معماری

نقش mi-RNAها در پاتوژنز و درمان بیماری لوپوس اریتماتوس سیستمیک

نقش mi-RNAها در پاتوژنز و درمان بیماری لوپوس اریتماتوس سیستمیک
چکیده:
میکرو RNAها (mi-RNAs) برای اول‌بار به‌عنوان RNAهای تنظیمی کشف شدند که زمان‌بندی رشد لارو C.elegans را کنترل می‌کردند.
از آن زمان تاکنون، نزدیک به ۳۰۰۰۰  محصول mi-RNA بالغ در گونه‌های زیادی ازجمله گیاهان، کرم‌ها، حشرات و پستانداران کشف‌شده است. عموماً mi-RNA ها به‌عنوان RNA های کوچک مولکول اندوژن (تقریباً ۲۲ نوکلئوتید) در نظر گرفته می‌شوند که عملکردهایی در پایداری m-RNA و ترجمه آن دارند.
با توجه به تحقیقات گسترده در طول دهه گذشته، mi-RNA ها نقش ضروری در تنظیم بسیاری از فرآیندهای فیزیولوژیکی و پاتولوژیکی بازی می‌کنند.
لوپوس اریتماتوس سیستمیک (SLE) بیماری خودایمن مزمنی هست که با افزایش اتوآنتی‌بادی‌ها بر ضد آنتی‌ژن‌های هسته و افزایش پاسخ‌های التهابی بر روی ارگان‌های متعدد شناخته می‌شود.
هرچند تلاش‌هایی انجام شده است و تئوری‌ها و نظریه‌هایی در جهت توضیح پاتوژنز بیماری SLE ارائه شده است، اما هنوز ما فاقد علم و دانش کافی در مورد این بیماری و درمان‌های مؤثر برای بیماران مبتلا هستیم.
پیشرفت‌های اخیر مشخص می‌کند که mi-RNA ها در توسعه SLE مؤثر هستند، این دستاوردها به ما دیدگاه جدیدی در پاتوژنز بیماری SLE می‌دهد و ممکن است منجر به یافتن اهداف درمانی جدیدی شود.
اینجا (مقاله)، ما کشفیات اخیر در مورد اینکه چطور mi-RNA ها در پاتوژنز بیماری SLE وارد می‌شوند و این‌که چطور می‌توانند در پیشرفت راه‌های درمانی جدید برای این بیماری مؤثر باشند را مرور خواهیم نمود.

1.    بیولوژی Mi-RNA
ژن‌های mi-RNA، اصولاً در نواحی اینترونیک یک ژن قرار دارند و در مقادیر اندکی در نواحی اگزونی نیز دیده می‌شوند.
mi-RNA ها تمایل دارند که در حالت خوشه‌ای (مجتمع) رمزدهی شوند، بطوریکه حدود ۵۰% از جایگاه ژنی mi-RNA پستانداران، در مجاورت دیگر جایگاه‌های mi-RNA ها یافت شده‌اند. خوشه‌های
mi-RNAها می‌توانند به‌صورت یک نسخه اولیه نسخه‌برداری شوند و با یک پروموتر رایج (مشترک) تنظیم شوند یا اینکه به‌صورت جداگانه نسخه‌برداری‌شده و از پروموتورهای متفاوت استفاده کنند.
اگرچه میزان کمی از mi-RNAها با توالی تکراری Alu همراه می‌شوند و می‌توانند با آنزیم
RNA-PolIII نسخه‌برداری شوند، اما اکثر ژن‌های mi-RNAها توسط آنزیم پلیمراز PolII نسخه‌برداری می‌شوند.
بعد از نسخه‌برداری شدن، نسخه‌های اولیه یک ژن mi-RNA، جهت شکسته شدن به‌وسیله Drosha در هسته هدف‌گذاری می‌شود (pri-mi-RNA)، این گام اول از فرآیند بلوغ mi-RNA است. متعاقباً یک small hairpin RNA (pre-mi-RNA) رها می‌شود و به سیتوپلاسم توسط Exportin-5 صادر می‌شود. در سیتوپلاسم، pre-mi-RNAها سوبستراهایی برای آنزیم‌های دیگری به نام RNase III و Dicer هستند. با کمک پروتئین‌های دیگر متصل شونده به دومین RNA دوزنجیره‌ای، Dicer می‌تواند Pre-mi-RNA را به توالی با قطعات حدود ۲۲ نوکلئوتید (duplex RNA) تبدیل کند که حاوی ۲ زنجیره بالغ mi-RNA هست.
بر اساس ساختار ترمودینامیکشان، یکی از ۲ زنجیره، در اتصال و الحاق به RISC (کمپلکس خاموش‌کننده القاء شده با RNA) ترجیح داده می‌شود، این کمپلکس حاوی پروتئین از خانواده آرگونات است که مسئول عملکردهای مهاری mi-RNA می‌باشد. زنجیره دیگر که mi-RNA نامیده می‌شود، در مقدار بسیار کم وجود دارد، طبق بررسی‌های به‌عمل‌آمده، مشخص شده است که هیچ عملکردی ندارد و نهایتاً به‌وسیله سلول تخریب می‌شود. بااین‌حال، مستندات زیادی وجود دارد که مشخص کرده‌اند که این زنجیره‌های
mi-RNA درواقع می‌توانند در سطح معینی تجمع یابند و در برخی موارد دارای عملکرد هستند.(بنابراین استفاده از نام‌گذاری miR/miR* متوقف شده است و در عوض، -5p یا -3p  برای توالی‌های مشتق از بازوهای 5/ یا 3/ پیش ساز hairpin استفاده می‌شود. بااین‌وجود، ما هنوز از نام‌گذاری قدیمی برای هماهنگی با پروژه تحقیقاتی اصلی استفاده خواهیم کرد).
