空肠弯曲杆菌感染相关的吉兰-巴雷综合征易感基因的研究进展

彭 静， 邢燕蒙， 吴川杰综述， 刘洪波审校

综 述

空肠弯曲杆菌感染相关的吉兰-巴雷综合征易感基因的研究进展

彭 静1， 邢燕蒙2， 吴川杰1综述， 刘洪波1审校

吉兰-巴雷综合征(Guillain-Barre’ syndrome，GBS)是一种发生在周围神经系统的自身免疫性疾病，是遗传易感者在环境因素的作用下，自身免疫功能发生紊乱并攻击自身周围神经组织的成分，如神经节苷脂，造成神经组织的损伤。一般将GBS分为急性炎性脱髓鞘多发神经根神经病(acute inflammatory polyradiculoneuropathy，AIDP)、急性运动轴索性神经病(acute motor axonal neuropathy，AMAN)、急性运动感觉轴索性神经病(acute motor-sensory axonal neuropathy，AMSAN)、Miller-Fisher 综合征(Miller-Fisher syndrome，MFS)几个亚型。

空肠弯曲菌(Campylobacter jejuni，Cj)是细菌性肠炎最常见的致病微生物之一，其主要通过污染的食物和水传播。普通人感染后数天可恢复正常。在GBS中，空肠弯曲菌感染是最常见的前驱感染事件，可见于25%～40%以上的患者。目前，O：19型空肠弯曲菌是致GBS最常见的血清型。在GBS患者血清中能检测到高滴度的抗GM1抗体，尤其是在Cj感染诱发的GBS中更常见[1]。Cj α-2，3唾液酸化脂寡糖 (lipooligosaccharides，LOS)表达GM1a和 GD1a样的表位，大多数研究认为Cj致GBS的发病机制是分子模拟，即Cj的表面的LOS，主要是唾液酸寡糖与人类的神经节苷脂结构相似，免疫耐受被打破后，自身反应性淋巴细胞和抗体对自身神经组织进行攻击，导致周围神经的损伤，从而产生肢体无力、感觉异常、自主神经功能紊乱、呼吸衰竭等临床表现。

Cj感染患者发展为GBS的机率仅为0.1%，而Cj基因多态性不足以解释部分Cj感染者发生GBS的自身免疫机制。另有一家族性GBS的报道提示可能与家族易感性有关[2]。本文对发生GBS最常见的感染诱因：空肠弯曲菌(Cj)感染所致的GBS患者的易感基因归纳如下。

1 人类白细胞抗原(human leukocyte antigene，HLA)-Ⅰ类基因

1.1 HLA-B35基因 Yuki等[3]报道了6例日本GBS患者，其中5例在起病前均发生过腹泻，血清抗Cj抗体滴度增高4倍，其中2例患者的粪便中分离出Cj，且血清型为LIO7。5例患者血清测到高滴度的抗GM1 IgG抗体，1例患者测到抗GD1aIgG，且随临床表现的改善呈下降趋势。用微量淋巴细胞毒性试验对HLA血清型分型，结果6例患者均有HLA-B35抗原的增加，并且电生理检查均证实为AMAN。随后报道的伴有血清学或病原学检测为抗Cj抗体阳性或粪便Cj阳性和血清抗GM1、GM2、GD1b IgG或IgM阳性的案例，除Chatzipanagiotou报道的11岁男孩由于病程短、恢复快，未行神经电生理检查，其余案例均为AMAN，基因检测显示患者携带有HLA-B35及与其相似的HLA-B52基因[4～6]。国内郭力等[7]对国内GBS患者的HLA进行分型，结果为HLA-B15、B35与AMAN相关，HLA-A33、DR16和DQ5与AIDP的易感性有关。HLA-B35基因是如何参与Cj感染后GBS发病的具体机制并不清楚，HLA-B35/Cj (血清型PEN：19)复合物与T细胞受体结合之后可更有效地激活T细胞，特异性的B细胞被T细胞激活后产生针对Cj (PEN：19)的脂多糖交叉反应性的GM1抗体，从而介导了髓鞘或轴索的损伤。

