗纖維化作用。EMT 是腸道纖維化所涉及的重要過(guò)程，miR-200家族似乎對(duì)EMT 的發(fā)展起著保護(hù)作用從而抑制腸道纖維化[27]。Mehta 等[28]研究發(fā)現(xiàn)miR-200 家族及相關(guān)EMT 效應(yīng)子在纖維化腸組織中表達(dá)失調(diào)，利用反轉(zhuǎn)錄實(shí)時(shí)定量聚合酶鏈反應(yīng)（RT-qPCR）分析發(fā)現(xiàn)這些失調(diào)miRNA 通過(guò)一組轉(zhuǎn)錄因子（ZEB1、ZEB2、Snail 和TWIST）控制EMT，并且ZEB1 在狹窄組織中表達(dá)顯著上調(diào)，這表明miR-200 家族可能通過(guò)相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子參與腸道纖維化過(guò)程。此外該研究顯示miR-200 家族成員miR-141 在腸道上皮的表達(dá)與漿膜下纖維化評(píng)分之間存在顯著的負(fù)相關(guān)，這提示黏膜層內(nèi)分子表達(dá)的改變可能反映了在CD 深層腸組織內(nèi)發(fā)生的細(xì)胞事件。另有研究發(fā)現(xiàn)miR-21 在CD 腸道纖維化過(guò)程中也發(fā)揮著重要作用[29]，用拮抗劑抑制miR-21 可以調(diào)節(jié)ECM 進(jìn)而緩解腸道纖維化，因此有希望成為今后治療CD 腸道纖維化的潛在新靶點(diǎn)。此外還有研究表明HBP1 是Wnt/β-catenin 信號(hào)通路的負(fù)調(diào)節(jié)因子，是miR-155 的直接靶標(biāo)[4]。miR-155/HBP1 軸激活Wnt/β-catenin 信號(hào)通路進(jìn)而誘導(dǎo)腸道纖維化，miR-155 在有纖維化狹窄的CD 患者腸道組織中表達(dá)顯著上調(diào)，miR-155 的過(guò)表達(dá)顯著加重了三硝基苯磺酸誘導(dǎo)的CD 腸道纖維化。Zidar 等[30]研究發(fā)現(xiàn)與正常腸段相比，無(wú)論是在CD纖維化腸段還是炎癥腸段中miR-155 均顯示差異表達(dá)。上述研究結(jié)果印證了miR-155 與CD 腸道纖維化的關(guān)聯(lián)性。Keith 等[31]研究發(fā)現(xiàn)CD 患者確診時(shí)腸道組織miRNA 的表達(dá)水平可能與此后是否進(jìn)展為需要手術(shù)的纖維化腸段相關(guān)，該研究收集對(duì)藥物治療無(wú)效的兒童CD 患者和正常兒童的結(jié)腸、回腸組織進(jìn)行了RNA 測(cè)序，發(fā)現(xiàn)miR-31 表達(dá)水平與此后是否會(huì)發(fā)展為需要手術(shù)的回腸纖維化狹窄顯著相關(guān)，miR-31 表達(dá)水平低的患者更易發(fā)展成為纖維化狹窄，并且miR-31高表達(dá)患者均沒(méi)有進(jìn)展為纖維化狹窄。這為用初始miRNA 表達(dá)水平來(lái)預(yù)測(cè)CD 患者發(fā)生腸道纖維化狹窄的風(fēng)險(xiǎn)性提供了證據(jù)支持。

miRNA 表達(dá)水平異常不僅發(fā)生在纖維化的腸道組織中，也可出現(xiàn)在循環(huán)血液中。一項(xiàng)研究表明，發(fā)生腸道纖維化狹窄的CD 患者血清miR-29a 水平較無(wú)狹窄的CD 患者低[26]。另一項(xiàng)研究結(jié)果顯示，與未發(fā)生腸道纖維化狹窄的CD 患者、健康對(duì)照者比較，CD 腸道纖維化狹窄患者的miR-200b 血清水平顯著升高[32]。miRNA 在血清中穩(wěn)定，分析相對(duì)快速且能定量，費(fèi)用較低，因此作為早期診斷CD 腸道纖維化狹窄的新型血清生物標(biāo)志物具有巨大潛力。

