miRNA在瘢痕疙瘩中的研究現狀

賈尚潔 陳濤

[摘要]瘢痕疙瘩是皮膚科常見的一種由多種原因所致的皮膚結締組織過度生長的良性腫瘤。微小RNA（microRNA，miRNA）是一類非編碼單鏈RNA分子，主要參與生物基因轉錄后的蛋白質表達調控以及多種疾病的病理生理過程。目前，已發現miRNA的差異性表達與瘢痕疙瘩成纖維細胞的生長和侵襲、細胞外基質膠原的堆積以及血管生成相關。本文對miRNA在瘢痕疙瘩中的研究進展進行總結，以期為瘢痕疙瘩的診治方案提供新思路。

[關鍵詞]微小RNA；瘢痕疙瘩；成纖維細胞；治療靶點；細胞外基質

[中圖分類號]R619+.6? ? [文獻標志碼]A? ? [文章編號]1008-6455（2024）02-0195-04

Research Status of miRNA in Keloids

JIA Shangjie1，2，CHEN Tao1，2

（1.Zunyi Medical University，Zunyi 563000，Guizhou，China; 2.Department of Dermatology，Chengdu Second People's Hospital，Chengdu 610000，Sichuan，China）

Abstract： Keloid is a benign tumor common in dermatology that causes an overgrowth of connective tissue of the skin. MicroRNA （microRNA， miRNA） is a class of non-coding single-stranded RNA molecules， mainly involved in the regulation of protein expression after transcription of biological genes and the pathophysiological processes of various diseases. At present， differential expression of miRNA has been found to be associated with the growth and invasion of keloid fibroblasts， the accumulation of extracellular matrix collagen， and angiogenesis. This article will describe the research progress of miRNA in keloids， and provide new ideas for the diagnosis and treatment of keloids.

Key words： microRNA; keloids; fibroblast; therapeutic target; extracellular matrix

瘢痕疙瘩是由成纖維細胞過度增殖和膠原沉積而形成的皮膚科良性腫瘤，其發病機制尚未完全清楚。目前，臨床主要治療方法包括病灶內注射皮質類固醇和手術切除病灶聯合放療，但上述治療手段不能完全根治及預防瘢痕疙瘩的發生。而改進現有治療方案和開發靶向治療需要深入了解瘢痕疙瘩的發病機制，miRNA是一類高度保守、短小的非編碼單鏈RNA分子，主要參與機體的生理及病理調控過程。越來越多的證據強調了miRNA在瘢痕疙瘩發病機制中的作用，有望成為瘢痕疙瘩的新型預后生物標志物和治療靶點，miRNA在瘢痕疙瘩中的研究進展總結如下。

1? 瘢痕疙瘩與miRNA的概述

瘢痕疙瘩（Keloids）以紅色結節狀、條索狀或片狀腫塊樣組織為主要臨床表現，病變部位通常高出皮膚表面，呈蟹足樣侵入周圍正常組織。該疾病具有腫瘤類疾病的臨床特征，例如持續性浸潤生長、治療抵抗和高復發率等。瘢痕疙瘩的病因包含皮膚外傷、炎癥或自發形成。其發病機制尚不完全清楚，主要認為是多種因素共同作用的結果。目前學者們的共識認為，瘢痕疙瘩是由細胞外基質膠原（Extracellular matrix collagen，EMC）的堆積以及成纖維細胞（Fibroblast）的過度增殖所致。部分學者認為瘢痕疙瘩具有一定遺傳性，并且提出常染色體隱性遺傳的觀點。以往研究結果也表明，不同程度的表觀遺傳改變參與了瘢痕疙瘩的形成與發展，例如DNA甲基化、組蛋白乙?；蚼iRNA失調等[1]。相對于歐美國家的白種人群，非洲、亞洲的有色人群發病率更高、疾病程度更為嚴重。除了對患者的外觀產生重大影響，瘢痕疙瘩還可導致皮膚攣縮等功能障礙，同時伴有瘙癢、刺痛或灼熱感等不適，極大地影響患者的生活質量。目前，瘢痕疙瘩的治療方法有限，且極易復發。

miRNA作為轉錄后調節因子，以序列特異性方式直接結合相應信使RNA（mRNA）的3′非翻譯區（3′-UTR）來負調控基因表達，從而誘導mRNA降解或抑制蛋白質翻譯。miRNA主要存在于真核細胞，參與細胞的分化、發育、代謝、增殖及凋亡等生物學過程的調控。例如，在胰腺惡性腫瘤細胞內，miR-488過表達通過抑制腫瘤細胞活力，增強細胞凋亡和誘導細胞周期G2/M期停滯，顯著調節胰腺癌細胞的生長[2]。過表達的miR-188-5p調節Smad2介導的p38/JNK信號傳導通路引起膽囊癌細胞凋亡[3]。miRNA在多種腫瘤中表現出促進或抑制細胞增殖的作用，提示其具有成為腫瘤治療新靶點的巨大潛力。