تنظیم mi-RNA به‌طور عمده در سطح رونویسی انجام می‌شود که به آن‌ها یک الگوی بیان فضایی و اختصاص به یک نوع سلول را می‌دهد. موارد زیادی از ویژگی‌های پروموتر ژن‌های mi-RNA مشابه ژن‌های کد کننده پروتئین است و بنابراین، mi-RNA می‌تواند به‌وسیله مکانیسم‌های تنظیمی که در ژن‌های کد کننده پروتئین‌ها شرکت دارند تنظیم بشود مانند اتصال فاکتورهای نسخه‌برداری یا افزایش‌دهنده‌ها (enhancers) با عناصر تنظیمی حالت cis، متیلاسیون DNA یا وضعیت مدیفیکاسیون پروموتر هیستون.
علاوه‌براین، بیان mi-RNA می‌تواند بعد از نسخه‌برداری نیز تنظیم بشود. در هستک، Drosha به DGCR8 (ناحیه ۸ از دی جرج DiGeorge Critical Region-8) برای تسهیل پردازش
pri-mi-RNA نیاز دارد. درحالی‌که چندین فاکتور دیگر مشابه: EWSR1,DDX5,DDX17 می‌توانند فعالیت پردازش و Fidelity (پیوستگی) آنزیم Drosha را تقویت کنند. در سیتوپلاسم، مانند Drosha، آنزیم Dicer به پروتئین‌های دیگر ازجمله dsRBD، TRBP نیاز دارد تا Pre-mi-RNA را به قطعات کوچک‌تر دوزنجیره‌ای mi-RNA تبدیل کند. پروتئین‌های دیگری نیز می‌توانند بلوغ
mi-RNA را (از طریق تنظیم قطعات کمکی و جانبی کمپلکس پردازش mi-RNA) تحت تأثیر قرار دهند. به‌عنوان‌مثال، TRIM71 جهت تنظیم بیوژنز Let-7 توسط یوبیکوئیتیناسیون Lin28B کشف شد که فرآیند بلوغ Let-7 را تنظیم می‌کرد این عمل تنظیمی با کاربرد مجدد TUT4 انجام می‌شود که موجب مهار عملکرد Dicer می‌شود.
جفت بازهای این توالی نوکلئوتیدی، به جستجوی ناحیه 3/ UTR از m-RNA هدف می‌پردازد (2 تا 8 نوکلئوتید از انتهای 5/mi-RNA) یا به نواحی کد کننده m-RNA هدف متصل می‌شوند، mi-RNA بالغ واسطه اتصال RISC به اهدافشان است بطوریکه از ترجمه m-RNA جلوگیری می‌کند و همچنین از تخریب شدن m-RNA ممانعت به عمل می‌آورد.
هر mi-RNA بالغ این قابلیت را دارد تا m-RNA های متفاوت و متنوعی را مورد هدف قرار دهد. در مقابل، یک m-RNA خاص، می‌تواند توسط انواع متعددی از mi-RNAها هدف‌گذاری شود که به‌این‌ترتیب تعداد متعددی از mi-RNA ها در تنظیم بیان یک نوع ژن مشارکت دارند.
مشابه با بیوژنز mi-RNA، فاکتورهای متعددی می‌توانند اتصال mi-RNA به m-RNA را به‌عنوان هدف تحت تأثیر قرار دهند و عملکردشان را مهار کنند. همان‌طور که برای خود mi-RNA ایجاد می‌شود، نوکلئوتیدهای میانه mi-RNA می‌توانند بر روی m-RNA هدف، تأثیر بگذارند. پروتئین‌های متصل شونده به RNA مانند: DND1 و HuR که به توالی 3/ UTR از یک m-RNA متصل می‌شوند، می‌توانند در عمل اتصالی RISC به اهدافش دخالت کنند و یک m-RNA موردنظر را از مهار شدن باواسطه mi-RNA رهایی ببخشند. مستندات زیادی وجود دارد که نشان می‌دهند که
circular-RNA(circ-RNAs) به‌عنوان یک فاکتور تنظیمی بالقوه برای هردو حالت مقدار و عملکرد mi-RNA استفاده می‌شود. پروتئین‌های Ago در RISC، یکی از اهداف تنظیم شدن هستند که برای کنترل کردن عملکرد mi-RNA استفاده می‌شوند. TRIM71، به‌عنوان یکی از اعضای خانواده پروتئینی TRIM-NHL، می‌تواند مستقیماً همراه شده و پروتئین Ago2 را یوبیکوئیتینه کند و سپس Turnover شدن آن را تنظیم کند.
mi-RNAها می‌توانند در بیان شدن ژن‌های کوچک و ریز، به‌عنوان یک فاکتور تنظیمی کلیدی، عملکردهایی در فرآیندهای بیولوژیکی مانند تکثیر سلولی، تمایز سلولی، آپوپتوزیس، ارگانوژنزیس و توسعه پاسخ‌های ایمنی داشته باشند. بیان شدن غیرطبیعی یا عملکرد نادرست mi-RNAs در موارد زیادی از بیماری‌ها مانند: سرطان، بیماری‌های قلبی و اتوایمیون مشاهده شده است.
