Профиль циркулирующих микроРНК у пациентов с псориатическим артритом
https://doi.org/10.23946/2500-0764-2024-9-1-72-88
Аннотация
Псориатический артрит (ПсА) является распространенным ревматическим заболеванием с чрезвычайно вариабельным фенотипом. Основными доменами ПсА являются периферический артрит, спондилит, энтезит и дактилит. Изучение новых механизмов развития ПсА может помочь в поиске ключа к разработке инновационных методов диагностики и персонализированных подходов к лечению этого заболевания. В последние годы активно изучается роль некодирующих рибонуклеиновых кислот (РНК), при этом наибольший интерес исследователей и клиницистов сконцентрирован на изучении роли микроРНК.
Цель настоящего обзора состоит в поиске, обобщении и систематизации доклинических и клинических исследований роли циркулирующих микроРНК в развитии ПсА и обновлении знаний о молекулярных биомаркерах этого заболевания. Авторами проведен поиск публикаций в наукоемких базах данных PubMed, Springer, Web of Science, Clinicalkeys, Scopus, OxfordPress, Cochrane, e-Libray с использованием ключевых слов и их комбинаций. Были проанализированы публикации за 2013-2023 гг., включая оригинальные клинические исследования ПсА и псориаза (ПсО). В результате этого описательного обзора показано, что miR-10b-5p, miR-126-3p, miR-151a-5p и miR-130a-3p могут рассматриваться как перспективные молекулярные биомаркеры ПсА и терапевтического ответа. Однако роль других микроРНК требует обсуждения и нуждается в дальнейшем изучении. В будущем можно будет рассматривать ранее изученные циркулирующие микроРНК, обладающие высокой специфичностью и чувствительностью при ПсА в качестве прогностических молекулярных биомаркеров (предикторов) риска развития и тяжести этого заболевания у пациентов с ПсО.
Ключевые слова
Об авторах
П. А. ШестерняРоссия
Шестерня Павел Анатольевич, доктор медицинских наук, профессор, заведующий кафедрой пропедевтики внутренних болезней и терапии с курсом ПО, проректор по научной работе
660022, г. Красноярск, ул. Партизана Железняка, д. 1
Н. А. Шнайдер
Россия
Шнайдер Наталья Алексеевна, доктор медицинских наук, профессор, главный научный сотрудник, ведущий научный сотрудник Центра коллективного пользования «Молекулярные и клеточные технологии»
192019, г. Санкт-Петербург, ул. Бехтерева, д. 3
660022, Красноярск, Партизана Железняка ул., д. 1
Д. Е. Филипенко
Россия
Филипенко Дарья Евгеньевна, аспирант кафедры пропедевтики внутренних болезней и терапии с курсом ПО
660022, г. Красноярск, ул. Партизана Железняка, д. 1
Е. В. Турчик
Россия
Турчик Евгения Владимировна, аспирант кафедры пропедевтики внутренних болезней и терапии с курсом ПО
660022, г. Красноярск, ул. Партизана Железняка, д. 1
А. О. Васильева
Россия
Васильева Александра Олеговна, ассистент кафедры пропедевтики внутренних болезней и терапии с курсом ПО
660022, г. Красноярск, ул. Партизана Железняка, д. 1
Е. В. Капустина
Россия
Капустина Екатерина Владимировна, кандидат медицинских наук, доцент кафедры пропедевтики внутренних болезней и терапии с курсом ПО
660022, г. Красноярск, ул. Партизана Железняка, д. 1
Список литературы
1. Dozmorov M.G., Giles C.B., Koelsch K.A., Wren J.D. Systematic classification of non-coding RNAs by epigenomic similarity. BMC Bioinformatics. 2013;14 Suppl 14(Suppl 14):S2. https://doi.org/10.1186/1471-2105-14-S14-S2
