白细胞介素-17A(rs2275913)基因多态性与牙周炎易感性的系统评价和meta分析

王 瑞 李晨曦 李一鸣 孙家琳

牙周炎(periodontitis, PD) 是一种造成牙周支持组织破坏的多因素疾病，病理特征是牙周组织中炎症细胞的聚集和浸润，其与诱导免疫反应的细菌感染有关，可导致牙齿松动、脱落[1]。既往研究表明，PD 与冠心病、类风湿性关节炎、糖尿病等系统性疾病存在很大相关性，因此该病的早期诊断和治疗非常重要[2,3]。菌斑微生物是PD 的始动因子[3]，其他因素如环境、解剖因素和遗传背景也对PD发病起着重要作用[4]。其中遗传变异可能是导致个体易患PD的一个重要因素，与PD相关的遗传因素可能改变免疫调节机制，从而改变PD的发病机制[5,6]。

遗传多态性与PD的关系已被广泛研究[7～10]。白细胞介素(interleukin,IL)-17是一组细胞因子，由六种不同的分子（IL17A、B、C、D、E 和F）组成[11,12]。其中，IL17A 和F 是最常见的细胞因子，在牙周炎症中起着至关重要的作用。这些类型的细胞因子由CD4+T 辅助细胞释放，并参与炎症和自身免疫性疾病的核心作用[13]。IL-17A 是炎症过程的发起者，可诱导成纤维细胞、巨噬细胞、内皮细胞和上皮细胞产生促炎介质[14]。IL-17A 还可以诱导成骨细胞表面NF-κB 配体受体激活剂的表达，并刺激破骨细胞的分化和活化，从而影响该细胞介导的骨吸收作用[15～18]。许多研究已表明，在PD 患者的牙周组织、龈沟液、唾液和血浆中都有IL-17A 的存在[13,19～21]。IL-17A 可触发促炎细胞因子如TNF-α、IL-6 和IL-1β 的表达并促进中性粒细胞迁移。并且它还可以促进CD8+T 细胞的功能，使B 细胞活化产生抗体。这些都表明IL-17A 细胞因子在促进炎症和牙周疾病的进展中发挥潜移默化的作用[22]。

在IL-17 基因中发现了改变mRNA 和蛋白质表达的功能多态性基因（IL-17A rs2275913）[23]。在具有免疫背景的各种疾病中的研究发现，IL-17A rs2275913 基因多态性与多种疾病的易感性风险存在相关性，包括牛皮癣、类风湿性关节炎、特应性哮喘、溃疡性结肠炎、免疫性血小板减少症等[24～28]。目前学术界正在寻找PD的诱发因素，包括细胞因子的基因多态性[29]，个别研究评估并显示了IL-17A rs2275913 基因多态性与牙周炎风险之间的关系。然而，由于研究的样本量有限以及研究之间可能存在的差异，结论存在不一致。为此，必须从循证医学的角度重新分析并评估IL-17A rs2275913 基因多态性及其与牙周炎可能的相关性。本研究旨在综合可用于meta 分析的数据源，评估IL-17A(rs2275913)多态性是否与牙周炎的易感性存在相关关系，为后期基础研究奠定可靠的理论依据。

资料与方法

1.检索策略

计算机检索截至2022 年10 月30 日发表的关于IL-17A(rs2275913)基因多态性与牙周炎患病关系的病例对照研究，检索的数据库包括中国知网(China National Knowledge Infrastructure, CNKI)、万方、PubMed、Cochrane Library 和Embase 数据库。检索过程涉及使用中英文关键词，包括“牙周炎”（或“periodontitis”）、“牙周病”（或“periodontal disease”）、“IL-17 rs2275913”、“IL-17A rs2275913”、“白介素-17A rs2275913”和“多态性”（或“polymorphism”）。相关出版物也通过二次检索和文献综述进行了确认。以中国知网为例文献搜索流程如下（图1）。

图1 中国知网文献筛选流程及结果

2.纳入及排除标准

纳入标准如下：①入选标准根据（PICO）概念进行选择，即P-患者（patient）、问题或人群（problem or population）、I- 干预（intervention）、C- 比较（comparison）、对照（control）、O-结局（outcome）。②研究关于IL-17A rs2275913 基因多态性与PD 易感性的相关关系。③研究类型为病例对照研究。④研究对象基于人群。⑤PD 的诊断通过临床特征和影像学检查得到证实。⑥研究还包括PD 中IL-17A rs2275913基因型和等位基因的评估。