2.    Mi-RNAها در پاتوژنز بیماری SLE نقش دارند
جای شگفتی بسیار است که پاسخ‌های ایمنی به برخی از اجزای کلیدی مسیر mi-RNA در بیماری‌های خودایمنی مانند: SLE، RA و سندروم شوگرن پیدا شدند. در مورد بیماری SLE گزارش شده است که اتوآنتی‌بادی‌های anti-Su که معمولاً در این بیماران وجود دارند، می‌توانند بخش آنزیمی کاتالیتیک را در مسیر mi-RNA شناسایی کنند (Ago1,Ago2,Ago3,Ago4) که این روش شناسایی ارتباط متقابل mi-RNA و پاتوژنیسیته بیماری لوپوس را مشخص می‌نماید. پروفایل بیان شدن mi-RNA با استفاده از نمونه‌هایی از بیماری لوپوس مدل موشی و بیماران لوپوسی انسانی، ارتباط بالینی mi-RNA را با بیماری SLE نشان داد. پژوهش در عملکرد mi-RNAهای غیر نرمال، می‌تواند مکانیسم‌های گسترش بیماری SLE را بیشتر روشن نماید.
3.    Mi-RNA ها، ایمنی ذاتی در بیماری SLE را تنظیم می‌کنند.
سلول‌های ایمنی ذاتی، آنتی‌بادی‌ها و رسپتورهای اختصاصی آنتی‌ژن را تولید نمی‌کنند. به‌هرحال، با استفاده از PRRs، سلول‌های ایمنی ذاتی سیگنال‌های خطر (هشدار) حاصل از پاتوژن ها و سلول‌های آسیب‌دیده را شناسایی می‌کنند. چندین خانواده PRRs در سیستم ایمنی ذاتی وجود دارد: TLRs، NLRs، RLRs، CDS(Cytosolic DNA Receptors) و لیگاندهای متصل شونده به این رسپتورها که آبشار پیام‌رسانی درون‌سلولی را آغاز می‌کنند، و موجب فعال‌سازی فاکتورهای نسخه‌برداری پایین‌دست (NFKB، IRFs) می‌شوند و در ادامه این فعالیت‌ها، موجب ترشح سایتوکاین‌های التهابی و اینترفرون‌های کلاس I، می‌شوند. این سایتوکاین‌های پیش‌التهابی که بیشتر عملکرد اتوکرینی و پاراکرینی دارند التهاب را در بافت‌های موضعی ایجاد می‌کنند که این حالت موجب به‌کارگیری و فعال‌سازی تعداد زیادی از سلول‌های ایمنی و آغاز پاسخ‌های ایمنی تطبیقی می‌شود.
از مدت‌ها پیش اثر ایمنی ذاتی در پاتوژنیسیته SLE به اثبات رسیده است. مدارکی وجود دارد که توضیح می‌دهد فعال‌سازی لنفوسیت‌های B اتوراکتیو (سلول‌هایی که با آنتی‌ژن‌های خودی واکنش می‌دهند) توسط رسپتور TLR-9 ایمنی ذاتی، از عوامل انتشار اپیتوپ‌ها در بیماری SLE است. تحقیقات بعدی به اثبات رساندند که فعال‌سازی TLR-9، موجب تشدید بیماری کلیوی در مدل موشی بیماری لوپوس می‌شود. این مدل موش با مشخصات زیر بود:
MRL/MpJ-Faslpr/J mice که به‌طور خودبه‌خودی در ژن Fas دچار جهش می‌شوند و مستعد ابتلا به SLE هستند.
اینترفرون های نوع ۱ به‌عنوان سایتوکاین پیش‌التهابی کلیدی در پاتوژنز بیماری SLE شناخته شده و به سبب نقش کلیدی آن‌ها در تحریک افزایشی اینترفرون تایپ ۱، TLRs، RLRs و CDSs در سلول‌های ایمنی ذاتی، به‌عنوان فاکتورهای مهمی شناخته می‌شوند که در آغاز و افزایش پاسخ‌های خودایمنی در SLE مشارکت دارند.
تصور می‌شود که TLR-7 برای تولید اینترفرون نوع ۱ ضروری باشد و در گسترش علائم لوپوس در یک مدل القاء شده SLE مؤثر باشد. همیشه، جابجایی یا تغییر مکان از TLR-7 به جایگاه Yaa (اسیدآمینه تیروزین) خودایمنی سیستمیک را در دیگر مدل‌های موشی لوپوسی تشدید می‌کند.
تعداد زیادی از سنسورهای سیتوزولیک DNA به‌وسیله اینترفرون‌ها می‌توانند القاء شوند و به‌صورت افزایش‌یافته در بیماران لوپوسی دیده می‌شوند. فعال‌سازی مزمن مسیر حسی DNA سیتوزولیک وابسته به STING، ممکن است که مسئول تولید اینترفرون تایپ ۱ در SLE باشد. مطالعات متعددی جهش‌هایی را در TREX1 انسانی مرتبط با SLE کشف کرده‌اند. موش‌های دارای کمبود در TREX1 مقدار زیادی اینترفرون تایپ ۱ ترشح نموده و علائم شبه لوپوسی را نشان می‌دهند و تائید شده است که با مسیرهای وابسته به STING مرتبط است. تنظیم شدید مسیرهای پیام‌رسانی ایمنی ذاتی، موجب کنترل پاسخ‌های ایمنی ما شده و ما را در برابر بیماری‌های خودایمن محافظت می‌کند.