2. Ratti M., Lampis A., Ghidini M., Salati M., Mirchev M.B., Valeri N., Hahne J.C. MicroRNAs (miRNAs) and Long Non-Coding RNAs (lncRNAs) as New Tools for Cancer Therapy: First Steps from Bench to Bedside. Target. Oncol. 2020;15(3):261-278. https://doi.org/10.1007/s11523-020-00717-x
3. Fukao A., Aoyama T., Fujiwara T. The molecular mechanism of translational control via the communication between the microRNA pathway and RNA-binding proteins. RNA Biol. 2015;12(9):922-926. https://doi.org/10.1080/15476286.2015.1073436
4. Kozomara A., Birgaoanu M., Griffiths-Jones S. miRBase: from microRNA sequences to function. Nucleic Acids Res. 2019;47(D1):D155-D162. https://doi.org/10.1093/nar/gky1141
5. Singh R.P., Massachi I., Manickavel S., Singh S., Rao N.P., Hasan S., Mc Curdy D.K., Sharma S., Wong D., Hahn B.H., Rehimi H. The role of miRNA in inflammation and autoimmunity. Autoimmun Rev. 2013;12(12):1160-1165. https://doi.org/10.1016/j.autrev.2013.07.003
6. O’Connell R.M., Rao D.S., Chaudhuri A.A., Baltimore D. Physiological and pathological roles for microRNAs in the immune system. Nat. Rev. Immunol. 2010;10(2):111-122. https://doi.org/10.1038/nri2708
7. Li Z.C., Han N., Li X., Li G., Liu Y.Z., Sun G.X., Wang Y., Chen G.T., Li G.F. Decreased expression of microrna-130a correlates with TNF-alpha in the development of osteoarthritis. Int. J. Clin. Exp. Pathol. 2015;8(3):2555-2564.
8. Nakasa T., Nagata Y., Yamasaki K., Ochi M. A mini-review: microRNA in arthritis. Physiol. Genomics. 2011;43(10):566-570. https://doi.org/10.1152/physiolgenomics.00142.2010
9. Pivarcsi A., Ståhle M., Sonkoly E. Genetic polymorphisms altering microRNA activity in psoriasis--a key to solve the puzzle of missing heritability? Exp. Dermatol. 2014;23(9):620-624. https://doi.org/10.1111/exd.12469
10. Løvendorf M.B., Mitsui H., Zibert J.R., Røpke M.A., Hafner M., Dyring-Andersen B., Bonefeld C.M., Krueger J.G., Skov L. Laser capture microdissection followed by next-generation sequencing identifies disease-related microRNAs in psoriatic skin that reflect systemic microRNA changes in psoriasis. Exp. Dermatol. 2015;24(3):187-193. https://doi.org/10.1111/exd.12604
11. Xiao S., Liu X., Wang X., Lv H., Zhao J., Guo X., Xian F., Ji Y., Zhang G. Plasma MicroRNA Expression Profiles in Psoriasis. J. Immunol. Res. 2020;2020:1561278. https://doi.org/10.1155/2020/1561278
12. Haschka J., Simon D., Bayat S., Messner Z., Kampylafka E., Fagni F., Skalicky S., Hackl M., Resch H., Zwerina J., Kleyer A., Cavallaro A., Sticherling M., Schett G., Kocijan R., Rech J. Identification of circulating microRNA patterns in patients in psoriasis and psoriatic arthritis. Rheumatology (Oxford). 2023;62(10):3448-3458. https://doi.org/10.1093/rheumatology/kead059
13. Villani A.P., Rouzaud M., Sevrain M., Barnetche T., Paul C., Richard M.A., Beylot-Barry M., Misery L., Joly P., Le Maitre M., Aractingi S., Aubin F., Cantagrel A., Ortonne J.P., Jullien D. Prevalence of undiagnosed psoriatic arthritis among psoriasis patients: Systematic review and meta-analysis. J. Am. Acad. Dermatol. 2015;73:242-248. https://doi.org/10.1016/j.jaad.2015.05.001
