魏军平 赵 静 孙士鹏 柏力萄 李 菲

作者单位：100053 北京，中国中医科学院广安门医院内分泌科(魏军平、赵静、柏力萄、李菲)，检验科(孙士鹏)

桥本甲状腺炎(hashimoto thyroiditis，HT)又称慢性淋巴细胞性甲状腺炎(chronic lymphocytic thyroiditis)，是自身免疫性甲状腺疾病(autoimmune thyroid disease，AITD)的常见类型，以甲状腺组织中广泛淋巴细胞和浆细胞浸润为病理特征[1]。近年来，HT在世界范围内的发生率显著增加，已达1%～2%，其中男、女性别比例约为(1∶5)～(1∶10)[2]。尽管目前HT在发病机制、诊断及治疗方面取得了一定进展，但具体发病机制仍未完全阐明，治疗手段缺乏针对病因的治疗，而以随访、甲状腺功能减退期甲状腺激素的补充等为主。miRNAs是一类非编码小分子RNA，可在转录后水平调节mRNA的表达，从而在细胞增殖、分化、凋亡、机体应激、免疫、生长和发育等多种生物学进程中发挥重要调控作用。研究表明，miRNAs的异常表达与HT的发生、发展和预后均有密切关系，有望作为特异性生物标志物及治疗靶标应用于临床。

一、 miRNAs概述

微小RNAs(microRNAs，miRNAs)是一类长度约22个核苷酸的内源性非编码小分子RNA，可在转录后水平调节mRNA的表达。miRNAs普遍存在于动、植物中，可调节人类约20%～30%的mRNA。自1993年发现首个miRNA(lin-4)以来，多种miRNAs在不同生物中被大量发现，成为当今科学研究的热点。miRNAs的生物发生及成熟在蛋白质和酶的帮助下相继发生在细胞核与细胞质中。miRNAs可靶向编码蛋白质转录物的mRNA序列，通过mRNA剪切和抑制蛋白翻译的方式负向调控靶基因，进而参与调节细胞增殖、分化、凋亡、机体应激、免疫、生长和发育等多种生物学过程，miRNAs的表达改变可能导致某些病理状态和临床疾病的发展，因此其在多个系统疾病尤其是肿瘤、自身免疫性疾病等诊断及治疗中具有特殊意义。目前miRNAs在甲状腺领域的研究集中在甲状腺肿瘤及自身免疫性甲状腺疾病如HT、Graves病等方面。多项研究表明，HT患者存在miRNAs的异常表达，部分有潜在生物学及临床意义的miRNAs被不断发现，对其深入探讨有助于进一步从基因层面阐述HT的发病机制、疾病发展及预后，从而为HT防治提供新的思路。

二、发病机制相关miRNAs研究

HT作为AITD的一种类型，是在特定易感基因和环境等多因素相互作用下，继发自身免疫耐受机制受损，进而导致甲状腺滤泡细胞破坏并引起最终的甲状腺功能减退的一类疾病。HT的病因及病理机制研究目前尚未完全阐明。

1.miRNAs与HT相关遗传因素：HT是一种多基因遗传疾病，发病具有家族聚集性，遗传因素在其发病中起到关键作用，并已在相应的孪生子及家系研究中得到证实。人类白细胞抗原(HLA)、细胞毒性T淋巴细胞抗原-4(CTLA-4)等被证明是HT重要的易感基因[3,4]。SEPS1基因启动子遗传变异、TSHR、ZFAT、IL1RN多态性也可能与HT易感性及严重程度相关[5,6]。ZFAT基因位于染色体8q24上的AITD易感基因位点上，其编码的蛋白质可能与DNA结合，并作为参与细胞凋亡和细胞存活的转录调节因子发挥作用，而miR-183-5p已证实可靶向调控ZFAT基因，从而在HT的发病中发挥作用。MiRNAs是基因表达的重要调控因子，而miRNAs编码基因多态性也被认为与多种疾病包括HT的发病相关。吴平平[7]研究表明，miRNA499(rs3746444)的T/C基因多态性与HT相关，并可能作为筛选HT高危人群的分子标志物。Inoue等[8]通过对编码miR-125a的MIR125A基因中的rs12976445 C/T、rs10404453A/G和rs12975333G/T多态性进行基因分型,并对外周血单核细胞(PBMC)中miR-125a的表达进行检测，指出PBMC中的miR-125a表达及其rs12976445 C/T的基因多态性与AITD发展和预后均相关。