CD 是遺傳、免疫和環(huán)境因素共同作用的結(jié)果。這些因素可激活腸道黏膜的免疫反應(yīng)并導(dǎo)致腸道狹窄[33]。近年來(lái)，眾多研究顯示腸道微生物群在免疫應(yīng)答中發(fā)揮作用，是宿主基因表達(dá)的重要調(diào)節(jié)劑。微生物群影響miRNA 表達(dá)的確切機(jī)制尚不清楚，有研究表明微生物群能夠調(diào)節(jié)幾種與CD 相關(guān)的miRNA 水平，從而加重腸道炎癥，參與黏膜免疫反應(yīng)并間接影響腸道纖維化的發(fā)生[34]。

3 circRNA 與CD 腸纖維化

作為ncRNA 的另一個(gè)子類(lèi)，circRNA 通常通過(guò)反向剪接或可變剪接產(chǎn)生，具有高度穩(wěn)定性[35]。circRNA具有與lncRNA 相似的功能，如可充當(dāng)miRNA 的海綿、調(diào)節(jié)mRNA 轉(zhuǎn)錄或通過(guò)自身翻譯來(lái)發(fā)揮重要的生物學(xué)功能。有研究發(fā)現(xiàn)circRNA 在CD 患者與健康人群之間的腸道組織中存在表達(dá)差異，hsa_circRNA_102610在CD 患者腸組織中上調(diào)，并可通過(guò)“海綿化”miRNA在腸纖維化中間接發(fā)揮作用[36]。circRNA 在肝纖維化、腎纖維化、肺纖維化和心臟纖維化等方面作為新型生物標(biāo)志物和治療靶點(diǎn)已有大量研究成果，但在腸道纖維化方面的研究目前證據(jù)有限，仍需進(jìn)一步探索。

4 小結(jié)和展望

綜上所述，ncRNA 在CD 腸道纖維化過(guò)程中扮演著重要角色，為臨床上早期篩查CD 腸道纖維化提供了另一種選擇。血清ncRNA 可作為新的生物標(biāo)志物來(lái)識(shí)別CD 腸道纖維化，具備侵入性小的特點(diǎn)。此外腸道組織ncRNA 的異常表達(dá)除了可作為診斷標(biāo)志物外，也可以為后續(xù)的治療提供前瞻性的預(yù)測(cè)依據(jù)。但這些ncRNA 是否在不同腸道節(jié)段、年齡段、性別之間存在差異并能夠反映纖維化的程度仍需繼續(xù)研究。

此外ncRNA 雖然缺乏編碼蛋白質(zhì)的潛力，但可以影響其他基因的表達(dá)，這也使其成為藥物開(kāi)發(fā)的潛在靶點(diǎn)。研究其調(diào)控途徑、靶標(biāo)和與疾病相關(guān)的表觀遺傳的相互作用將有利于開(kāi)發(fā)具有特定靶點(diǎn)的新療法。由于ncRNA 在全身廣泛存在，具有兩面性，同一miRNA 家族成員也可能具有不同作用，因此今后在把ncRNA 作為靶點(diǎn)開(kāi)發(fā)藥物時(shí)需要綜合全面考慮。例如miR-200 家族已被證明廣泛參與腸道纖維化，但有研究顯示其家族成員miR-200a、miR-200b 可以通過(guò)在肝細(xì)胞癌中誘導(dǎo)EMT 進(jìn)程而促進(jìn)腫瘤的生長(zhǎng)、侵襲[37]。目前尚缺乏關(guān)于CD 腸道纖維化生物標(biāo)志物的明確研究，發(fā)展可靠和準(zhǔn)確的標(biāo)志物是研究的重點(diǎn)，不僅可以支持CD 患者的臨床管理，并有助于在未來(lái)抗纖維化候選藥物的臨床試驗(yàn)期間對(duì)患者進(jìn)行分層和監(jiān)測(cè)。隨著更深入的研究，ncRNA 有望成為新的診斷指標(biāo)，不僅可以識(shí)別受累者，還可以識(shí)別臨床出現(xiàn)并發(fā)癥前的高危人群，并為個(gè)性化的CD 腸道纖維化治療提供手段。