14. Коротаева Т.В., Корсакова Ю.Л., Логинова Е.Ю., Губарь Е.Е., Чамурлиева М.Н. Псориатический артрит. Клинические рекомендации по диагностике и лечению. Современная ревматология. 2018;12(2):22-35. https://doi.org/10.14412/1996-7012-2018-2-22-35
15. Ocampo D.V., Gladman D. Psoriatic arthritis. F1000Res. 2019;8:(F1000 Faculty Rev.):1665. https://doi.org/10.12688/f1000research.19144.1
16. Coates L.C., Helliwell P.S. Psoriatic arthritis: state of the art review. Clin. Med. (Lond). 2017;17(1):65-70. https://doi.org/10.7861/clinmedicine.17-1-65
17. Olivieri I., Padula A., D’Angelo S., Cutro M.S. Psoriatic arthritis sine psoriasis. J. Rheumatol. Suppl. 2009;83:28-29. https://doi.org/10.3899/jrheum.090218
18. Pasquali L., Svedbom A., Srivastava A., Rosén E., Lindqvist U., Ståhle M., Pivarcsi A., Sonkoly E. Circulating microRNAs in extracellular vesicles as potential biomarkers for psoriatic arthritis in patients with psoriasis. J. Eur. Acad. Dermatol. Venereol. 2019;34(6):1248-1256. https://doi.org/10.1111/jdv.16203
19. Haroon M., Gallagher P., FitzGerald O. Diagnostic delay of more than 6 months contributes to poor radiographic and functional outcome in psoriatic arthritis. Ann. Rheum. Dis. 2015;74:1045-1050. https://doi.org/10.1136/annrheumdis-2013-204858
20. Lättekivi F., Guljavina I., Midekessa G., Viil J., Heath P.R., Bæk R., Jørgensen M.M., Andronowska A., Kingo K., Fazeli A. Profiling Blood Serum Extracellular Vesicles in Plaque Psoriasis and Psoriatic Arthritis Patients Reveals Potential Disease Biomarkers. Int. J. Mol. Sci. 2022;23(7):4005. https://doi.org/10.3390/ijms23074005
21. Mc Ardle A., Flatley B., Pennington S.R., FitzGerald O. Early biomarkers of joint damage in rheumatoid and psoriatic arthritis. Arthritis Res Ther. 2015;17(1):141. https://doi.org/10.1186/s13075-015-0652-z
22. Generali E., Scirè C.A., Favalli E.G., Selmi C. Biomarkers in psoriatic arthritis: A systematic literature review. Expert Rev. Clin. Immunol. 2016;12:651-660. https://doi.org/10.1586/1744666X.2016.1147954
23. Arican O., Aral M., Sasmaz S., Ciragil P. Serum levels of TNF-alpha, IFN-gamma, IL-6, IL-8, IL-12, IL-17, and IL-18 in patients with active psoriasis and correlation with disease severity. Mediators Inflamm. 2005;2005(5):273-279. https://doi.org/10.1155/MI.2005.273
24. Kagami S., Rizzo H.L., Lee J.J., Koguchi Y., Blauvelt A. Circulating Th17, Th22, and Th1 cells are increased in psoriasis. J. Invest. Dermatol. 2010;130(5):1373-1383. https://doi.org/10.1038/jid.2009.399
25. Eder L., Jayakar J., Pollock R., Pellett F., Thavaneswaran A., Chandran V., Rosen C.F., Gladman D.D. Serum adipokines in patients with psoriatic arthritis and psoriasis alone and their correlation with disease activity. Ann. Rheum. Dis. 2013;72(12):1956-1961. https://doi.org/10.1136/annrheumdis-2012-202325
26. Chandran V., Cook R.J., Edwin J., Shen H., Pellett F.J., Shanmugarajah S., Rosen C.F., Gladman D.D. Soluble biomarkers differentiate patients with psoriatic arthritis from those with psoriasis without arthritis. Rheumatology (Oxford). 2010;49(7):1399-1405. https://doi.org/10.1093/rheumatology/keq105
27. Sokolova MV, Simon D, Nas K, Zaiss MM, Luo Y, Zhao Y, Rech J, Schett G. A set of serum markers detecting systemic inflammation in psoriatic skin, entheseal, and joint disease in the absence of C-reactive protein and its link to clinical disease manifestations. Arthritis Res. Ther. 2020;22(1):26. https://doi.org/10.1186/s13075-020-2111-8
