综述:非编码RNA在自身免疫性疾病中的预后生物标志物作用

时间:2026年2月6日
来源:Clinica Chimica Acta

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非编码RNA(ncRNAs)作为自身免疫疾病(AIDs)的预后标志物,在疾病进展、组织损伤和疗效预测中展现潜力。本文系统评估ncRNAs(如miRNA、lncRNA)通过调控免疫细胞功能、炎症信号通路和基因表达影响疾病转归的机制,提出ncRNAs在液体活检中的临床应用价值及多组学整合分析的必要性。

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Maryam Rahnama|Siamak Rezaeiani|Navid Ghasemzadeh|Milad Ahmadaghdami|Arezoo Mesri|Mortaza Taheri-Anganeh|Ebrahim Mazloomi
伊朗乌尔米亚医科大学学生研究委员会

摘要

自身免疫性疾病是一类广泛的疾病,其中先天性和适应性免疫系统均出现功能障碍,错误地攻击身体自身的组织和器官。这种自我耐受性的破坏表现为自身抗体的产生,从而导致组织损伤。在早期阶段识别出可能发展成更严重疾病的个体至关重要,因为这可以尽早进行干预并改善长期临床结果。然而,传统的诊断工具(如自身抗体水平、炎症介质和急性期生物标志物)由于灵敏度和特异性有限,往往无法可靠地预测疾病进程或治疗反应。这些不足使得人们对更先进的分子标志物产生了兴趣,特别是那些通过基因组学、转录组学和表观遗传学分析发现的标志物。在这些新的生物标志物候选者中,非编码RNA(ncRNAs)作为自身免疫病理的调节因子和指标显得特别有前景。它们的潜力突显了未来研究应朝着大规模、多中心、纵向研究的方向发展,结合多组学方法与机器学习驱动的分析,以开发出可靠且具有临床意义的预后特征。最终,识别多种生物标志物和创新的分析方法将在提高自身免疫性疾病的诊断、预后和治疗方面发挥关键作用。本综述综合了关于ncRNAs预后价值的现有证据,强调了它们预测未来临床结果的能力,例如疾病严重程度、器官特异性损伤的风险(例如狼疮性肾炎、类风湿关节炎关节侵蚀)、疾病发作的可能性和治疗反应。我们详细介绍了特定ncRNAs影响关键病理过程的机制,并探讨了它们作为液体活检中稳定、可获取的生物标志物的临床应用。

