林紅飛 黨衛(wèi)東 來力偉 譚國超

rs7216389多態(tài)性與我國漢族人群哮喘易感性的相關(guān)性研究

林紅飛1黨衛(wèi)東1來力偉1譚國超2

目的 探討rs7216389多態(tài)性與哮喘發(fā)病風(fēng)險的相關(guān)性，為哮喘的有效預(yù)警提供新的候選分子標(biāo)志物。方法 采用病例對照研究，檢測72例哮喘患者(病例組)及87例健康個體(對照組)中rs7216389多態(tài)位點基因型，進行關(guān)聯(lián)分析。結(jié)果 樣本均衡性檢驗顯示病例組與對照組個體之間在性別(P=0.762)、年齡(P=0.807)分布無統(tǒng)計學(xué)差異；哈德溫伯格平衡檢測顯示對照組個體符合遺傳學(xué)規(guī)律(P=0.418)；rs7216389位點CC、CT、TT基因型在病例組中的分布頻率分別為4.2%、34.7%和61.1%，在對照組中為12.6%、40.2%和47.1%，T為風(fēng)險等位基因(TT vs. CC，OR=3.93，95%CI1.02-15.11，P=0.034；T vs. C，OR=1.78，95%CI1.07-2.95，P=0.026)。結(jié)論 rs7216389多態(tài)性與我國漢族人群哮喘易感性顯著相關(guān)，有望作為哮喘早期預(yù)警篩查的候選分子標(biāo)志物。

哮喘；rs7216389；ORM1L3

哮喘(Asthma)是一種常見的慢性炎癥性呼吸道疾病，其特征為反復(fù)發(fā)作喘鳴、氣短、胸悶和咳嗽等。哮喘的病因復(fù)雜多樣，一般認為是由環(huán)境與遺傳因素共同導(dǎo)致[1-2]。遺傳因素在哮喘的發(fā)生發(fā)展過程中也發(fā)揮著重要作用。2007年，第一項關(guān)于哮喘易感性的全基因組關(guān)聯(lián)研究(Genomewide association study，GWAS)發(fā)現(xiàn)了9個基因組區(qū)域與白種人哮喘發(fā)病風(fēng)險高度相關(guān)[3]。后續(xù)的研究分別在不同人群中驗證了該GWAS研究鑒定到的易感位點與哮喘發(fā)病的相關(guān)性，其中驗證最多、關(guān)聯(lián)度最高的染色體區(qū)域為17q21。單核苷酸多態(tài)性位點(Single nucleotide polymorphism，SNP)rs7216389位于染色體17q21，已有研究證實該位點多態(tài)性與不同地域人群哮喘易感性相關(guān)，但差異明顯[4-6]。本研究采用病例對照方法，分析了我國漢族人群哮喘易感性與rs7216389位點單核苷酸多態(tài)性的相關(guān)性，為哮喘的預(yù)警篩查尋找新的特異性標(biāo)志物。

資料與方法

一、研究對象

選取2012年2月至2016年4月于寶雞市第三人民醫(yī)院收治的哮喘患者72例為病例組，87例同期來院體檢的健康個體為對照組。病例組年齡分布為3歲-35歲，平均17.7±8.2歲，其中男性55例，女例17例。對照組年齡分布為2歲-42歲，平均18.1±9.1歲，其中男性65例，女性22例。標(biāo)本采集嚴(yán)格遵守知情同意原則。

二、研究方法

采用病例對照方法分析rs7216389位點單核苷酸多態(tài)性與研究對象哮喘易感性的相關(guān)性。采用北京天根生物技術(shù)公司全血基因組DNA提取試劑盒對研究對象外周血樣本進行基因組DNA提取，所得標(biāo)本于-20℃保存?zhèn)溆?。使用聚合酶鏈反?yīng)序列特異性引物(PCR-SSP)對rs7216389進行基因分型。

三、統(tǒng)計學(xué)方法

采用χ2檢驗、t檢驗對病例組與對照組樣本均衡性進行檢驗；哈德溫伯格平衡檢驗分析對照組個體是否符合遺傳學(xué)定律；比較病例組與對照組之間基因型、等位基因分布是否存在差異，P<0.05為差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。

結(jié) 果

一、樣本均衡性檢驗

共納入哮喘患者72例(病例組)，健康個體87例(對照組)。病例組平均年齡17.7±8.2歲，對照組平均年齡18.1±9.1歲，兩組無統(tǒng)計學(xué)差異(P=0.762)；病例組中男性55例(76.4%)、女性17例(23.6%)，對照組中男性65例(74.7%)、女性22例(25.3%)，兩組無統(tǒng)計學(xué)差異，P=0.807。(見表1)。

表1 病例組和對照組一般情況

二、基因分型

對提取的DNA樣本進行基因分型。發(fā)現(xiàn)rs7216389的CC、CT、TT三種基因型在病例組中所占比例分別為4.2%、34.7%和61.1%，在對照組中所占比例分別為12.6%、40.2%和47.1%。哈德溫伯格平衡檢測其對照組中的基因型分布，P值分別為0.418，表明對照樣本符合遺傳學(xué)規(guī)律(見表2)。

表2 rs7216389基因分型結(jié)果

三、Logistic回歸分析rs7216389多態(tài)性與哮喘易感性之間的相關(guān)性

引入遺傳模型，調(diào)用Logistic回歸分析基因型數(shù)據(jù)，結(jié)果表明，rs7216389多態(tài)性在兩組遺傳模型中與哮喘易感性顯著相關(guān)，T為風(fēng)險等位基因：TT vs. CC，OR=3.93，95%CI(1.02-15.11)，P=0.034；T vs. C，OR=1.78，95%CI(1.07-2.95)，P=0.026。