28. Tamagawa-Mineoka R., Katoh N., Kishimoto S. Platelet activation in patients with psoriasis: Increased plasma levels of plateletderived microparticles and soluble P-selectin. J. Am. Acad. Dermatol. 2010;62:621-626. https://doi.org/10.1016/j.jaad.2009.06.053
29. Bos F., Capsoni F., Molteni S., Raeli L., Diani M., Altomare A., Garavaglia M., Garutti C., Frigerio E., Banfi G., Altomare G., Reali E. Differential expression of interleukin-2 by anti-CD3-stimulated peripheral blood mononuclear cells in patients with psoriatic arthritis and patients with cutaneous psoriasis. Clin. Exp. Dermatol. 2014;39:385- 390. https://doi.org/10.1111/ced.12251
30. Wade S.M., McGarry T., Wade S.C., Fearon U., Veale D.J. Serum MicroRNA Signature as a Diagnostic and Therapeutic Marker in Patients with Psoriatic Arthritis. J. Rheumatol. 2020;47(12):1760-1767. https://doi.org/10.3899/jrheum.190602
31. Wade S.M., McGarry T., Wade S.C., Fearon U., Veale D.J. Serum MicroRNA Signature as a Diagnostic and Therapeutic Marker in Patients with Psoriatic Arthritis. J. Rheumatol. 2020;47(12):1760-1767. https://doi.org/10.3899/jrheum.190602
32. Paek SY, Han L, Weiland M, Lu CJ, McKinnon K, Zhou L, Lim HW, Elder JT, Mi QS. Emerging biomarkers in psoriatic arthritis. IUBMB Life. 2015;67(12):923-927. https://doi.org/10.1002/iub.1453
33. Alberro A., Iparraguirre L., Fernandes A., Otaegui D. Extracellular vesicles in blood: Sources, effects, and applications. Int. J. Mol. Sci. 2021;22:8163. https://doi.org/10.3390/ijms22158163
34. Palviainen M., Saraswat M., Varga Z., Kitka D., Neuvonen M., Puhka M., Joenväärä S., Renkonen R., Nieuwland R., Takatalo M., Siljander P.R.M. Extracellular vesicles from human plasma and serum are carriers of extravesicular cargo-Implications for biomarker discovery. PLoS One. 2020;15(8):e0236439. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0236439
35. Wade S.M., Trenkmann M., McGarry T., Canavan M., Marzaioli V., Wade S.C., Veale D.J., Fearon U. Altered expression of microRNA- 23a in psoriatic arthritis modulates synovial fibroblast pro-inflammatory mechanisms via phosphodiesterase 4B. J. Autoimmun. 2019;96:86-93 https://doi.org/10.1016/j.jaut.2018.08.008
36. Ciancio G., Ferracin M., Saccenti E., Bagnari V., Farina I., Furini F., Galuppi E., Zagatti B., Trotta F., Negrini M., Govoni M. Characterisation of peripheral blood mononuclear cell microRNA in early onset psoriatic arthritis. Clin. Exp. Rheumatol. 2017;35(1):113-121.
37. Villanova F., Di Meglio P., Nestle F.O. Biomarkers in psoriasis and psoriatic arthritis. Ann. Rheum. Dis. 2013;72 Suppl 2:ii104-10. https://doi.org/10.1136/annrheumdis-2012-203037
38. Balzano F., Deiana M., Dei Giudici S., Oggiano A., Baralla A., Pasella S., Mannu A., Pescatori M., Porcu B., Fanciulli G., Zinellu A., Carru C., Deiana L. miRNA Stability in Frozen Plasma Samples. Molecules. 2015;20(10):19030-19040. https://doi.org/10.3390/molecules201019030
39. Cheleschi S., Tenti S., Bedogni G., Fioravanti A. Circulating Mir-140 and leptin improve the accuracy of the differential diagnosis between psoriatic arthritis and rheumatoid arthritis: a case-control study. Transl. Res. 2022;239:18-34. https://doi.org/10.1016/j.trsl.2021.08.001