1.2 HAL-B54、Cwl基因 Koga等[8]对日本Cj感染所致GBS患者的研究发现其与HAL-B54及Cwl显著相关。部分研究中因病例数少，仅得出在Cj感染后的GBS或FS中B54和Cwl频率的增高。而Koga等的研究病例中Cj感染比例较大。HLA-B54和Cw1与神经Sweet综合征密切相关，在日本人群中的研究发现HLA-B54与DRB1*0405之间存在连锁不平衡性，并在自身免疫性肝炎患者中的频率显著升高[9]。而关于GBS的研究甚少，亟待进一步研究并揭示其机制。

2 HLA-Ⅱ类基因

Ree等[10]对103例英国患者进行前瞻性研究，其中30例患者均经病原学或血清学证实有Cj感染，发现HLA-DRB1*05和DQB1*0301在Cj阳性患者中的频率均高于Cj阴性组和对照组。而将DQB1*0301，0302和0303合为DQB1*03时，有显著差异，可能由于这三种DQB*03亚型肽结合沟槽有相似之处，而DRBl*05和DQB1*0301具有连锁不平衡，而DQB1*03在丹麦和日本人群中与Cj感染致GBS无关。这可能与HLA基因在疾病中的微效作用、各种HLA分子间的相互作用、种族差异等有关。

Ma等[11]对日本患者的研究发现在Cj阳性和抗GM1抗体阳性的亚组中，有HLA-DRB1*0803的频率增高，并且大多数患者存在O：19型空肠弯曲菌的感染。HLA-DRB1*08上存在数量和大小不一的DR基因，因而HLA-DRB1*0803频率的升高可能有其他基因的参与或与其他基因存在连锁不平衡性。

Geleijns等[12]的研究认为HLA-Ⅱ类基因不是整体GBS的易感因素，HLA-DRB1*04在发病前有腹泻患者和抗GQ1b阳性亚组中升高，在抗GM1阳性亚组中降低，表明抗神经节苷脂抗体的产生与HLA-DRB1*04基因有关。

”Sinha等[13]研究北印度GBS患者的HLA-DRβ1和DQβ1，结果显示DRβ1*0701、FcgammaRIIA-H/H131在有微生物前驱感染的GBS组中有统计学意义。25例微生物感染者中有19例为Cj感染，且血清中均检测到抗神经节苷脂抗体。DRβ1*0701与FcgammaRIIA-H/H131可能与增强微生物抗原表位的免疫应答有关，并且在FcgammaRIIA-H/H131高亲和力抗体的协助下，尤其是表达在施万细胞表面的FcgammaRIIA-H/H131进一步加剧了抗体介导的免疫损伤，导致GBS的发生[14]。

国内的李海峰等[15]检测47例GBS患者的HLA-Ⅱ类分子，其中20例患者有前驱Cj感染，17例有抗GM1IgG，15例有抗GM1IgM，结果发现在有抗GM1IgG 抗体的亚组中有DQA1 * 0301频率的升高，在有Cj前驱感染的亚组中有DQA1 * 0302频率的升高。HLA-DQA1 *0301 、DQA1*0302在呈递外来Cj抗原的过程中起重要作用，并且Cj外膜上的糖蛋白与神经节苷脂上的位点相似，增强的抗原呈递作用及免疫耐受的打破最终导致自身抗GM1抗体的产生和神经髓鞘的损伤。

近年的研究也发现了新的易感基因，Hasan等[16]在伊拉克人的研究发现DRB1*03：01 、DRB4*01：01 与GBS相关。Fekih-Mrissa 等[17]在突尼斯人中发现HLA-DRB1*14和DRB1*13与GBS的易感性有关。2015年关于HLA-DQB1多态性与GBS的易感性的Meta分析结果显示在亚洲患者中HLA-DQB1* 030x和在总患者中HLA-DQB1* 060x趋近有意义[18]。Schirmer等[19]研究了德国14例地方聚集性和区域聚集性的GBS患者，与散发性GBS相比，DQB 1*05：01频率升高并伴更严重的临床表现、更高自身免疫性抗体阳性率和Cj感染率。总之，HLA分子复等位基因的数量庞大，且大多存在连锁不平衡性，加上种族的差异、样本量的不同、HLA基因检测技术的变化，得出的结果往往不一致。目前缺乏对HLAⅢ类基因的研究，因此HLAⅢ类分子作为候选的易感基因仍具有进一步研究的价值。