排除标准如下：①不是关于人类的研究；仅摘要，综述或评论，以及机制研究。②基于家庭的设计或兄弟姐妹配对研究。③缺乏关键数据、信息的研究。④未接受同行评议发表的文章。

3.文献筛选及资料提取

根据上述纳入和排除标准，两名研究人员独立地从纳入的文献中提取数据。如果上述两名研究人员在从选定研究中收集的数据等相关问题上存在分歧，则与第三名研究人员对该问题进行充分讨论，以达成最终共识。提取的数据信息包括第一作者、发表的年份、国家、人群种族、对照的来源、病例和对照的数量、基因型分型数量、Hardy-Weinberg平衡（Hardy-Weinberg equilibrium,HWE）的P值、基因分型方法。

4.统计学分析

应用STATA 软件12.0 版本(Stata Corp., College Station,TX,USA)进行所有的统计学分析。得出的P值均为双向。Hardy-Weinberg 平衡通过χ2 检验计算得出P 值在0.05 水平上差异具有显著统计学意义。我们使用4 个模型，包括等位基因模型（G versus A）、显性模型（GG + GA vs.AA）、隐性模型（GG vs.GA + AA）和纯合子模型（GG vs.AA），综合数据的比值比(odds ratios,OR)和相应的95%置信区间（confidence intervals, CI）来 评 估 IL-17A(rs2275913)多态性与牙周炎之间的联系强度。与累积OR相关的显著性通过Z检验确定，P＜0.05被认为具有统计学意义。研究间异质性的评估使用Cochrane Q test，并使用I2 值进行统计量化。如果P＜0.05，I2＞50%，说明合并数据存在异质性，采用随机效应模型来评估；否则，采用固定效应模型评估[30,31]。敏感性分析是通过逐一去除单个研究来评估合并研究的稳定性。借助Begg 漏斗图和Egger 检验对潜在发表偏倚进行评估，P＜0.05 意味着存在显著的发表偏倚。此外，我们还通过对人群种族、对照的来源、基因型分布是否符合HWE进行亚组分析来判断异质性可能的来源。

5.纳入文献的质量评价

纽卡斯尔-渥太华（Newcastle-Ottawa scale,NOS）文献质量评价量表是一种广泛使用的评估meta分析观察性研究质量的评级系统。根据该量表对每个纳入的研究从病例和对照的选择、研究设计所得的病例与对照的可比性、暴露评价等3 个方面进行质量评估，每个方面分别由4 项、2 项和3 项组成。该量表共包含9 个项目，每个项目的分值设定为1。NOS评分为6分或以上表示研究质量高。

结果

1.文献检索结果及纳入研究的特点

最终纳入9 个病例对照研究[32～40]，共计1051 例患者，815 例对照。文献筛选流程及结果见图1。其中2篇文章是在高加索人群中进行的研究，3篇是混合人群，4 篇是亚洲人群；7 篇文章对照来源为健康人群，两篇对照来源为医院体检患者；4 篇文章IL-17A rs2275913 的基因型分布符合HWE，5 篇不符合。纳入研究的基本特征详见表1。

表1 纳入meta分析的研究特征

2.IL-17A rs2275913多态性与牙周炎易感性的Meta分析

在四个遗传模型中发现了显著的异质性（pH＜0.05），因此我们采用随机效应模型进行评估，具体数据详见表2。综合结果表明，IL-17A rs2275913 多态性与牙周炎风险之间无显著相关性（G versus A:OR = 0.78，95%CI：0.55-1.07；GG + GA vs.AA:OR =0.70，95%CI：0.65-1.06；GG vs.GA + AA:OR = 1.77，95%CI：0.45-1.10；GG vs.AA:OR = 0.61，95%CI：0.34-1.08）（图2）。

表2 IL-17A(rs2275913)多态性与牙周炎相关性的meta分析

图2 等位基因模型（G vs.A）、显性模型（GG+GA vs.AA）、隐性模型（GG vs.GA+AA）和纯合模型（GG vs.AA）条件中所有样本研究的森林图