چندین mi-RNA کشف ‌شده‌اند که نقش حیاتی در تنظیم منفی پاسخ‌های ایمنی ذاتی دارند. نسخه‌برداری از miR-146a می‌توانست توسط چندین TLRs و سیتوکاین پیش‌التهابی مؤثر در تحریک فعالیت NFkB، القاء بشود.
با هدف قرار دادن پروتئین‌های آداپتور در پیام‌رسانی درون‌سلولی که از خانواده
TNF-Receptor(TRAF-6) و کینازهای همراه رسپتور اینترلوکین یک (IRAK-1) هستند،
miR-146a فعالیت NFkB را متوقف نموده و تولید سایتوکاین را مهار می‌کند. همچنین miR-146a می‌تواند اینترفرون تایپ ۱ را مهار کند، که این عملکرد از طریق القای مسیرهای TLR-7 و RIG-1 انجام می‌شود؛ بنابراین miR-146a می‌تواند تولید اینترفرون نوع ۱ را از طریق هدف قرار دادن چندین مولکول کلیدی در مسیر پیام‌رسانی ایمنی ذاتی مهار نماید. پروفایل mi-RNA که در سلول‌های PBMC بیماران لوپوسی بیان می‌شود روشن می‌نماید که miR-146a در بیماران SLE بیان می‌شود. بعلاوه، این امکان در ژرم‌لاین به سبب تغییرات ژنتیکی در ناحیه پروموتور miR-146a نیز وجود دارد. تحقیقات بیشتر نشان دادند که STAT-1 هدف دیگری برای miR-146a است و یک رابطه معکوس بین میزان miR-146a با بیان ژن‌های قابل القاء اینترفرون و فعالیت بیماری SLE وجود دارد که نشان دهنده نقش کنترل‌کنندگی قطعی miR-146a در تولید اینترفرون نوع یک و فعالیت پیام‌رسانی سلولی در SLE است.
miR-155، یک mi-RNA دیگری هست که به مقدار زیاد به‌ویژه در مورد عملکردش در تنظیم پاسخ‌های ایمنی مورد پژوهش قرار گرفته است. با هدف قرار دادن MYD-88 و TAB2، miR-155 می‌تواند از پاسخ التهابی جلوگیری کند. در مقابل  miR-155 با هدف قرار دادن (SOCS-1) مهارکننده پیام‌رسانی سیتوکاینی شماره یک، در ماکروفاژ، پاسخ التهابی و پیام‌رسانی با اینترفرون نوع ۱ را ارتقاء می‌دهد که این نشان دهنده ویژگی ذاتی تنظیمی miR-155 هست.
یک کشف جالب این است که باوجود سرچشمه گرفتن از یک پیش ساز یکسان، miR155* اثر متضادی بر تنظیم تولید اینترفرون تایپ ۱ در مقایسه با miR-155 در pDCs دارد. زمانی که لیگاندها به TLR-7 در pDCs متصل می‌شوند، نسخه‌برداری از ژن miR-155/miR-155* فعال شده و منجر به تولید سریع miR-155* بالغ می‌گردد که نسبت miR155* به miR155 افزایش می‌دهد؛ بنابراین miR155* با مهار نمودن بیان IRAKM تولید اینترفرون نوع ۱ را تسهیل می‌کند. اینترفرون نوع ۱ تولیدشده در پایین‌دست TLR-7 در یک حالت اتوکرین و پاراکرین عمل می‌کند که موجب القاء عملکرد KSRP می‌شود و در ادامه فرآیند بلوغ miR-155 تشدید خواهد شد اما در مورد miR-155* این‌گونه نیست. همان‌طور که mir-155 تجمع می‌یابد تا TAB2 را در pDCs مهار کند، تولید اینترفرون نوع ۱ و فعال‌سازی pDCs در سطح مناسبی محدود می‌شود.
pDCs به‌عنوان سلول‌هایی که توانایی تولید اینترفرون های نوع ۱ را دارند پذیرفته شده‌اند، درحالی‌که مواجهه شدن با اسید نوکلئیک، می‌توانست توسط TLRs بر سطح pDCs مورد شناسایی قرار گیرد. سلول‌های pDC که با بیماری SLE همراه هستند ممکن است از طریق شناسایی کردن DNA خودی و RNA، در پاتوژنز این بیماری نیز شرکت کنند و بنابراین میزان زیادی از اینترفرون های نوع ۱ پاتوژن را تولید می‌کنند. مطالعات اخیر نشان داده است که حذف سلول‌های pDC در موش‌های BXSB/MPJ Lupus-prone {موش‌های جنس نری که حاوی جهش در Yaa (اسیدآمینه تیروزین) در کروموزوم Y هستند و فرم شدیدی از SLE را دارند } موجب بهبود پاتولوژی لوپوس می‌شود، مشخص می‌کند که pDCs نقش حیاتی در روند آغاز لوپوس باواسطه اینترفرون‌ها دارند و ممکن است یک هدف جالب درمانی برای موارد SLE تهدیدکننده حیات باشند. با توجه قرار دادن نقش کلیدی اینترفرون‌های تایپ ۱ در پاتوژنز SLE و قابلیت زیاد pDCs در ترشح اینترفرون های نوع ۱ و با تحقیقات بیشتر در بیان miR-155 و miR-155* در pDC های بیماران SLE، مکانیسم‌های تنظیمی در تولید اینترفرون های تایپ ۱ روشن خواهد شد.