3 CD1基因

Caporale等[20]在意大利GBS的研究显示携带CD1*E01/01基因型者有2.5倍的风险发生GBS，而在各临床亚型、抗神经节苷脂抗体阳性组及Cj组中均无显著性差异。CD1A*01/02 和CD1E*01/02基因型具有保护作用。刘洪波等[21]在中国汉族的126例GBS患者中，关于CD1基因的研究，得出携带CD1A* 02 /02有2.5倍的风险患GBS，CD1E与GBS的易感性无关。CD1分子尤其在涉及Cj前驱感染和自身反应性抗体的产生中起重要作用，它可识别糖脂和脂类抗原并将其提呈给抗原特异性T淋巴细胞的MHC-Ⅱ类分子，在启动炎症反应的过程中起决定作用。CD1A、CD1B、CD1C、CD1D分子均是细胞膜上的分子，能参与提呈LOS分子给T细胞，CD1B表达在树突状细胞上，参与Cj脂多糖感染后GM1特异性T细胞的激活，而CD1E是胞内分子，以可溶性的形式存在于晚期内体和溶酶体中，参与糖脂抗原复合物的加工处理，再通过CD1B分子间接参与抗原提呈过程[22]。

4 TNFα基因

TNFα是自身免疫反应中的促炎性细胞因子，在GBS中TNFα可对周围神经的髓鞘和轴索造成损害，因此对编码TNFα的基因的研究很有必要。Ma等[23]在日本GBS的患者中发现Cj阳性和Cj阳性GM1阳性的GBS组比对照组TNFα2基因频率显著升高，其中43例患者有前驱Cj感染，36例患者血清抗GM1抗体滴度增高。Zhang等[24]在中国GBS中发现TNFα2增加患GBS的风险，尤其在AMAN组中更明显，在TNFα2等位基因纯合子和杂合子的患者中血清TNFα水平明显升高。Prasad等[25]关于北印度GBS患者的研究发现TNF-α 308杂合型(G/A)与AMAN有关，变异型(A/A)与AMAN和AMSAN均有关。TNF-α 857 T/T变异型与AMAN有关。携带有TNF-α 308G>A和857T/T同时伴血清高水平TNF-α可以预测轴索型GBS的发生。Jiao等[26]在中国汉族的研究结果显示在GBS患者中TNFα308 A/A基因型频率升高相对于对照组有显著性意义，并且在AMAN和 AMSAN中也有统计学意义。Wu等[27]的一项Meta分析中，TNF-α308 G/A基因多态性在总的入选者中与患GBS的风险显著相关，尤其是在亚洲人群中更为相关。TNFα2基因为TNFα启动子区域，转录起始位点上游第308位(-308位点)，A(腺嘌呤核苷酸)替代了G(鸟嘌呤核苷酸)，与LPS刺激的单核细胞高分泌TNFa有关[28]。有研究显示TNF的多态性与HLA的多态性有关，前者位于人类6号染色体短臂上(6p21)，HLAⅢ类基因内，且与HLAⅠ类基因相邻，TNFα2等位基因是否与HLA基因之间存在连锁不平衡，二者在GBS中的致病作用是协同还是独立尚不能确定 。Cj感染相关GBS的主要易感基因(见表1)。

5 其他候选基因

北印度人中发现Toll 样受体4 (Toll-like receptor 4，TLR4)Gly299Gly纯合子、Thr399Ile杂合子与AMAN显著相关[29]。Geleijns等[30]在高加索人群中的研究却未得出阳性结果。TLRs能识别特异的病原体和内源性配体，LOS唾液酸化后，TLR/MD2受体复合物与LOS-LBP-CD14复合体间的亲和力增强，TLR4通路和树突状细胞(dendritic cells，DC)激活度增高，增强DC对Cj LOS的应答，促进Cj感染后交叉反应性抗神经节苷脂抗体的产生[31]。美国白种人中，急性Cj感染恢复期特异性Cj IgA抗体与免疫球蛋白γ链基因标志物(genetic markers of γ chains，KM)同种异型抗体相关[32]。丹麦人中携带糖皮质激素受体基因单倍型2患者更容易在起病阶段发生频繁的腹泻、产生GM1和GD1a抗体并伴更高的血清Cj阳性率和更严重的肢体无力症状[33]。一些基因如Fc受体样-3(Fc receptor like 3，FcRL3)、Fas-670单核苷酸多态性、基质金属蛋白酶-2(Matrix Metalloproteinase-2，MMP-2)、基质金属蛋白酶-9(Matrix Metalloproteinase-9，MMP-9)、IL-17、细胞间黏附因子-1(intercellular adhesion molecule-1，ICAM-1)等也与患GBS的易感性有关[34，35]。

