沈 晨 邹 峻(综述) 管剑龙(审校)
(复旦大学附属华东医院免疫风湿科 上海 200040)
白塞病(Behcet′s disease,BD)是一种病因不明多系统累及的炎症性疾病,通常表现为复发性口腔溃疡、生殖器溃疡、皮肤损害以及眼部病变。同时可出现心血管、胃肠道、肺、泌尿系统、中枢神经系统和关节等累及,出现眼部、中枢神经或心血管受累常预后不佳[1]。地域分布上,BD常在东亚至地中海周边流行,因此又称为“丝绸之路之病”。BD的发病机制并不明确,目前,一般认为以中性粒细胞和T细胞活化以及Th1细胞释放促炎因子为特征的免疫系统功能紊乱是影响该病发病的主要因素[2]。
肿瘤坏死因子(Tumor necrosis factor,TNF)在白塞病炎症过程中的作用尤为显著。人类TNF基因为单克隆基因,其多态性可以通过转录水平调节影响血清TNF水平,并对多种自身免疫性疾病的发生发展产生影响。目前多项研究提示,TNF基因多态性对不同种族人群BD的发病影响存在差异,且与疾病的某些表型相关。本文就已知的TNF基因多态性对不同种族人群BD遗传易感性和临床表现影响的共性与差异做一综述,为进一步全球性大样本多位点联合研究提供参考。
TNF在BD发病机制中的作用 TNF是体内具有多种生物学功能的重要致炎因子。根据细胞来源和分子结构的不同,TNF分为TNF-α和TNF-β两型。TNF-α主要由细菌脂多糖(LPS)激活的单核巨噬细胞产生;TNF-β即淋巴毒素,主要由活化的T淋巴细胞分泌。TNF-α和TNF-β两者氨基酸序列仅有28%的同源性,但结合相同的受体,有相似的生物学活性。TNF可诱导其自分泌,并产生IL-1、IL-6等其他细胞因子,增加人类白细胞抗原(Human leukocyte antigen,HLA)I、II类抗原表达,促进T、B淋巴细胞增殖及免疫球蛋白合成,通过多种信号转导途径介导细胞的坏死和凋亡[3,4]。TNF除了突出的抗肿瘤特性外,还有抗病毒、致炎和免疫调节功能,在恶性肿瘤、感染性疾病、自身免疫性疾病的发生、发展中起重要作用。BD患者外周血单核细胞表达TNF增加,疾病活动期TNF水平显著升高,而持续升高的TNF则提示疾病恶化[5]。鉴于TNF在疾病急性期的应答以及在血管黏附、骨髓原始细胞的分化和凋亡中所起的作用,TNF在BD发病中,尤其在中性粒细胞和T淋巴细胞活化中至关重要[6]。
TNF的基因多态性与白塞病的相关性 TNF基因为单克隆基因,位于染色体6p21.3-p25,处于主要组织相容性复合体(major histocompatibility complex,MHC)III类分子基因区,分为TNF-α基因和 TNF-β基因。TNF-α3′端与 TNF-β基因相连,5′端与LTB基因相连。TNF基因多态性包括微卫星多态性、限制性片段长度多态性和单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphisms,SNPs)三类。TNF基因多态性可以在转录水平调节影响血清TNF水平[6],并对多种自身免疫性疾病的发生、发展产生影响。
TNF基因的微卫星多态性和限制性片段长度多态性 迄今已发现TNF基因存在6种微卫星基因片段:TNFa、TNFb、TNFc、TNFd和TNFe和TNFf,这些微卫星基因片段的某些等位基因与人类MHC I类与MHC II类位点存在显著的连锁不平衡,但此类基因多态性是否参与影响BD的发病尚缺乏报告[7]。
DNA序列中存在的单核苷酸点突变、片段插入或缺失以及酶切位点之间的重复序列数目变异等均可导致限制性酶切片段长度改变从而形成限制性片段长度多态性。如TNF-308位点位于限制性内切酶NcoI的识别位点内,其G→A突变可导致NcoI的识别位点缺失,使被A替代的核苷酸序列不能被NcoI识别并切断,从而在转录水平影响BD的发病。
TNF基因SNPs与BD的相关性 土耳其学者Karasneh等[8]利用全基因组关联分析(Genomewide association study,GWAS)对数个BD易感基因进行研究,结果显示,与BD相关性最为显著的基因座位于6p22-24和12p12-13。虽然,位于 MHC I类基因区的HLA-B51基因在BD遗传易感性方面发挥作用,但仍不确定HLA-B51是直接参与BD的发病还是因与其他易感基因连锁不平衡而影响BD的发病[9]。因此,对BD患者 MHC基因其他位点多态性的研究至关重要。近年来,有关TNF启动子位点的基因多态性是否影响TNF在BD中的表达以及它对疾病易感性和临床特征影响的研究报告逐渐增多,然而由于研究对象人种和地域的不同,不同学者的研究结果差异很大。
Touma等[10]于2010年发表了关于TNF基因多态性的Meta分析,全文共收录了2009年10月31日前发表的10项英文原始研究,研究组1106人和对照组1276人来自黎巴嫩、土耳其、韩国、突尼斯和德国地区。结果显示,TNF-1031C(OR=1.35)、-238A(OR=1.51)和-857T(OR=0.76)和BD发病显著相关,而-308A和-863A与BD发病无关。Zhang等[11]于2013年发表的 Meta分析除收录上述10项研究之外,还新增了6项2008年至2012年间发表的关于土耳其、伊朗和摩洛哥的研究,总计纳入患者1708人,健康对照1910人。结果显示,TNF-1031C(OR=1.549)、-238A(OR=1.512)、-308A(OR=0.730)和-857T(OR=0.758)和BD发病显著相关,而TNF-863A和TNF-376A与BD发病无关。除此之外,该Meta分析还发现,TNF-308A(OR=0.68)和-857T(OR=0.757)在亚洲人群中与BD联系更为紧密,而-1031C(OR=2.171)和-238A(OR=1.56)则在高加索人群中与BD联系更为紧密。