40. Bonek K., Kuca Warnawin E., Kornatka A., Plebańczyk M., Burakowski T., Maśliński W., Wisłowska M., Głuszko P., Ciechomska M. Circulating miRNA Correlates with Lipid Profile and Disease Activity in Psoriatic Arthritis, Rheumatoid Arthritis, and Ankylosing Spondylitis Patients. Biomedicines. 2022;10(4):893. https://doi.org/10.3390/biomedicines10040893
41. Mease P.J., Antoni C.E., Gladman D.D., Taylor W.J. Psoriatic arthritis assessment tools in clinical trials. Ann. Rheum. Dis. 2005;64 Suppl 2(Suppl 2):ii49-54. https://doi.org/10.1136/ard.2004.034165
42. Pelosi A., Lunardi C., Fiore P.F., Tinazzi E., Patuzzo G., Argentino G., Moretta F., Puccetti A., Dolcino M. MicroRNA Expression Profiling in Psoriatic Arthritis. Biomed. Res. Int. 2018;2018:7305380. https://doi.org/10.1155/2018/7305380
43. Tillett W., Costa L., Jadon D., Wallis D., Cavill C., McHugh J., Korendowych E., McHugh N. The ClASsification for Psoriatic ARthritis (CASPAR) criteria--a retrospective feasibility, sensitivity, and specificity study. J. Rheumatol. 2012;39(1):154-156. https://doi.org/10.3899/jrheum.110845
44. Su Y.J. Early diagnosis of psoriatic arthritis among psoriasis patients: clinical experience sharing. Clin. Rheumatol. 2020;39(12):3677-3684. https://doi.org/10.1007/s10067-020-05132-1
45. Lin S.H., Ho J.C., Li S.C., Cheng Y.W., Yang Y.C., Chen J.F., Hsu C.Y., Nakano T., Wang F.S., Yang M.Y., Lee C.H., Hsiao C.C. Upregulation of miR-941 in Circulating CD14+ Monocytes Enhances Osteoclast Activation via WNT16 Inhibition in Patients with Psoriatic Arthritis. Int. J. Mol. Sci. 2020;21(12):4301. https://doi.org/10.3390/ijms21124301
46. Hu G., Zhang N., Li J., Wang J., Wu W., Li J., Tong W., Zhao X., Dai L., Zhang X. Tumor Necrosis Factor Receptor Associated Factor 3 Modulates Cartilage Degradation through Suppression of Interleukin 17 Signaling. Am. J. Pathol. 2020;190(8):1701-1712. https://doi.org/10.1016/j.ajpath.2020.04.016
47. Liu Z., Chen S., Yang Y., Lu S., Zhao X., Hu B., Pei H. MicroRNA-671-3p regulates the development of knee osteoarthritis by targeting TRAF3 in chondrocytes. Mol. Med. Rep. 2019;20(3):2843-2850. https://doi.org/10.3892/mmr.2019.10488
48. Costa V., De Fine M., Carina V., Conigliaro A., Raimondi L., De Luca A., Bellavia D., Salamanna F., Alessandro R., Pignatti G., Fini M., Giavaresi G. How miR-31-5p and miR-33a-5p Regulates SP1/CX43 Expression in Osteoarthritis Disease: Preliminary Insights. Int. J. Mol. Sci. 2021;22(5):2471. https://doi.org/10.3390/ijms22052471
49. Huang Z., Xing S., Liu M., Deng W., Wang Y., Huang Z., Huang Y., Huang X., Wu C., Guo X., Pan X., Jiang J., Feng F., Li T. MiR-26a- 5p enhances cells proliferation, invasion, and apoptosis resistance of fibroblast-like synoviocytes in rheumatoid arthritis by regulating PTEN/ PI3K/AKT pathway. Biosci. Rep. 2019;39(7):BSR20182192. https://doi.org/10.1042/BSR20182192
50. Guo T., Ding H., Jiang H., Bao N., Zhou L., Zhao J. miR-338-5p Regulates the Viability, Proliferation, Apoptosis and Migration of Rheumatoid Arthritis Fibroblast-Like Synoviocytes by Targeting NFAT5. Cell. Physiol. Biochem. 2018;49(3):899-910. https://doi.org/10.1159/000493222