近年來，大量研究證實miRNA失調在瘢痕疙瘩的發病機制中起著至關重要的作用，闡明miRNA調控的意義有助于進一步了解瘢痕疙瘩的形成機制。本文擬深入探討兩者的關系，為今后瘢痕疙瘩的臨床治療及藥物研發提供參考。

2? miRNA在瘢痕疙瘩中的異常表達

越來越多的研究發現，miRNA家族小的非編碼RNA分子通過影響下游靶蛋白在瘢痕疙瘩的形成和調節中起著關鍵作用。一項miRNA微陣列分析研究鑒定出32個差異表達的miRNA，其中包括miRNA21、miRNA-4269和miRNA-382等23個表達上調的miRNA以及miRNA-203、miRNA-205和miRNA-200c等9個表達下調的miRNA。同時，差異表達的miRNA靶標的功能注釋顯示，它們富含多種與瘢痕疙瘩傷口愈合相關的重要的信號通路[4]。另外，與正常組織相比，瘢痕疙瘩中檢測出miR-199a-5p、miR-516b、miR-214、miR-645、miR-338-5p、miR-934、miR-199a-5p等17種差異性表達的miRNA。Zhong L等[5]學者對瘢痕疙瘩和正常組織進行了miRNA表達譜分析，其研究結果顯示，包括miRNA-21-5p、miRNA-214-5p、miRNA-424-5p和miRNA-205-5p在內的264個miRNA發生了顯著變化。另有研究通過miRNA-seq，鑒定出miR-370-3p、miR-204等40個miRNA作為瘢痕疙瘩特異性RNA[6]。

3? miRNA與瘢痕疙瘩成纖維細胞

瘢痕疙瘩成纖維細胞不受控制的增殖能力和侵襲能力與腫瘤細胞的生物學特點有相似之處。作為瘢痕疙瘩的主要效應細胞，成纖維細胞的增殖和凋亡的平衡失調是促進瘢痕疙瘩形成的關鍵因素。目前，多種miRNA已被證明可以參與瘢痕疙瘩成纖維細胞生物學功能的調節，促進瘢痕疙瘩的發展。早在20世紀，已有研究證實在傷口愈合的早期階段，轉化生長因子β（Transformation of the growth factor β，TGF-β）和真皮成纖維細胞中血小板衍生的生長因子（Platelet derived growth factor，PDGF）異常表達，且TGF-β1能夠上調瘢痕疙瘩成纖維細胞中PDGF-α受體的表達。另外，TGF-β1/Smad3信號通路傳導異?？梢种岂：鄹泶癯衫w維細胞增殖，促進細胞凋亡、遷移和侵襲以及纖維化的發生。miRNA-637下調及miR-1224-5p過表達均可通過影響TGF-β1，靶向Smad3來調節成纖維細胞的增殖[7-8]。因此，TGF-β1也被認為是以上miRNA的直接和功能靶標。miR-21是最早在人類基因組中發現的miRNA之一，Liu Y等[9]研究結果顯示miR-21的過表達顯著促進了瘢痕疙瘩成纖維細胞增殖和分化。進一步研究發現，miR-21及其外泌體可通過下調Smad7表達來增強TGF-β/Smad信號通路的激活，促進瘢痕疙瘩成纖維細胞增殖[10-11]。此外，瘢痕疙瘩組織中長鏈非編碼RNA-H19與miR-29a表達呈負相關，H19可能通過修飾下游miR-29a和COL1A1來影響成纖維細胞的凋亡[12]。有學者通過構建miRNA和靶基因的相互作用網絡，發現miRNA-21、miRNA-141-3p、miRNA-181a和miRNA-205可作用磷酸?；?激酶/蛋白激酶B（Phosphoacyl alcohol 3 kinase/Protein kinase B，PI3K/AKT）信號通路，上調瘢痕疙瘩成纖維細胞的表達并減少其凋亡[13]。PI3K/AKT信號通路與細胞增殖、分化和凋亡相關，miRNA異常表達使該通路活化，在瘢痕疙瘩成纖維細胞異常增殖的機制中發揮重要作用。