لوپوس
سایر mi-RNAها نیز در بخش‌های دیگر تنظیم‌کنندگی پاسخ‌های ایمنی نقش دارند. miR-3148 از طریق اتصال با 3/UTR در TLR-7، این مولکول را مورد هدف قرار می‌دهد. این یافته توضیحی برای ما خواهد بود که چطور تغییرات ژنتیکی کشف‌شده در 3/UTR از m-RNA TLR-7، بر بیانش در SLE اثر می‌گذارد.
سلول‌های دندریتیک موش‌های دارای نقص در Blimp-1، افزایش بیان let-7c را نشان می‌دهند که مسئول فنوتیپ پیش التهابی DCs هستند و یک مکانیسم تنظیمی مشابهی را هم در انسان نشان داده‌اند. بعلاوه let-7a که بیان آن در کلیه بیماران SLE و سلول‌های مزانشیمال موش لوپوسی افزایش می‌یابد، توانست تکثیر سلولی باواسطه E2F و فعال‌سازی از طریق NFkB را نیز تقویت کند.
4.    Mi-RNA ایمنی سازگاری را در SLE تنظیم می‌کند
با توجه به این واقعیت که اتوآنتی‌بادی‌ها در بیماری SLE افزایش می‌یابند و اهمیت سلول‌های B و T اتوراکتیو در پاتوژنز بیماری به رسمیت شناخته شد و مطالعات گسترده‌ای برای این موارد انجام شده است. تحمل نابجای سلول B در سطوح مختلف اتفاق می‌افتد که با عدم تنظیم گیرنده سلول B (BCR) همراه می‌شود و پیام‌رسانی با BAFF به‌شدت انجام شده و موجب فعال شدن سلول‌های B اتوراکتیو می‌شود. به سبب توانایی این سلول‌ها (اتوراکتیو) در تنظیم پاسخ‌های سلول‌های B، سلول‌های TCD4+ که نقص دارند نیز پدیدار می‌شوند و در پاسخ‌های ایمنی سازگاری غیر نرمال بیماری SLE مشارکت می‌کنند. مشخص شده است که سلول‌های TCD4+ بیماران SLE هیپومتیلاسیون غیر نرمال DNA را دارند این مورد توضیح پدیده اپیژنتیک برای فعال‌سازی زیاد سلول‌های T را فراهم می‌کند اما مکانیسم آن هنوز مشخص نشده است. پروفایل mi-RNA سلول‌های T CD4+ در موش‌های MRL-lpr، شناسایی شد به‌طوری‌که miR-21 و miR-148a به‌عنوان ۲ تا mi-RNA یی که تنظیم مثبت می‌شدند مشخص شدند.
تحقیقات بیشتر، نشان داد که miR-21 و miR-148a به‌طور قابل‌توجهی، می‌توانست سطح پروتئین DNMT1 را کاهش دهد، این پروتئین یکی از ترکیبات اپیژنتیک اصلی بود که در هیپومتیلاسیون DNA سلول‌های T بیماران SLE وارد می‌شود. علاوه‌براین، miR-21 مهار مسیر پیام‌رسانی
RAS-MAPK-ERK را با استفاده از افزایش DNMT1 در سلول‌های T انجام می‌دهد. با توجه به اینکه miR-21 به حالت افزایش یافته در PBMCs بیماران مبتلا به SLE پیدا شده است و به فعالیت بیماری مربوط می‌شود، این امکان وجود دارد که miR-21 افزایش یافته و miR-148a باهم در هیپومتیلاسیون سلول‌های T بیماران SLE مشارکت داشته باشند. علاوه بر miR-21 و miR-148a، گزارش شده است که miR-126 نیز در انجام متیلاسیون DNA سلول‌های T CD4+ بیماران مبتلا به SLE از طریق هدف قرار دادن مستقیم DNMT1 دخالت دارد، این مورد برای ما توضیح جامع‌تری از متیلاسیون DNA سلول‌های T CD4+ بیماران SLE را فراهم می‌نماید. miR-29b که در سلول‌های T CD4+ بیماران SLE افزایش دارد، مشخص شده است که بیان SP1 را در T cellهای انسانی مهار می‌کند، این به آن معنی است که بیان DNMT1 را مهار می‌کنند و متیلاسیون DNA را تنظیم می‌کنند، مطالعات بیشتر نشان دادند که ممانعت از miR-29b در سلول‌های T بیماران SLE، هیپومتیلاسیون DNA را معکوس و برگشت‌پذیر می‌کند و ژن‌های پایین‌دست را تنظیم مثبت می‌کند.