2.miRNAs与HT相关环境因素：环境因素是HT的另一重要病理因素，主要包括公共卫生、碘异常、硒和维生素D缺乏、吸烟、化学污染、核辐射、药物及感染等方面。碘是目前研究较为广泛的因素之一，过量的碘摄入与HT患病率上升有一定联系，而碘缺乏同时也是甲状腺抗体阳性的危险因素[9]。钠碘转运体抗体(NISAb)被发现在HT中高表达，并可能在HT的病理进程中发挥一定作用。一项有关甲状腺癌的研究指出，miR-146a-3p可直接结合并抑制钠碘转运体(NIS)转运碘至细胞内的功能，抑制甲状腺激素的合成，对miR-146a-3p的抑制则恢复了NIS的表达和功能，增加了放射性碘的摄取[10]。据此推测，部分miRNAs可能通过影响NIS的表达及功能从而在HT的发病进程中发挥一定作用。硒与甲状腺也有密切关系，甲状腺组织中的硒含量高于体内其他器官，硒蛋白可调节机体氧化还原状态，保护甲状腺细胞免于氧化损伤。此外，硒还参与甲状腺激素的激活，并在免疫系统功能中发挥作用。低硒状态被认为与HT的风险增加及甲状腺纤维化相关，在硒摄入量低的地区增加硒摄入可以降低这些疾病的风险[11]。一项针对肠细胞系的研究表明，硒缺乏可改变多达50个基因和12个miRNAs的表达，其中miR-185在硒蛋白GPX2和SEPHS2表达上调中起重要作用，被认为可能有助于硒蛋白的合成，进一步表明微量元素的补充可调节细胞miRNAs表达谱[12,13]。此外，多种病毒也被认为可能是AITD发展的环境因素之一，如人类疱疹病毒(HHV-6A)感染被认为与HT发病相关。HHV-6A感染可诱导甲状腺细胞中miR-155_2表达减少和miR-1238表达增加，以及T淋巴细胞中几种自身免疫相关miRNAs(包括miR-16_1、miR34a、miR-130a、miR-143_1、miR-202、miR-301b、miR-302c、miR-449b、miR-451_1和miR-1238_2)的表达水平增加，从而参与HT的发生、发展过程[14]。

3.miRNAs与HT相关免疫因素：HT作为一种器官特异性的自身免疫性甲状腺炎，其发生主要由异常的Th1、Th17、Treg和CD8+细胞毒T淋巴细胞(CTLs)所介导，致使甲状腺上皮细胞破坏及HT发生[15]。miRNAs广泛存在于真核生物细胞内，部分miRNAs被证明在调节免疫功能及维持免疫稳态中发挥重要作用。循环miRNAs是近期miRNAs领域的研究热点，是指稳定存在于血浆、血清及其他体液中的一类miRNAs。一般认为，循环miRNAs来自于细胞的主动分泌、凋亡或坏死细胞的释放及循环细胞的裂解，其表达可随个体的生理及病理状况改变发生相应的变化。多种miRNAs在HT不同组织类型如甲状腺组织及循环中异常表达，并通过多种途径调节靶基因，参与调节分化或激活免疫细胞和免疫反应，从而在HT的疾病进程中发挥作用[16]。在HT甲状腺组织细胞中，miR-141、miR-155_2出现下调，而miR-142-3p、miR-142-5p、miR-146、miR-200a1、miR-326等上调。在PBMC中let-7e中、miR-326表达量上调，miR-29a-3p、miR-155*_1、miR-155_2、miR200a_1、miR200a2*下调。在循环miRNAs方面，HT血浆中miR-20a-3p、miR-205、miR-296、miR-375、miR-451、miR-500a等均呈现上调，而在血清中miR-21、miR-22、miR-142-5p、miR-375和miR-451等的表达量表现为上调[8,15,17～25]。详见表1。