引言

自身免疫性疾病(AIDs)是一组与先天性和适应性免疫系统功能障碍相关的疾病,这些系统将身体自身的组织和器官识别为外来物,并产生针对它们的自身抗体,从而导致耐受性失败[1]。自身免疫性疾病包括多种情况,其中最常见的有类风湿关节炎(RA)、系统性红斑狼疮(SLE)、多发性硬化症(MS)、1型糖尿病、银屑病和干燥综合征[2]。自身免疫性疾病在人群中的患病率为5%至10%,是继癌症和心血管疾病之后第三大常见疾病[3]。
目前,对于这些疾病的治疗方法包括皮质类固醇疗法、抗炎药物、单克隆抗体疗法、CAR T细胞疗法和细胞因子疗法[4]。由于这些异质性疾病的机制复杂且尚未完全了解,其确切病因仍不清楚;然而,遗传和表观遗传倾向、环境因素(如空气污染)以及炎症过程可能导致其发展并加剧其进展[2],[5]。尽管免疫调节疗法有所进展,但大多数提到的自身免疫性疾病仍然无法治愈,并且表现出异质的临床过程[6]。
疾病的发生、活动性和进展在患者之间差异显著,这凸显了需要可靠的预后生物标志物来指导个性化管理策略的迫切性[7],[8]。预后生物标志物可以提供关于疾病进程、治疗反应性和复发或不可逆器官损伤风险的关键见解[9]。早期识别出患严重疾病风险较高的患者可以促进及时干预并改善长期结果。然而,传统的临床和血清学标志物(包括自身抗体滴度、炎症细胞因子和急性期反应物)在预测疾病进展或治疗反应方面往往缺乏灵敏度和特异性[10],[11],[12],[13]。这一局限性促使人们对分子生物标志物产生了更大的兴趣,特别是那些来自基因组学、转录组学和表观遗传学分析的标志物[14]。
生物标志物是科学上可测量的指标,不仅能有效评估自然生物和病理过程,还对预后、治疗定制和诊断有重要影响[15]。在新兴的分子候选者中,非编码RNA(ncRNAs)受到了广泛关注[16]。尽管大多数细胞内RNA都是非编码RNA(ncRNAs),但它们的作用机制尚未完全明了。根据长度,ncRNAs大致分为两类:小ncRNAs(<200 bp)和长ncRNAs(>200 bp)[16]。小ncRNAs主要包括microRNAs(miRNAs),即18-25个核苷酸的短单链分子,而长ncRNAs则包括线性长非编码RNA(lncRNAs)和环状RNA(circRNAs)[17],[18]。这些RNA种类在转录和转录后水平上对基因表达起着关键的调节作用,影响细胞分化、增殖、凋亡和免疫调节等关键生物过程[2],[19],[20]。
在这里,必须区分诊断性生物标志物、预测性生物标志物和预后生物标志物。诊断性生物标志物用于确认疾病的存在(例如RA中的抗CCP抗体)。预测性生物标志物用于预测对特定治疗的反应。相比之下,预后生物标志物提供了关于疾病可能未来进程的信息,估计了独立于治疗的进展、复发或器官损伤的风险。本综述重点评估ncRNAs作为工具在诊断时对患者进行分层、预测长期进程和指导预防性管理的作用,从而解决自身免疫护理中的一个主要未满足的需求。
在免疫学背景下,ncRNAs在维持免疫稳态和调节炎症反应中起着至关重要的作用[20]。在先天免疫中,特定的lncRNAs和miRNAs可以驱动巨噬细胞向促炎型M1或抗炎型M2表型极化,并影响树突状细胞的分化[21],[22],[23]。此外,通过调节多个检查点(包括自然杀伤细胞分泌的IFN-γ等细胞因子的产生、吞噬作用和转录后基因沉默),非编码RNA复杂地调节免疫细胞功能,在自身免疫性疾病的发病机制中起着核心作用[23],[24],[25],[26],[27]。在适应性免疫系统中,非编码RNA发挥深远的调节作用,控制T辅助17(Th17)细胞分化、B淋巴细胞中免疫球蛋白A库的多样化、调节性T细胞(Tregs)的极化、促炎细胞因子和趋化因子的分泌以及T细胞受体重组[28],[29],[30],[31]。最近的高通量方法,包括对血液和组织等各种生物样本的微阵列和RNA测序分析,揭示了多种自身免疫性疾病(包括类风湿关节炎、系统性红斑狼疮和干燥综合征)中非编码RNA的表达失调模式。这些发现强烈表明非编码RNA是自身免疫和炎症信号网络的关键调节因子。此外,越来越多的证据表明它们具有作为诊断和预后生物标志物的潜力,为改善临床管理和开发更有效的自身免疫性疾病治疗策略提供了希望[16]。提到的ncRNAs的潜力表明,未来的工作应优先考虑大规模、多中心的纵向研究,并整合多组学和机器学习模型,以得出具有真正预后价值的可重复分子特征。因此,发现不同的生物标志物和创新的分析方法将有助于这些疾病的预后、诊断和治疗。
尽管关于非编码RNA及其与自身免疫性疾病关系的文献越来越多,但大多数研究或综述迄今仍集中在机制方面或诊断关联上。相比之下,ncRNAs作为预测疾病进展、器官损伤、复发或治疗反应的指标的预后和预测价值尚未在自身免疫性疾病中进行全面汇总。
在这篇综述中,我们提出了一个以预后为中心的框架来解释自身免疫中的ncRNA失调。我们不是列举所有报告的ncRNAs,而是关注那些与长期结果、不可逆组织损伤或治疗反应有关的ncRNAs。通过整合跨疾病和病理途径的数据,我们旨在强调ncRNAs如何从机制标志物发展成为用于风险分层、结果预测和自身免疫性疾病精准医疗的临床可操作工具。