研究發現，經雷帕霉素處理的成纖維細胞中與自噬相關的miRNA表達異常，包括miR-885-3p、miR-204、miR-101及miR-376b等miRNA表達增強，而miR-30a表達降低[14]。這表明雷帕霉素可通過影響雷帕霉素靶蛋白（mTOR）信號通路中與自噬相關的miRNA表達，進一步誘導成纖維細胞的自噬。此外，miR-1587和miR-2392在瘢痕疙瘩成纖維細胞中的表達顯著下調，而肉毒桿菌毒素A（BTXA）可以通過調節miR-1587和miR-2392，靶向ZEB2抑制瘢痕疙瘩成纖維細胞的增殖和遷移，促進細胞凋亡和自噬[15]。

4? miRNA與瘢痕疙瘩細胞外基質

細胞外基質的異常沉積是瘢痕疙瘩的重要發病機制之一，包括膠原蛋白的過度產生、纖維連接蛋白和彈性蛋白導致的纖維化等。作為細胞外基質的主要成分之一，瘢痕疙瘩的膠原蛋白合成是健康皮膚的20倍，是增生性瘢痕的3倍[16]。從組織病理學觀察，瘢痕疙瘩組織中的膠原蛋白大量增生，排列雜亂無章，還可伴有成纖維細胞增生分裂。越來越多的研究表明，部分miRNA的上調或下調有利于細胞外基質的沉積及纖維化的形成。據報道，過氧化物酶體增殖物激活的受體γ（PPAR-γ）是一種核受體，PPAR-γ激動劑能夠調節人真皮成纖維細胞中的細胞外基質產生。Zhu等學者研究表示，miR-543對I型膠原蛋白的合成具有重要的影響[17]。PPAR-γ激動劑通過轉錄激活miR-543表達來抑制瘢痕疙瘩中Ⅰ型膠原蛋白與早期生長因子1（Early growth response 1，Egr1）的表達。Egr1是組織纖維化中TGF-β信號傳導的重要下游介質，能夠與膠原蛋白的啟動子結合誘導正常成纖維細胞膠原基因的表達。另外，研究較為廣泛的miR-21可通過抑制蛋白質翻譯來調節smad7的表達，介導的p38活化以增加瘢痕疙瘩中Ⅲ型膠原蛋白、Ⅰ型膠原蛋白的產生[18]。另有miR-29a、miR-196a家族的表達水平在瘢痕疙瘩中顯著降低，主要是通過調節Ⅰ型和Ⅲ型膠原mRNA和蛋白表達影響瘢痕疙瘩的發展。在一項雙盲、隨機的臨床試驗中，miR-29模擬物（remlarsen）明顯抑制膠原蛋白表達和切口皮膚纖維增生的發展，有利于防止增生性瘢痕或瘢痕疙瘩的形成[19]。miR-203、miR-133a-3p抑制細胞外基質，如：α平滑肌肌動蛋白、膠原Ⅰ、膠原Ⅲ和纖連蛋白在瘢痕疙瘩中的表達[20-21]。然而，miR-23b-3p、miR-152-3p的作用則相反，其過表達促進Ⅰ型膠原、Ⅲ型膠原和纖連蛋白等細胞外基質mRNA和蛋白表達水平的升高[22-23]。

近年來，大量研究表明長非編碼RNA（lncRNA）可通過miRNA途徑參與表觀遺傳及轉錄水平上的基因調控。在瘢痕疙瘩中，LINC00937通過抑制miR-28-5p和促進MC1R表達來抑制瘢痕疙瘩成纖維細胞的ECM沉積和增殖[24]。miR-3141、miR-203可以直接與LINC01116結合，LINC01116的下調通過調節miR-203/SMAD5軸、miR-3141/TGF-β1/SMAD3傳導通路抑制瘢痕疙瘩細胞外基質產生[25-26]。lncRNA H19在瘢痕疙瘩組織中的表達增加，進一步研究發現其通過靶向miR-769-5p/真核生物起始因子3A（eIF3A）傳導通路促進細胞外基質沉積[27]。