التهاب باواسطه سیتوکاین‌ها و کموکاین‌ها، موجب ایجاد بی‌نظمی در SLE شده و در گسترش این بیماری نقش حیاتی دارند. به‌عنوان‌مثال، متأسفانه بیان IL-2 در سلول‌های T بیماران مبتلا به SLE کمتر از آن مقداری است که در سلامتی مفید باشد. IL-2 اصولاً اثر پاراکرینی دارد، تصور می‌شود که یک نقش غیرترشحی در حفظ سلول‌های T تنظیمی خون محیطی دارد و بنابراین می‌تواند در پاسخ‌های ایمنی کنترل نشده مشارکت کند. CCL-5 یا RANTES یکی از تعداد زیادی از کموکاین‌های بیش‌ازحد بیان‌شده در سرم بیماران مبتلا به لوپوس است. CCL5 نقش حیاتی در تنظیم حرکت سلول ایمنی بازی می‌کند و مشخص شده است که عملکردهایی را در آسیب بافتی همراه بیماری لوپوسی دارد. علاوه بر نسخه‌برداری از تنظیم‌کننده‌هایی مانند: CREM(Camp-responsive element modulaor)، CREB1(CREM-1-binding protein-1) و
NFAT(NFkB,AP1, nuclear factor of activated T-cells)، مشخص شده است که
miR-31 که در سلول‌های T بیماران SLE تنظیم کاهشی دارد، می‌تواند بیان RhoA (یک تنظیم‌کننده منفی NFAT است) را مهار کند و مسئول بیان ناقص IL-2 باشد. علاوه‌براین بیان miR-31 به‌طور معکوس با RhoA در بیماران SLE مرتبط است. mi-RNA دیگر یعنی miR-125a، به‌طور قابل‌توجه و به‌صورت کاهشی در PBMC های بیماران SLE یافت شد. به سبب بیان انتخابی‌اش در سلول‌های T و ارتباط هدفمندش با KLF13، تصور می‌شود که miR-125a بیان CCL-5 را در سلول‌های T بیماران SLE تقویت می‌کند؛ بنابراین، از صفت‌های اپیژنتیک دیگر این است که mi-RNAها در تولید سایتوکاین‌های تنظیم‌کننده از سلول‌های T بیماران SLE شرکت دارند.
اتوآنتی‌بادی‌های بیماران لوپوسی که دارای افینیتی بالایی هستند، متحمل جهش‌های سوماتیک و تعویض کلاس آنتی‌بادی شده‌اند، این‌ها نشان می‌دهد که نقص‌هایی در ژرمینال سنتر پاسخ‌های ایمنی این بیماران وجود دارد. سلول‌های Tfh(سلول‌های T کمکی فولیکولار) مشتق شده از تمایز سلول‌های T بکر، مسئول تشکیل سلول‌های پلاسمایی و خاطره‌ای از سلول B  هستند و ارتباط‌های متقابل بین سلول‌های Tfh و B منجر به تعویض کلاس و بلوغ افینیتی سلول‌های B می‌شود.
مطالعاتی که تاکنون در مورد mi-RNAها در تمایز سلول‌های Tfh صورت گرفته است عموماً بر خانواده miR-17 ᷉ 92 متمرکز بوده است. موش‌های حاوی ترانسژنیک در خانواده miR-17 ᷉ 92 علائم بیماری‌های اتوایمیون و لنفوپرولیفراتیو مانند SLE را گسترش می‌دهند. در سطح مولکولی، نشان داده شده است که miR-17 ᷉ 92 بیان PTEN و PHLPP2 را مهار می‌کنند و تمایز و عملکرد سلول‌های Tfh را تنظیم می‌کنند. همین‌طور در مورد سلول‌های B، محققین نشان داده‌اند که بیان افزایش یافته miR-30a مسئول کاهش بیان Lyn در سلول‌های B بیماران SLE است. علاوه بر این‌ها، تلاش‌ها و تحقیقات بیشتری برای mi-RNA ها در سلول‌های B نیاز می‌باشد.
5.    Mi-RNA ها التهاب را در سلول‌های بافت بیماری SLE تنظیم می‌کنند
معمولاً بیماران مبتلا به SLE تصاویر بالینی متعددی داشته و ارگان‌های آن‌ها به‌واسطه التهاب آسیب می‌بینند. اینترلوکین ۱۷ (IL-17) یکی از سایتوکاین‌های پیش التهابی پاتوژنیک بوده که مورد مطالعه قرار گرفته است و مشخص شده است که در بافت‌های هدف بیش‌ازحد بیان می‌شود و مسئول التهاب موضعی در بسیاری از بیماری‌های خود ایمنی مانند آرتریت روماتوئید، مولتیپل‌اسکلروزیس و SLE می‌باشد. در یک مطالعه جامعی که در مورد بیان mi-RNA در بافت‌های هدف مبتلا به SLE یا RA، مشابه مدل موشی SLE و RA انجام شد، مشخص شد که miR-23b در بافت‌های هدف به‌صورت بیان‌شده، وجود دارد. متعاقباً نتایج به‌دست‌آمده، نشان دادند که miR-23b می‌توانست TAB2,TAB3 و IKK-α را هدف قرار دهد و از پیام‌رسانی‌های IL-17,TNF-α,IL-1β جلوگیری نماید. این نتایج، بر نقش تنظیمی
mi-RNA بر سلول‌های ساکن بافتی تأکید دارند. نفریت لوپوسی، یکی از مشکلات اصلی بیماران مبتلا به SLE می‌باشد. علاوه بر اختلالات سیستم ایمنی، بافت کلیه نیز در التهاب موضعی، نقش مهمی بازی می‌کند. بررسی پروفایل بیان mi-RNA از بافت کلیه‌ی بیماران نفریت لوپوسی نشان داد که ۳۶ مورد از mi-RNA ها تنظیم مثبت شده‌اند و ۳۰ مورد تنظیم منفی شده‌اند، این مورد، منبع خوبی از
mi-RNAهای بیان‌شده کاملاً متفاوت را در بافت‌های کلیه بیماران لوپوسی فراهم می‌نماید. نتایجی که اخیراً به‌دست‌آمده است نشان می‌دهد که Let-7a به‌صورت قابل‌توجهی در سلول‌های مزانشیمال موش NZBWF1/J (که بیماری خودایمنی SLE انسانی را شبیه‌سازی می‌کند) بیان‌شده و قابل‌مقایسه با موش‌های کاملاً انطباق یافته مسن NZW/LacJ [که هیبریدهای نسل اول (F1) حاصل از NZW/LacJ و NZB/B1NJ (نیز مدل انسانی SLE است) می‌باشند] هستند و ممکن است شامل تولید IL-6 تنظیم‌کننده در این سلول‌ها نیز بشود.