表1 Cj感染相关GBS的主要易感基因

A：polymerase chain reaction microtiter plate hybridization(聚合酶链反应-微滴度板杂交试验)；b：在抗GQ1b抗体阳性组的频率为24%；c：25例有前驱微生物感染患者中有19例为Cj感染；d：基因频率为占相对应临床表型的比例；e：allele-specific PCR(等位基因特异聚合酶链反应)；f：亚洲和高加索。

CDC：complement dependent cytotoxicity，补体依赖的细胞毒作用；PCR：Polymerase Chain Reaction，聚合酶链反应；PCR-SSO：Polymerase chain reaction sequence-specific oligonucleotide，聚合酶链反应-序列特异性寡核苷酸；PCR-SSP：Polymerase chain reaction sequence specific primer，聚合酶链反应-序列特异性引物；PCR-RFLP：Polymerase chain reaction-restriction fragment length polymorphism，聚合酶链反应-限制性片段长度多态性

6 问题与展望

部分研究表明DQ-βRLD55-57/ED70、71和 DR-βE9V11H13与AIDP相关[36]，HLA-DR2与复发性MFS相关[37]，HLA-DRB1*01与需机械辅助通气的GBS相关[38]。对GBS各亚型进行基因分析，并寻找Cj感染相关的GBS易感基因比整体GBS更有意义。

目前单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism，SNP)或全外显子测序(whole exome sequencing，WES)的基因分型广泛应用。GWAS(genome wide association study)可检测到最小等位基因频率(minor allele frequency，MAF)>5%的常见变异。WES可寻找疾病的罕见基因，对揭示复发性GBS或家族性GBS的发病机制更有意义。非编码区的核酸分析也是研究方向之一[39]。

针对部分人群发生Cj感染后GBS，尤其是伴有抗GM1抗体阳性、轴索损伤，临床症状严重的患者，静脉免疫球蛋白应用及血浆置换等疗法不能有效控制疾病发展，甚至出现短期内再次加重时，针对易感基因进行干预，可能为GBS的诊疗提供新的作用靶点。

[1]Mishu B，Blaser MJ. Role of infection due to Campylobacter jejuni in the initiation of Guillain-Barre syndrome[J]. Clin Infect Dis，1993，17(1)：104-108.

[2]Barzegar M，Rouhi AH，Farhoudi M，et al. A report of a probable case of familial Guillain Barre syndrome[J]. Ann Indian Acad Neurol，2012，15(4)：299-302.

[3]Yuki N，Sato S，Itoh T，et al. HLA-B35 and acute axonal polyneuropathy following Campylobacter infection[J]. Neurology，1991，41(10)：1561-1563.

[4]Chatzipanagiotou S，Kilidireas K，Trimis G，et al. Campylobacter jejuni O：19 serotype-associated Guillain-Barre syndrome in a child：the first case reported from Greece[J]. Clin Microbiol Infect，2003，9(1)：69-72.

[5]Sugita K，Ishii M，Takanashi J，et al. Guillain-Barre syndrome associated with IgM anti-GM1 antibody following Campylobacter jejuni enteritis[J]. Eur J Pediatr，1994，153(3)：181-183.

[6]Kaida K，Yuki N，Takahashi M，et al. [A patient with Guillain-Barre syndrome in association with Campylobacter jejuni enteritis (PEN19：LIO7) in a patient with HLA-B52 antigen][J]. Rinsho Shinkeigaku，1994，34(7)：733-735.

[7]郭 力，王维平，李春岩，等. 格林-巴利综合征与人类白细胞抗原关联的研究[J]. 中华内科杂志，2002，41(6)：381-383.