真核起始因子（eukaryotic initiation factor，eIF），又名真核翻譯起始因子，參與真核生物蛋白的翻譯過程。而miRNA可通過調節真核起始因子等下游因子的生物學過程實現其調控基因的功能。瘢痕疙瘩中miR-501-5p高表達以及miR-22-5p低表達考慮與疾病的家族遺傳性與病程相關。作為真核起始因子3L（eIF3L）的上游因子，miR-501-5p靶向作用于eIF3L，促進了瘢痕疙瘩膠原蛋白的形成與成纖維細胞增生[28]。有研究發現，真核起始因子3A（eIF3A）是miR-769-5p的靶標，lncRNA H19和miR-769-5p共同參與調控eIF3A，影響瘢痕疙瘩成纖維細胞的增殖和細胞外基質沉積[27]。此外，瘢痕疙瘩中miR-22-5p與真核起始因子4E（eIF4E）具有負向協同作用，推測兩者共同參與瘢痕疙瘩膠原化及纖維化的生物學過程，但其具體信號通路尚不明確，需要深入研究[29]。

5? miRNA與瘢痕疙瘩血管生成

多項關于瘢痕疙瘩細胞異質性的單細胞轉錄測序分析結果表明，除了成纖維細胞異常增殖，血管內皮細胞亞群的顯著擴張與瘢痕疙瘩發病機制具有強烈關聯[30]。曾有觀點認為異常的血管調節可能是瘢痕疙瘩發病機制的基礎，其本質為先天性或后天性血管內皮功能障礙引起的血管炎性疾病[31]。通過基因功能富集分析顯示，Eph-ephrin信號傳導、PTEN轉錄負調節、MAPK信號傳導，WNT信號傳導等途徑在瘢痕疙瘩血管內皮細胞中呈現激活狀態，這表明失調的血管內皮細胞通過部分腫瘤相關信號通路介導瘢痕疙瘩活性血管生成[30]。此外，瘢痕疙瘩血管內皮細胞能夠通過EFNB2-EPHA4信號傳導調節成纖維細胞和平滑肌細胞的轉錄狀態，EFNB2-EPHA4是一對Eph-ephrin信號的配體受體對，具有促進血管生成的作用，此結果支持了瘢痕疙瘩具有腫瘤特征的觀點。研究指出，作為lncRNA家族成員之一，HOXA11-AS是瘢痕疙瘩特異性生物標志物。過表達的HOXA11-AS明顯抑制瘢痕疙瘩成纖維細胞的凋亡，并且誘導成纖維細胞的血管生成[32]。進一步研究提示，miR-124-3p可逆轉HOXA11-AS介導的成纖維細胞凋亡和血管生成，提示miR-124-3p可能是HOXA11-AS介導的瘢痕疙瘩形成的關鍵下游靶點。miRNA在瘢痕疙瘩血管生成的機制中表現出的影響力為今后的研究提供了新角度，通過抑制異常血管生成、降低血管通透性可能成為臨床靶向治療瘢痕疙瘩的重要方法。

6? 小結

miRNA在瘢痕疙瘩的形成及進展中具有重要作用，揭示瘢痕疙瘩中miRNA的生物學功能，對于有效分析瘢痕疙瘩形成的病理過程具有巨大潛力。miRNA的藥物研發主要集中在miRNA的模擬物與抑制劑兩個方面。在其他抑癌治療的臨床試驗階段，miRNA的靶向藥物發揮出有效抑制腫瘤細胞的生長、改善患者生活質量的重要作用。就目前的研究現狀而言，miRNA的異質性與瘢痕疙瘩的發病機制存在明顯促進或抑制關系，同時可靶向作用多種信號通路調節瘢痕疙瘩血管生成、細胞外基質的堆積以及細胞的生長和侵襲。迄今為止，尚未有miRNA藥物被批準用于瘢痕疙瘩的臨床治療，但國外已在開展關于miRNA藥物治療瘢痕疙瘩的臨床試驗，患者治療效果較好，僅有少數病例出現局部紅斑、水腫等不良反應。然而，miRNA靶向藥物的安全性還需要更多的數據支持，同時進一步評估miRNA相關藥物的使用時間、劑量、療程、不良反應、遠期療效也是未來臨床試驗需要完善的內容。當然，瘢痕疙瘩相關的miRNA的基礎研究仍需要科研人員繼續關注，明確其具體的信號通路，有助于確定更佳的治療靶點。

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[收稿日期]2022-11-08

本文引用格式：賈尚潔，陳濤.miRNA在瘢痕疙瘩中的研究現狀[J].中國美容醫學，2024，33（2）：195-198.