小节片段

微RNA(miRNAs)

miRNA的表达和活性改变可能导致显著的免疫反应功能障碍,并增加患自身免疫性疾病的易感性[32]。一种罕见的自身免疫性疾病——系统性硬化症(SSc)的特点是胶原引起的组织纤维化和炎症的参与,它影响身体的多个系统[33]。Honda N.及其同事发现硬皮病细胞群体中miR-150的表达减少,导致整合素β3

与疾病严重程度和器官损伤相关的关键lncRNAs

在临床生物标志物研究中,区分诊断标志物(用于识别疾病的存在)、预后标志物(用于预测疾病进展、器官损伤、复发或残疾)和预测标志物(用于预测对特定治疗的反应)是至关重要的。在本节中,我们特别关注那些表达与长期结果相关联的ncRNAs,而不仅仅是与横断面疾病活动相关联的ncRNAs。

类风湿关节炎

在RA患者中,自身抗体(ACPA)通常在医学诊断前几年就可以检测到。由于症状重叠以及Rheumatoid因子(RF)/ACPA等指标的敏感性有限,早期识别存在挑战,这表明非侵入性生物标志物的重要性[138]。基于ncRNA的诊断可以及时进行医疗干预,避免永久性损害[139]。表2总结了作为RA生物标志物的关键ncRNAs。
miRNAs:循环中的miRNAs

作为液体活检生物标志物的ncRNAs

一些研究表明,外泌体中的lncRNAs可以改变和替换生物内容并传递生物信号[286]。越来越多的数据表明,自身免疫个体的lncRNA表达模式与健康对照组不同,从而可以区分这两组[287],[288]。新兴数据显示,RA患者的PBMCs、免疫细胞和血浆中的lncRNA表达模式发生了变化[289],[290]

挑战和局限性

尽管ncRNAs作为准确的预后指标具有巨大潜力,但将其转化为临床工具仍然非常具有挑战性(表11)。在涉及多个器官和免疫途径的自身免疫性疾病中,这一难度更大。从技术角度来看,ncRNA分析必须解决低丰度、复杂的生物发生过程以及文库制备引入的伪影问题。自身免疫性疾病具有高度多样性:每种疾病影响不同的组织

未来展望

自身免疫中的ncRNA领域现在正与精准医学、先进治疗技术和多层次数据分析相结合,为诊断和治疗开辟新的路径。最近在ncRNA生物学方面的进展(从新miRNAs、lncRNAs和circRNAs的发现到单细胞分析)为高度个性化的患者分层和干预提供了机会。随着分析技术的成熟和大规模数据集的积累,我们可以开始整合ncRNA

结论

该领域的未来前景取决于将ncRNA科学无缝整合到精准免疫学中。通过结合高维分析、靶向RNA治疗和计算多组学建模,研究人员正在朝着预测性、预防性、个性化和精确的自身免疫护理愿景迈进。一些关键的未解决问题(如数据标准化、生物异质性和转化途径)仍然存在,但持续的进步有望解决这些问题。

数据和材料的可用性

不适用。

CRediT作者贡献声明

Maryam Rahnama:撰写——原始草稿,数据整理。Siamak Rezaeiani:撰写——原始草稿,数据整理。Navid Ghasemzadeh:撰写——原始草稿,数据整理。Milad Ahmadaghdami:撰写——原始草稿,数据整理。Arezoo Mesri:撰写——审稿与编辑,可视化。Mortaza Taheri-Anganeh:撰写——审稿与编辑,监督,项目管理。Ebrahim Mazloomi:撰写——审稿与编辑,概念化。

出版同意

不适用。

伦理批准和参与同意

不适用。

资助

本研究得到了伊朗乌尔米亚医科大学学生研究委员会的支持。

未引用的参考文献

[62],[88],[130],[156],[171],[185],[222],[245],[259]

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的竞争性财务利益或个人关系可能影响本文报告的工作。

致谢

无。

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