TNF-α-1031 TNF-α-1031C 可增加BD的患病风险已达成共识。一项针对突尼斯BD患者TNF基因多态性的研究显示,TNF-α-1031T/C等位基因分布和基因型频率与正常对照存在显著差异[12]。Ahmad 等[13]在对HLA-B51阴性的英国BD患者基因型进行研究时发现-1031C与BD发病显著相关,既往对土耳其患者的研究也有类似发现[14]。Radouane等[15]进一步研究发现,-1031C是BD生殖器溃疡发生的易感基因,另外,瞬时转染试验、TNF增强子/启动子基因构建试验等体外试验证实-1031C/C可导致 TNF-α表达上调[5]。因此,转录水平调节也许是BD患者高血清TNF-α水平的关键。有趣的是,针刺试验阳性的患者有更高的-1031T基因频率[14],针刺试验阳性患者中44.6%表达纯合子-1031T/T,12.5%表达杂合子-1031T/C,表明针刺试验结果受-1031基因座位上T的数量影响,该基因座位上的C可能在针刺试验中起保护作用。有研究提示,针刺试验阳性患者试验皮损处较正常皮肤处表达更多数量的雄激素受体[14,16]。此外,针刺试验阳性更多见于男性患者,表明雄激素不仅增加试验阳性率,也加重皮损的严重程度,高雄激素血症患者表达-1031C等位基因的频率明显较低[16],-1031T/C基因多态性与体内雄激素水平的关系有待进一步研究。
TNF-α-238和 TNF-α-376土耳其Kokturk等[1]和 Arayssi等[17]研究认为,TNF-α-238位点的G→A替换、-376位点的G→A替换显著增加TNF-α表达。但针对韩国和高加索人BD患者的研究则提示,-238G/A和-376G/A与BD发病无显著相关[2,3,18],这类不同种群等位基因关联性研究出现的差异可能是由于不同种族间基因位点的变化和等位基因出现频率的不同所造成的[18]。Radouane等[15]发现,-238A是葡萄膜炎的保护性基因,该类BD患者前葡萄膜炎临床预后较好。
TNF-α-308 目前,对TNF-α-308G/A 多态性的研究结果尚存在争议。多项研究表明,TNF-α-308G/A杂合子多态性在BD患者和正常对照中无显著差异[15,19]。-308G/A多态性与BD严重性和发病部位等临床表现无关。而 Wilson等[20]发现,-308A/A纯合子基因型个体外周血单核细胞表达TNF-α显著高于-308G/G基因型,-308G/A基因型对 TNF-α转录的影响尚不明确[21]。TNF-α水平升高不仅见于BD患者其血清样本,也见于外周血单核细胞培养上清液,体外实验显示,-308A等位基因较-308G有更强的转录激活能力[20,22]。
TNF-α-857 TNF-α-857T等位基因可降低BD发病风险[3]。研究显示,-857T等位基因与银屑病性关节炎发病相关,也是前葡萄膜炎发病的危险因子[3,23]。在治疗方面,携带-857T等位基因的类风湿关节炎患者对TNF阻滞剂的治疗反应明显优于携带-857C的患者。此外,-857C在20岁前发病患者中的基因频率显著高于20岁后发病的患者。Park等[2]发现-857C与-1031T存在强烈的连锁不平衡。
TNF-α启动子单倍体 在对TNF-α启动子单倍体的研究中,TNF-α-1031C-863A-857C-376G-308G-238G由于存在-1031C,-863A和-308G三处等位基因而表现出与BD易感性的显著相关性,而TNF-α-1031T-863C-857C-376G-308A-238G单倍体则与BD易感性关系不大,TNF-α-1031T-308A则可显著降低BD的患病风险[3]。
TNF-α-646 除上述入选Meta分析的基因座位外,近期一些小样本对照研究发现一些新的位点可能参与BD发病。Chang 等[24]发 现,TNF-α-646G/A等位基因频率和基因型与BD的易感性无显著相关,与疾病的表型,包括口腔、皮肤病变、葡萄膜炎以及神经和血管累及无关。但与HLA-B51基因存在显著相关性。在上述研究中,HLA-B51阴性患者全部表现为-646G/G纯合子,HLA-B51阳性患者则出现-646A等位基因,其差别具有统计学意义(P=0.01)。尽管在韩国BD患者中并未发现-646A/A纯合子基因型,但-646G/A有可能是BD潜在的遗传背景的一部分。
TNF-β+252G Verity等[25]研究显示,TNF-β+252G与BD发病无关,TNF-β1和TNF-β2等位基因频率也与BD发病无关,但TNF-β2等位基因与BD葡萄膜炎发病有相关。研究同时发现巴勒斯坦和约旦地区BD眼病患者有更高的TNF-β2等位基因频率。Kamoun等[12]则发现,日本BD眼病患者有更低的TNF-β1纯合子基因型频率。另外BD患者γδT细胞分泌TNF-β较正常人群显著增多,意味着TNF-β同样在转录水平影响BD的表型。
综上所述,TNF的基因多态性不仅与BD的遗传易感性有关,而且与疾病的某些临床表现相关。TNF基因多态性可以通过转录水平调节影响血清TNF的高低,直接或间接影响BD的发生发展。目前,国内外相关研究的样本量普遍较少,且不同研究因为研究对象人种和地域的不同,结论出现较大偏差。因此进行全球性大样本多位点联合研究对进一步阐明TNF基因多态性与BD的关系十分必要。
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