[8]Koga M，Yuki N，Kashiwase K，et al. Guillain-Barre and Fisher’s syndromes subsequent to Campylobacter jejuni enteritis are associated with HLA-B54 and Cw1 independent of anti-ganglioside antibodies[J]. J Neuroimmunol，1998，88(1-2)：62-66.

[9]Yoshizawa K，Ota M，Katsuyama Y，et al. Genetic analysis of the HLA region of Japanese patients with type 1 autoimmune hepatitis[J]. J Hepatol，2005，42(4)：578-584.

[10]Rees JH，Vaughan RW，Kondeatis E，et al. HLA-class II alleles in Guillain-Barre syndrome and Miller Fisher syndrome and their association with preceding Campylobacter jejuni infection[J]. J Neuroimmunol，1995，62(1)：53-57.

[11]Ma JJ，Nishimura M，Mine H，et al. HLA and T-cell receptor gene polymorphisms in Guillain-Barre syndrome[J]. Neurology，1998，51(2)：379-384.

[12]Geleijns K，Schreuder GMT，Jacobs BC，et al. HLA class II alleles are not a general susceptibility factor in Guillain-Barré syndrome[J]. Neurology，2005，64(1)：44-49.

[13]Sinha S，Prasad KN，Jain D，et al. Immunoglobulin IgG Fc-receptor polymorphisms and HLA class II molecules in Guillain-Barré syndrome[J]. Acta Neurologica Scandinavica，2010，122(1)：21-26.

[14]Vedeler CA，Myhr KM，Nyland H. Fc receptors for immunoglobulin G--a role in the pathogenesis of Guillain-Barre syndrome and multiple sclerosis[J]. J Neuroimmunol，2001，118(2)：187-193.

[15]Li H，Yuan J，Hao H，et al. HLA alleles in patients with Guillain-Barre syndrome[J]. Chin Med J (Engl)，2000，113(5)：429-432.

[16]Hasan ZN，Zalzala HH，Mohammedsalih HR，et al. Association between human leukocyte antigen-DR and demylinating Guillain-Barre syndrome[J]. Neurosciences (Riyadh)，2014，19(4)：301-305.

[17]Fekih-Mrissa N，Mrad M，Riahi A，et al. Association of HLA-DR/DQ polymorphisms with Guillain-Barré syndrome in Tunisian patients[J]. Clinical Neurology and Neurosurgery，2014，121：19-22.

[18]Jin P，Sun L，Ding B，et al. Human Leukocyte Antigen DQB1 (HLA-DQB1) Polymorphisms and the Risk for Guillain-Barré Syndrome：A Systematic Review and Meta-Analysis[J]. PLoS One，2015，10(7)：e131374.

[19]Schirmer L，Worthington V，Solloch U，et al. Higher frequencies of HLA DQB1*05：01 and anti-glycosphingolipid antibodies in a cluster of severe Guillain-Barré syndrome[J]. Journal of Neurology，2016，263(10)：2105-2113.

[20]Caporale CM，Papola F，Fioroni MA，et al. Susceptibility to Guillain-Barre syndrome is associated to polymorphisms of CD1 genes[J]. J Neuroimmunol，2006，177(1-2)：112-118.

[21]Liu H，Xing Y，Guo Y，et al. Polymorphisms in exon 2 of CD1 genes are associated with susceptibility to Guillain-Barre syndrome[J]. J Neurol Sci，2016，369：39-42.

[22]Kuijf ML，Geleijns K，Ennaji N，et al. Susceptibility to Guillain-Barre syndrome is not associated with CD1A and CD1E gene polymorphisms[J]. J Neuroimmunol，2008，205(1-2)：110-112.

[23]Ma JJ，Nishimura M，Mine H，et al. Genetic contribution of the tumor necrosis factor region in Guillain-Barre syndrome[J]. Ann Neurol，1998，44(5)：815-818.

[24]Zhang J，Dong H，Li B，et al. Association of tumor necrosis factor polymorphisms with Guillain-Barre syndrome[J]. Eur Neurol，2007，58(1)：21-25.

[25]Prasad KN，Nyati KK，Verma A，et al. Tumor necrosis factor-alpha polymorphisms and expression in Guillain-Barre syndrome[J]. Hum Immunol，2010，71(9)：905-910.