miR-142、miR-146以及miR-155是目前研究相对深入的几种miRNAs。miR-142在多种肿瘤如肝癌、结直肠癌、乳腺癌、甲状腺癌中表达下调，被认为是一种抑癌基因。Zhu等[22]研究表明，miR-142-3p、miR-142-5p和miR-146a在HT患者甲状腺组织中均有高表达(P<0.001)。其中，miR-142-3p在调控免疫细胞的炎性反应过程中具有重要作用，miR-142-5p与甲状腺球蛋白抗体水平(TGAb)呈正相关,并可能通过调控Claudin-1(CLDN1)蛋白影响HT发病。miR-146可负性调节炎症和固有免疫反应,与炎症以及多种自身免疫性疾病均密切相关,其在人及小鼠甲状腺组织中均表现出上调趋势，被认为可能参与CD4+细胞功能异常，从而参与炎症发展，并有望作为疾病治疗的潜在靶点。miR-155被证明在免疫细胞的分化、成熟及维持免疫平衡等生物过程中均起关键调控作用,若表达失调可引起炎症及多种自身免疫性疾病。miR-155*_1/miR-155_2被发现在PBMC中表达下调，而血清中miR155及小鼠甲状腺组织中则表达上调，推测其可能与miRNAs的时空特异性与组织特异性相关。此外，有研究表明，miR-155与患者血清促甲状腺激素(TSH)、甲状腺过氧化物酶抗体(TPOAb)水平有一定的相关性，认为miR-155可能通过影响Th1、Th17等CD4+T 细胞亚群的分化偏移，并分泌炎性细胞因子，从而参与HT的发生、发展过程[26]。

表1 HT相关miRNAs组织表达情况研究

三、miRNAs在HT诊断中的作用

HT的诊断主要以临床症状、甲状腺相关抗体(主要是TPOAb和甲状腺球蛋白抗体TgAb)、甲状腺超声等检查来确定。然而，临床中有部分患者因症状体征不典型、检查结果不明确或疾病本身因素，导致其与甲状腺癌、Graves病等的鉴别诊断存在一定困难。miRNAs尤其是循环miRNAs，作为一类稳定存在于细胞内及体液中的miRNAs,有望作为HT的生物标志物，在HT的诊断分型、鉴别诊断中得到运用。

1. miRNAs与HT分型：近年来，部分研究者提出了将HT分为IgG4相关性HT及非IgG4相关性HT的分类方法。IgG4相关性HT作为HT的一种亚型，具有患病人群趋于年轻化、较高的血清甲状腺自身抗体水平、更易形成甲状腺结节及甲状腺纤维化等临床特征，逐渐受到医学界重视[27]。IgG4相关性HT在2009年由Li等首次提出，其根据甲状腺组织中IgG4免疫组化染色结果将HT病例分为IgG4相关HT及非IgG4相关HT，并指出IgG4相关性HT组与非IgG4相关HT组相比，具有独特的临床、血清学及影像学特征。研究表明，IgG4阳性HT患者甲状腺组织病理切片中生长因子-βl(TGF-βl)表达水平显著高于IgG4阴性HT患者[28]。TGF-β通路被认为与组织纤维化、恶性肿瘤发生、自身免疫紊乱等密切相关，其家族成员中的TGF-β1可通过自分泌或旁分泌的形式调节各种免疫细胞如淋巴细胞、巨噬细胞、树突状细胞等的增殖、分化和活化。TGF-β通路与miRNAs之间关系密切，一方面，TGF-β信号传导通路在转录和转录后水平密切参与miRNAs的合成与控制、表达；另一方面，miRNAs靶标的预测表明TGF-β信号转导途径的多个组分可被多个miRNAs靶向[29]。miRNAs通过调控TGF-β通路参与了肝纤维化、内皮祖细胞的分化、肿瘤形成等多种病理生理学进程，例如miR-125a被证实是 TGF-β的负性调节因子，可靶向调控TGF-β的分泌，在部分严重HT中，存在miR-125a高表达情况，这之间可能存在一定联系[8]。据此推测，miR-125a 在IgG4相关HT及非IgG4相关HT的鉴别中具有一定意义。

2. miRNAs与HT的临床指标：多种miRNAs被发现与HT患者临床指标如甲状腺功能及甲状腺抗体、甲状腺体积有一定关系。AITD患者血清中异常表达的miR-155与患者血清TSH水平呈负相关[19]。此外，miR-451、 miR-375、miR-500a与HT患者的TSH水平相关，miR-20a-3p则与TgAb水平相关[18]。HT患者血清miR-155表达量与 TPOAb 水平可能存在正相关[26]。HT患者T细胞中miR-29a-3p下调并与低血清FT4，高血清TSH和甲状腺超声检查发现的甲状腺体积缩小有关[15]。