对于异质性较高(P＜0.05，I2＞50%)的遗传模型，进行敏感性分析，逐个剔除各模型中所有符合条件的文献，评估各文献异质性对整个meta 分析的影响。敏感性分析结果表明，在等位基因模型（G vs.A）条件下，排除个体研究不会过度影响IL-17A rs2275913 多态性总的OR 值，表明该meta 分析结果的稳健性（图3）。此外，在所有原始固定模型中对随机效应模型进行了重新测试，相应的合并OR 值没有实质性改变。Begg 漏斗图没有出现明显的不对称，没有证据表明等位基因模型的回顾性研究存在发表偏倚（P=0.398）（图4）。

图3 IL-17A(rs2275913)多态性与牙周炎易感性相关性的敏感性分析

图4 IL-17A(rs2275913)多态性与牙周炎风险影响的漏斗图

3.亚组分析

通过对研究种族进行亚组分析，分析不同种族IL-17A rs2275913 基因型分布与牙周炎风险之间的关系。我们在四种基因模型中发现高加索人群的牙周炎发病风险在统计学上显著增加（G vs.A:OR=1.03，95%CI：0.83～1.27；GG + GA vs.AA:OR=0.87，95%CI：0.57～1.32；GG vs.GA + AA: OR=1.13，95%CI：0.84～1.51；GG vs.AA: OR=1.13，95%CI：0.61～1.48）。然而，在亚洲人群中，显著结果仅出现在（GG+GA vs.AA:OR=0.57，95%CI：0.35～0.91）和(GG vs.AA:OR=1.75，95%CI：1.23～2.48）之间。只有（TT vs.CC:OR=0.29，95%CI：0.16～0.56）在混合人群中无显著相关性。

当按照对照来源进行亚组分析时，结果显示健康人群对照中3 种基因模型发现显著相关性（G vs.A:OR=0.88，95%CI：0.66～1.18；GG vs.GA+AA:OR=0.85，95%CI：0.57～1.26；GG vs.AA:OR=0.73，95%CI：0.43～1.26），而在医院体检对照人群中显著结果仅出现在（G vs.A:OR=0.42，95%CI：0.09～2.08；和GG vs.GA+AA:OR=0.35，95%CI：0.05～2.58）模型中。提示IL-17A rs2275913 基因型分布与牙周炎风险之间的相关性可能与对照来源无关。

按照IL-17A rs2275913 基因型分布是否符合HWE，在符合HWE 的研究中，IL-17A rs2275913 与牙周炎易感性具有显著相关性（G vs.A:OR=1.08，995%CI：0.89～1.31；GG+GA vs.AA:OR=0.97，95%CI：0.68～1.38；GG vs.GA+AA:OR = 1.17，95%CI：0.90～1.53；GG vs.AA:OR=1.01，95%CI：0.66～1.54）。而在IL-17A rs2275913 基因型分布不符合HWE 的亚组中则无显著相关性（表2）。

讨论

牙周炎是一种由宿主免疫细胞介导而引起的炎症反应和组织破坏的疾病，许多研究试图将这些临床症状与特定的免疫系统联系起来[41]。近年来，细胞因子研究已成为临床研究的重点方向之一，复杂的细胞因子信号调节网络将为牙周炎和相关系统性慢性炎症疾病的诊断和治疗提供新的思路。但是，由于参与免疫应答和控制应答过程的细胞因子的数量有很大的不同，寻找关键细胞因子是非常必要的。由多种先天免疫细胞和包括Th17 细胞在内的适应性免疫细胞分泌的IL-17A 可以激活一系列炎症相关级联反应，并介导牙周炎和相关全身慢性炎症疾病的发生和发展。临床研究和动物实验表明，IL-17A 水平在牙周病患者牙周组织中升高，并且可能在牙周病的实验模型中发挥破坏性作用[13,20,42,43]。Corrêa 等的研究结果证实，慢性牙周炎患者牙周组织中IL-17 水平升高。更重要的是，他们首次表明IL-17A 的多态性，特别是涉及等位基因A 的单基因多态性，与疾病的临床和炎症指标相关，等位基因A携带者血清中IL-17A水平升高[32]。然而，da Silva等人的meta 分析表明，IL-17A 基因rs2275913 和IL-17F 基因rs763780 的多态性与侵袭性牙周炎没有显著相关性[44]。由于样本量较小或总体差异较大，这些研究的结论是有限的。在过去的几年里，关于IL-17A 基因rs2275913 多态性和牙周炎易感性的原始研究的数量不断增加。因此，有必要进行更新的meta分析，以增加结果的可靠性，并将潜在的发表偏倚降至最低。