از تنظیم‌کننده‌های دیگر التهاب، mi-RNAهایی هستند که موجب فیبروز کلیه در نفریت لوپوسی می‌شوند. با مقایسه کردن بیان mi-RNA در بیوپسی‌های کلیه بیماران مبتلا به نفریت لوپوسی، پژوهشگران miR-150 را نیز شناسایی کردند که ارتباط مثبتی با جنبه‌های مزمن بودن بیماری و بیان پروتئین‌های پروفیبروزی داشت. علاوه‌براین، محققین نشان دادند که TGF-β می‌توانست miR-150 را القاء کند و miR-150 افزایش یافته می‌توانست پروتئین آنتی‌فیبروتیک SOCS-1 را از طریق پروتئین‌های فیبروتیک تنظیم مثبت شده در سلول‌های مزانشیمال و توبول پروکسیمال کلیه، هدف قرار دهد. این یافته‌ها پیشنهاد می‌کند که TGF-β1 آثار پروفیبروتیک خودش را تا حدی از طریق miR-150 اجرا می‌کند.
6.    Mi-RNA ها به‌عنوان بیومارکرهای SLE
در طول چند دهه گذشته، تلاش‌های بسیار زیادی برای مقابله با مکانیسم‌های آغاز و گسترش خودایمنی و آسیب‌های متعدد اندام‌ها در بیماری SLE انجام شده است. اگرچه پیشرفت‌های قابل‌توجهی به‌دست‌آمده است اما هنوز چالش‌های زیادی برای مقابله با این بیماری وجود دارد. یکی از آن نیازهای مهم، فقدان داشتن بیومارکر قابل‌اعتماد برای تشخیص، کنترل (پایش)، طبقه‌بندی و پیش‌بینی کردن پیش‌آگهی است. همچنان که تحقیق و پژوهش در عملکردهای mi-RNAهای مرتبط با لوپوس ادامه می‌یابد، مشخص شده است که mi-RNAها در SLE دچار بی‌نظمی (تخریب) می‌شوند. مطالعات اخیر نشان دادند که الگوهای بیان مجزایی از mi-RNAها در لوکوسیت‌های خون محیطی بیماران SLE وجود داشت. علاوه‌براین، الگوهای اختصاصی بودند که همراه با ترکیبات متفاوتی از اتوآنتی‌بادی‌ها در بیماران SLE پدیدار شدند. مطالعه‌ی دیگری بیان نابجای mi-RNA (به‌ویژه has-miR-371-5p، has-miR-423-5p، has-miR-638، has-miR-1224-3p و
has-miR-663) را در PBMC های بیماران مبتلا به نفریت لوپوسی در میان بیماران متفاوت و با نژادهای مختلف مشخص کرد. با کشف وجود داشتن mi-RNAها در مایعات بدن، mi-RNAها یک بیومارکر ایده‌آل برای بیماری‌های زیادی شدند. مشخص شد که mi-RNAهای سرم و ادرار با ویژگی‌های متفاوت بیماری SLE همراه می‌شوند. مطالعه دیگری ثابت کرد که mi-RNAهای در گردش (در جریان خون)، به‌طور سیستماتیک در طی برداشت از بیماران SLE دچار تغییر و اصلاح می‌شوند و ۴ تا mi-RNA تائید شده، وجود دارند که می‌توانند برای تمیز دادن SLE با موارد کنترل و دیگر mi-RNAهای همراه با نفریت لوپوسی استفاده شود. با گسترش تکنیک تشخیصی برای
mi-RNA در جریان، تکنولوژی‌های جدید برای پروفایل بیان mi-RNA و بیان بیشتر اطلاعات به‌دست‌آمده، استفاده می‌شود. mi-RNAها احتمالاً یک بیومارکر انتخابی مناسب برای SLE و آسیب‌های بافتی همراه آن خواهند شد.