3.HT的鉴别诊断：(1) HT与甲状腺癌的鉴别：HT与甲状腺肿瘤尤其是甲状腺乳头状癌关系密切，HT合并甲状腺癌的发生率逐年升高。部分研究认为，HT中可能存在一些微小不典型增生病灶，与甲状腺乳头状癌病灶难以区分，并推测HT是甲状腺肿瘤的癌前病变[30]。因此，准确鉴别二者至关重要。部分差异表达的miRNAs可作为区分HT与甲状腺癌的分子标志物。例如miRNA-141在HT组织中表达较典型乳头状甲状腺癌及正常甲状腺组织明显下调，有望成为区分HT与正常组织或典型甲状腺乳头状癌的一个重要组织标志物[21]。(2) HT与正常人群的鉴别：miR-142-5p在原发性HT甲状腺组织中的表达显著性升高，有望作为HT的组织特异性miRNAs标志物[31]。Zhao等[18]通过对血浆miRNAs表达分析，发现与正常对照组比较，HT患者血浆中6种miRNAs(miR-205、miR-20a-3p、miR-375、miR-296、miR-451、miR-500a)的表达均显著上调，认为其均可作为HT的血浆诊断标志物。另一项研究结果表明，在AITD、HT、Graves病缓解期和轻度HT患者中，PBMC中miR-146a的表达水平分别比健康对照组高296%、328%、348%和464%(P值分别为0.044、0.027、0.027和0.005)。在严重HT患者中，血浆中miR-155的表达水平增加至健康对照组的347%(P=0.026)[32]。因此，这些显著差异表达的miRNAs均可能作为生物标志物用于HT与正常人群的鉴别之中。(3) HT与Graves病的鉴别：HT与Graves病(Graves disease，GD)均属于AITD范畴，二者发病机制类似，临床均可出现代谢异常和甲状腺肿大等症状，影像诊断中也有诸多相同之处，在临床鉴别中有时存在较大难度。研究表明，HT患者PBMC中miR-223-3p的表达水平与GD比较明显升高[33]。另一项研究指出，HT患者中PBMC中let-7e的表达水平较GD患者和健康对照者显著增加(P分别为0.000、0.001)。因此，miR-223-3p及let-7e均可能作为miRNAs标志物用于二者的鉴别诊断。

四、miRNAs在HT治疗及预后评估中的应用

目前HT的治疗一般以甲状腺素制剂、免疫抑制剂等为主，miRNAs是在转录后水平调控基因表达的重要调节因子，通过调控miRNAs治疗疾病也是可能的切入途径。例如miRNA靶向药物miravirsen已进入临床试验阶段用于治疗慢性丙型肝炎病毒感染并显示出良好治疗效果。已有研究表明，miR-326可能靶向Ets-1蛋白，导致碘化物诱导的甲状腺炎，这可能为miRNAs靶向治疗用于治疗甲状腺炎提供理论基础。相信miRNAs靶向治疗剂应用于HT等自身免疫性疾病的诊疗有望在将来得到实现。对于HT的预后，一般认为大部分HT患者预后良好，但可有自然发展为甲状腺功能减退的趋势。Takuse等[33]研究表明，编码miR27的miR27A功能多态性可能与HT的严重程度相关，更多关于miRNAs在治疗及预后中的研究尚有待于进一步开展。

五、展 望

HT是一种常见的自身免疫性甲状腺疾病，可导致甲状腺功能与甲状腺结构的改变，其病理机制尚未阐明，临床表现复杂，早期症状常不典型，且无针对病因的治疗方法，给临床诊治带来一定困难。近年来，有关miRNAs的研究取得了显著进展，miRNAs的生物发生过程及其在细胞增殖、分化、凋亡中的作用已得到初步阐明，并且发现miRNAs与甲状腺肿瘤、良性甲状腺疾病如HT、Graves病等也有密切联系。miRNAs的异常表达与HT的发生、发展、预后均相关，因此miRNAs具有良好的应用前景,并有望作为特异性生物标志物及治疗靶标应用于临床诊疗中。此外，miRNAs在中医药方面得到了一定应用，并在疾病的中医辨证分型、体质辨识、疾病发病机制及中药药效阐释上取得了一定进展，如血瘀证的辨证分型及诊断网络的构建，乙型肝炎、肝硬化中医综合征的发展评估、对川楝子诱导小鼠肝脏损伤的机制阐述及作为潜在的生物标志物评估中药临床疗效的运用等。而且，外源植物的miRNAs可吸收人体内稳定存在，并产生调控作用,这也为中药调控机制从miRNAs角度进行阐述提供了新的思路。随着未来研究的不断深入，miRNAs不仅有潜力作为HT的诊断标志物、判断预后的标志及治疗靶点，也有望在分子层面进一步揭示祖国传统医学的深刻内涵，从而为防治HT提供新的思路。