根据9 篇提供IL-17A 基因rs2275913 多态性与牙周炎风险的符合条件的研究，我们发现IL-17A 基因rs2275913多态性在等位基因遗传模型、显性遗传模型和杂合子遗传模型中与牙周炎风险均无显著相关。然而通过对种族进行亚组分析，我们在四种基因模型中发现高加索人群的牙周炎发病风险显著增加，在亚洲人群，显著结果仅出现在显性模型和纯合子模型中。不同种族群体之间结果的差异可能是由以下潜在因素造成的：人口多样性、不同人群的不同口腔卫生习惯以及导致牙周炎易感性差异的环境因素。在公开的基因组数据库中，对基因多态性的种族变异性进行的研究表明：牙周炎的种族变异在很大程度上取决于人类的遗传背景。此外，我们推测在高加索和亚洲人群中存在IL-17A rs2275913 基因多态性和牙周炎显著相关性可能是由于该人群中GG 基因型的频率相对较低造成的。Borilova Linhartova 等人表明，IL-17 水平升高与IL-17A rs2275913 的A 等位基因之间存在相关性[45]。该A等位基因的作用也与1 型糖尿病和牙周炎风险增加相关。所以GG 基因型频率的降低可能与牙周炎风险降低有关。然而，由于这些研究的数量有限，我们应该慎重解释本研究的结果。此外，在基于人群的对照组和医院患者对照组中都发现了IL-17A rs2275913基因多态性和牙周炎显著相关性，但与基于人群的对照相比，基于医院患者的对照比基于人群的对照异质性略大。一个可能的原因是，基于医院的对照组具有固有的选择偏差，而基于人群的对照组在基因型关联研究中更能代表一般人群。当按IL-17A rs2275913 基因型分布是否符合HWE 进行亚组分析时，我们发现在IL-17A rs2275913 基因型分布符合HWE的研究中显示有统计学意义的结果，而在基因型分布不符合HWE 的对照组研究中显示并无统计学意义的结果。HWE 与基因型分型质量密切相关，因此，制作遗传关联性研究的meta 分析时，需要检验对照组人群基因型分布是否符合HWE。不符合HWE 的研究可能存在基因型分型错误、选择性配对即非随机配对、选择偏倚、人群分层即在研究中混合了遗传学隔离的人群等情况而使分析结果出现偏差。

我们的meta 分析有一定优势。首先，与以往的任何一次meta 分析相比，本次meta 分析的样本量最大。因此结果更加可靠有力；其次，与之前的研究相比，本次研究包括了更多的种族群体，因此结论可能更具说服力。然而，这种meta 分析仍有一些局限性。首先，所有收录的文章都是用英文或中文发表的。其他语言或未发表的研究可能不包括在本meta分析中，这容易产生潜在的发表偏倚；其次，在亚组分析中，只有2 项研究纳入了高加索人群，3 项研究纳入了混合人群，这可能掩盖了亚组结果。因此需要更多来自不同人群的原创研究，以使我们的结论可靠和准确；第三，很多研究缺乏详细的信息，如年龄、性别等，因此本研究分析的汇总结果并没有基于调整估计；第四，此次meta 分析中所包含的各种研究采用了不同的基因分型方法，每种方法在灵敏度、性能稳定性、仪器误差等方面都有其局限性，可能会影响个别结果。

综上，我们的meta 分析发现，在总体研究中，IL-17A rs2275913 基因多态性与牙周炎易感性无相关性，但是在高加索和亚洲患者中存在显著相关性。需要更大样本量的进一步研究和完善设计的研究进一步调查IL-17A rs2275913 基因多态性与牙周炎风险之间的关联。