[26]Jiao H，Wang W，Wang H，et al. Tumor necrosis factor alpha 308 G/A polymorphism and Guillain-Barré syndrome risk[J]. Molecular Biology Reports，2012，39(2)：1537-1540.

[27]Wu L，Zhou Y，Qin C，et al. The effect of TNF-alpha，FcγR and CD1 polymorphisms on Guillain-Barré syndrome risk：Evidences from a Meta-Analysis[J]. Journal of Neuroimmunology，2012，243(1-2)：18-24.

[28]Ho SY，Wang YJ，Chen HL，et al. Increased risk of developing hepatocellular carcinoma associated with carriage of the TNF2 allele of the-308 tumor necrosis factor-alpha promoter gene[J]. Cancer Causes Control，2004，15(7)：657-663.

[29]Nyati KK，Prasad KN，Verma A，et al. Association of TLR4 Asp299Gly and Thr399Ile polymorphisms with Guillain-Barre syndrome in Northern Indian population[J]. J Neuroimmunol，2010，218(1-2)：116-119.

[30]Geleijns K，Jacobs BC，Van Rijs W，et al. Functional polymorphisms in LPS receptors CD14 and TLR4 are not associated with disease susceptibility or Campylobacter jejuni infection in Guillain-Barre patients[J]. J Neuroimmunol，2004，150(1-2)：132-138.

[31]Huizinga R，van Rijs W，Bajramovic JJ，et al. Sialylation of Campylobacter jejuni endotoxin promotes dendritic cell-mediated B cell responses through CD14-dependent production of IFN-beta and TNF-alpha[J]. J Immunol，2013，191(11)：5636-5645.

[32]Pandey JP，Koga M，Yuki N. Immunoglobulin KM allotypes are associated with the prevalence of autoantibodies to GD1a ganglioside，but not with susceptibility to the disease，in Japanese patients with Guillain-Barre syndrome[J]. Neurogenetics，2005，6(4)：225-228.

[33]Dekker MJ，van den Akker EL，Koper JW，et al. Effect of glucocorticoid receptor gene polymorphisms in Guillain-Barre syndrome[J]. J Peripher Nerv Syst，2009，14(2)：75-83.

[34]Sang D，Chen Q，Liu X，et al. Fc receptor like 3 in Chinese patients of Han nationality with Guillain-Barre syndrome[J]. J Neuroimmunol，2012，246(1-2)：65-68.

[35]Kharwar NK，Prasad KN，Singh K，et al. Polymorphisms of IL-17 and ICAM-1 and their expression in Guillain-Barre syndrome[J]. Int J Neurosci，2016，1：8.

[36]Magira EE，Papaioakim M，Nachamkin I，et al. Differential distribution of HLA-DQ beta/DR beta epitopes in the two forms of Guillain-Barre syndrome，acute motor axonal neuropathy and acute inflammatory demyelinating polyneuropathy (AIDP)：identification of DQ beta epitopes associated with susceptibility to and protection from AIDP[J]. J Immunol，2003，170(6)：3074-3080.

[37]Chida K，Nomura H，Konno H，et al. Recurrent Miller Fisher syndrome：clinical and laboratory features and HLA antigens[J]. J Neurol Sci，1999，165(2)：139-143.

[38]Geleijns K，Schreuder GM，Jacobs BC，et al. HLA class II alleles are not a general susceptibility factor in Guillain-Barre syndrome[J]. Neurology，2005，64(1)：44-49.

[39]Blum S，Mccombe PA. Genetics of Guillain-Barre syndrome (GBS) and chronic inflammatory demyelinating polyradiculoneuropathy (CIDP)：current knowledge and future directions[J]. J Peripher Nerv Syst，2014，19(2)：88-103.

1003-2754(2017)07-0660-04

R745

2017-01-20；

2017-05-28

国家自然科学基金(No. U1404809)；河南省2014科技攻关项目(No. 142102310057)

(1.郑州大学第一附属医院，河南 郑州 450052；2.郑州大学附属郑州中心医院，河南 郑州 450007) 通讯作者：刘洪波，E-mail：liuhongbo6279@126.com