51. Hussain N., Zhu W., Jiang C., Xu J., Geng M., Wu X., Hussain S., Wang B., Rajoka M.S.R., Li Y., Tian J., Meng L., Lu S. Down-regulation of miR-10a-5p promotes proliferation and restricts apoptosis via targeting T-box transcription factor 5 in inflamed synoviocytes. Biosci. Rep. 2018;38(2):BSR20180003. https://doi.org/10.1042/BSR20180003
52. Song A.F., Kang L., Wang Y.F., Wang M. MiR-34a-5p inhibits fibroblastlike synoviocytes proliferation via XBP1. Eur. Rev. Med. Pharmacol. Sci. 2020;24:11675-11682. https://doi.org/10.26355/eurrev_202011_23812
53. Li H.Z., Xu X.H., Lin N., Wang D.W., Lin Y.M., Su Z.Z., Lu H.D. Overexpression of miR-10a-5p facilitates the progression of osteoarthritis. Aging (Albany NY). 2020;12(7):5948-5976. https://doi.org/10.18632/aging.102989
54. Endisha H., Datta P., Sharma A., Nakamura S., Rossomacha E., Younan C., Ali S.A., Tavallaee G., Lively S., Potla P., Shestopaloff K., Rockel J.S., Krawetz R., Mahomed N.N., Jurisica I., Gandhi R., Kapoor M. MicroRNA-34a-5p Promotes Joint Destruction During Osteoarthritis. Arthritis Rheumatol. 2021;73(3):426-439. https://doi.org/10.1002/art.41552
55. Motta F., Pederzani A., Carena M.C., Ceribelli A., Wordsworth P.B., De Santis M., Selmi C., Vecellio M. MicroRNAs in Axial Spondylarthritis: an Overview of the Recent Progresses in the Field with a Focus on Ankylosing Spondylitis and Psoriatic Arthritis. Curr. Rheumatol. Rep. 2021;23(8):59. https://doi.org/10.1007/s11926-021-01027-5
56. Ciancio G., Ferracin M., Saccenti E., Bagnari V., Farina I., Furini F., Galuppi E., Zagatti B., Trotta F., Negrini M., Govoni M. Characterisationof peripheral blood mononuclear cell microRNA in early onset psoriatic arthritis. Clin. Exp. Rheumatol. 2017;35(1):113-121.
57. FitzGerald O., Behrens F., Barton A., Bertheussen H., BoutouyrieDumont B., Coates L., Davies O., de Wit M., Fagni F., Goodyear C.S., Gurke R., Hahnefeld L., Huppertz C., Ioannidis V., Ibberson M., Katz A., Klippstein M., Koehm M., Korish S., Mackay S., Martin D.A., O’Sullivan D., Patel K., Rueping S., Schett G., Scholich K., Schwenk J.M., Siebert S., Simon D., Vivekanantham A., Pennington S.R. Application of clinical and molecular profiling data to improve patient outcomes in psoriatic arthritis. Ther. Adv. Musculoskelet. Dis. 2023;15:1759720X231192315. https://doi.org/10.1177/1759720X231192315
58. Moldovan L., Batte K.E., Trgovcich J., Wisler J., Marsh C.B., Piper M. Methodological challenges in utilizing miRNAs as circulating biomarkers. J. Cell. Mol. Med. 2014;18(3):371-90. https://doi.org/10.1111/jcmm.12236
59. Singh R, Ramasubramanian B, Kanji S, Chakraborty AR, Haque SJ, Chakravarti A. Circulating microRNAs in cancer: Hope or hype? Cancer Lett. 2016 Oct 10;381(1):113-21. https://doi.org/10.1016/j.canlet.2016.07.002
Рецензия
Для цитирования:
Шестерня П.А., Шнайдер Н.А., Филипенко Д.Е., Турчик Е.В., Васильева А.О., Капустина Е.В. Профиль циркулирующих микроРНК у пациентов с псориатическим артритом. Фундаментальная и клиническая медицина. 2024;9(1):72-88. https://doi.org/10.23946/2500-0764-2024-9-1-72-88
For citation:
Shesternya P.A., Shnayder N.A., Filipenko D.E., Turchik E.V., Vasilieva А.О., Kapustina E.V. Pattern of Circulating Microrna's in Patients with Psoriatic Arthritis. Fundamental and Clinical Medicine. 2024;9(1):72-88. (In Russ.) https://doi.org/10.23946/2500-0764-2024-9-1-72-88