7.    چشم‌انداز درمانی mi-RNA ها در SLE
در کنار تحقیقات پایه‌ای که بر روی مکانیسم‌های پاتوژنز SLE صورت گرفته است، کارهای تحقیقاتی بیشتری وجود دارد که بر روی اینکه چطور دانش mi-RNAها را در بیماری SLE به توسعه درمان‌های جدید مرتبط سازند متمرکز شده است. تحقیقات اخیر نشان داده است که متابولیت فعال مایکوفنولات مفیتل (MMF)، دارویی که به مقدار گسترده‌ای در درمان SLE استفاده می‌شود، می‌تواند بیان miR-142-3p/5p و miR-146a را در سلول‌های T افزایش دهد. این نتایج و دستاوردها پیشنهاد می‌کند که اثرات درمانی MMF ممکن است تا حدی به این دو mi-RNA وابسته باشد که ما می‌توانیم روش‌های درمانی اختصاصی‌تری را با استفاده از این دو mi-RNA توسعه دهیم. از زمانی که ما اثرات درمانی برخی mi-RNAها را در تنظیم فعالیت غیر نرمال پاسخ‌های ایمنی بیماری SLE شناخته‌ایم، تاکنون، تلاش‌های زیادی بر این تحقیقات وجود داشته است که امکان استفاده از mi-RNAها را در اهداف درمانی یا محلول‌های درمانی برای SLE فراهم می‌نماید. از مدتها پیش پذیرفته شده است که miR-155 یک تنظیم‌کننده عملکرد سلول B می‌باشد. در حقیقت، تخریب miR-155 در موش‌های مستعد لوپوسی MRL-lpr، تولید اتوآنتی‌بادی را کاهش داد و به دنبال آن باعث کاهش و تسکین التهاب کلیوی شد. تحقیق دیگری نیز نشان داد که کمبود miR-155 در موش، آن‌ها را در برابر خونریزی ریوی همراه با لوپوس القاء شده با pristine محافظت می‌کند و استفاده از miR-155 antagomir مصنوعی (صناعی) در موش توانست خونریزی از ریه ناشی از pristine را بهبود ببخشد. مطالعات اخیر نشان دادند که بیان بیش‌ازحد miR-155 توانست بیان PP2Ac که به‌طور منفی بیان IL-2 را در PBMCs تنظیم می‌کند را مهار کند؛ بنابراین بیان زیاد miR-155 در بیماری SLE جوانان، مهار IL-2 به‌واسطه PP2Ac را تا حدی جبران می‌کند (بهبود می‌بخشد). این نتایج مشخص کرد که مسدود کردن miR-155 ممکن است برای افراد SLE سودمند باشد. علاوه بر این، در شرایط داخل بدن (in vivo)، خاموش شدن miR-21 با هدف‌گذاری توسط LAN، نسبت معکوس شده‌ی سلول‌های T cell CD4/CD8 را در اسپلنومگالی تغییر می‌دهد و تعداد سلول‌های لنفوسیتی بیان کننده گیرنده Fas را کاهش می‌دهد.
یکی دیگر از mi-RNAهای امیدبخش، miR-146a هست که به‌عنوان یک تنظیم‌کننده منفی اصلی پاسخ ایمنی شناخته شده و کمبود آن موجب اختلالات ایمنی متعدد می‌شود. مطابق با یافته‌های قبلی عملکردهای تنظیمی miR-146a در پاسخ ایمنی، تجویز miR-146a agomirs که یک نمونه شیمیایی مشابه miR-146a اصلاح شده است، به موش توانایی مقاومت در برابر خونریزی مویرگ‌های ریوی القاشده توسط Pristane را از طریق مهار پاسخ اینترفرونی داد. به‌عنوان یک نمونه‌ای از درمان مبتنی بر mi-RNA، مهارکننده‌های miR-122 در حال طی کردن تست‌های مراحل بالینی هستند تا فعالیتشان برای عفونت HCV مورد بررسی قرار گیرد.
با وجودیکه هنوز مواردی وجود دارند که نیاز به حل شدن دارند مانند توسعه روش تحویل کارآمد و تغییرات شیمیایی برای بهبود جذب و پایداری الیگونوکلئوتیدهای سنتز شده و همچنین تست کردن ویژگی‌های فارماکوکنتیک و عوارض جانبی تجویز mi-RNAهای شبیه‌سازی شده یا مهارکننده‌ها در شرایط in vivo، بهره‌برداری از mi-RNAها به‌عنوان مولکول‌های درمانی، هنوز یک انتخاب امیدوارکننده برای درمان بیماران SLE در آینده است. جدول ۱ خلاصه‌ای از اهداف و مسیرهای پیام‌رسانی mi-RNA ها را در بیماری SLE که در بالا بحث شد را نشان می‌دهد:

نتیجه‌گیری
همان‌طور که در مراحل اولیه از کشف نقش‌های اساسی mi-RNAها در پاتوژنز بیماری SLE هستیم، سؤالات بدون پاسخ زیادی وجود دارند. استفاده از مدل‌های حیوانی، مطالعه عملکردهای mi-RNAها را در بیماری SLE تسهیل کرده و تسریع می‌نماید. پروفایل بیان mi-RNAها، هنوز نیاز به انجام شدن دارد تا الگوهای بیان دقیق‌تری از mi-RNAها را در میان بیماران SLE با سنین متفاوت یا نژادهای مختلف، جنس‌های متفاوت، تظاهرات بیماری مختلف و شناسایی بیومارکرهای اختصاصی جدید به دست آورد. شناسایی اهداف جدید mi-RNAها، به ما دیدگاه جامعی از مکانیسم‌های mi-RNAها در تنظیم پاسخ‌های ایمنی در بیماری SLE می‌دهد. تکنیک‌های جدید در حال توسعه، اندازه‌گیری دقیق و مناسب بیان mi-RNAها را در مایعات بدن ما فراهم می‌کند و روش‌های جدید به‌طور مؤثری، بیان زیاد و یا مهار فعالیت mi-RNAها را در شرایط in vivo بیشتر تسریع خواهد کرد که نشان از کاربرد mi-RNAها به‌عنوان روش‌های درمانی و تشخیصی جدید در بیماری SLE می‌باشد.

 

جواد سنچولی ۱ ، ابراهیم نقی پور ۲، مرضیه سنچولی ۳
۱ دانشجوی رشته ایمونولوژی پزشکی مقطع Ph.D دانشگاه علوم پزشکی مشهد
۲ و ۳ کارشناسان ارشد دانشگاه آزاد اسلامی

ماهنامه اخبار آزمایشگاهی