表3 Logistic回歸分析rs7216389多態(tài)性與哮喘易感性的相關(guān)性

討 論

近年來，遺傳因素對哮喘易感性的作用越來越受到重視，約占36%-79%[5]。截至目前，全世界已鑒定出超過200個基因及其SNP位點與哮喘相關(guān)，這些基因大多定位在染色體17p12-q24.3[7-8]。本研究所關(guān)注的SNP位點rs7216389即位于該區(qū)域。

在此之前，中外學(xué)者已針對rs7216389多態(tài)性與哮喘開展了一些病例對照研究，但結(jié)論不盡相同。在我國香港開展的研究表明，rs7216389中C基因型在病例與對照組中的等位基因頻率分別為0.197和0.232[9]，而本研究結(jié)果為0.431(4.2%×2+34.7%)與0.654(12.6%×2+40.2%)，明顯高于香港人群。類似現(xiàn)象在歐洲、亞洲多個國家和地區(qū)同樣被發(fā)現(xiàn)[10-13]。上述結(jié)果表明，rs7216389與哮喘易感性的相關(guān)性存在地域和人種差異，這使得在不同人群中進行關(guān)聯(lián)研究，尋找和評價特異性標(biāo)志物的重要性越來越凸顯。

本研究旨在探索rs7216389單核苷酸多態(tài)性與我國人群哮喘易感性的相關(guān)性?；蚍中徒Y(jié)果顯示，在所有納入的遺傳模型中，其OR值均大于1，表明相對于C基因型來說，T為風(fēng)險等位基因。其中，CT型OR值為2.62，TT型OR值為3.93，均大于T型(1.78)，表明基因型(CT vs. CC，TT vs. CC)相對于等位基因模型(T vs. C)更能凸顯T等位基因的風(fēng)險效應(yīng)。在基因型模型中，TT型較CT型具有較高的OR值，并且其差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P=0.034)。以上結(jié)果表明，rs7216389位點T基因型與哮喘發(fā)病風(fēng)險相關(guān)，而且這種效應(yīng)更傾向于通過純合子的形式傳遞給子代。

盡管rs7216389位于GSDML基因的第一內(nèi)含子內(nèi)，但更多的研究則關(guān)注與其相鄰的另一個基因-ORM1L3。ORMDL3基因全長為6560bp，包含三個外顯子，能夠編碼含153個氨基酸的蛋白質(zhì)，含有四個假定的跨內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜結(jié)構(gòu)域[14]。人類ORM家族共包括三個成員：ORMDL1、ORMDL2以及ORMDL3，其基因分別定位于染色體2q32、12q13.2以及17q21[15]。ORMDL3在人類組織中廣泛表達，尤以呼吸道上皮細胞多見[16]。Cantero-Recasens等人發(fā)現(xiàn)ORMDL3能夠改變內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中的Ca2+穩(wěn)態(tài)進而引發(fā)非折疊蛋白質(zhì)反應(yīng)，提出ORMDL3可能作為一種內(nèi)源性的炎癥誘發(fā)因子[17]。鞘脂在維持一系列生理和病理過程的細胞結(jié)構(gòu)和信號轉(zhuǎn)導(dǎo)中發(fā)揮重要作用，如增殖、凋亡和遷移等，在哮喘實驗?zāi)Ｐ椭心軌蛘T發(fā)BHR[18]。ORMDL3及其家族蛋白能夠作為鞘脂穩(wěn)態(tài)的重要調(diào)節(jié)因子[19]。在肺上皮細胞中轉(zhuǎn)染ORMDL3能夠誘導(dǎo)SERCA2b的表達，而后者在哮喘氣道重塑中發(fā)揮重要作用[16]。此外，ORMDL3高表達的哮喘患者相比于低表達其激素吸入治療的效果較差[20]。

本研究所觀察的rs7216389及其所在染色體區(qū)域17q21多態(tài)性能夠調(diào)節(jié)ORMDL3基因的表達[21]。結(jié)合本研究的關(guān)聯(lián)分析數(shù)據(jù)，這些證據(jù)提示rs7216389可能通過影響ORMDL3基因的表達與功能進而影響哮喘的發(fā)生發(fā)展，為建立和完善我國哮喘預(yù)警標(biāo)志物資料奠定了基礎(chǔ)。

[1] Akhabir L,Sandford AJ.Genome-wide association studies for discovery of genes involved in asthma[J].Respirology,2011,16(3):396-406.

[2] Lee MT,Wu CC,Ou CY,et al.A prospective birth cohort study of different risk factors for development of allergic diseases in offspring of non-atopic parents[J].Oncotarget,2017,8(7):10858-10870.

[3] Moffatt MF,Kabesch M,Liang L,et al.Genetic variants regulating ORMDL3 expression contribute to the risk of childhood asthma[J].Nature,2007,448(7152):470-473.

[4] Liu AH,Anderson WR 3rd,Dutmer CM,et al.Advances in asthma 2015: Across the lifespan[J].J Allergy Clin Immunol,2016,138(2):397-404.

[5] Loss GJ,Depner M,Hose AJ,et al.The Early Development of Wheeze. Environmental Determinants and Genetic Susceptibility at 17q21[J].Am J Respir Crit Care Med,2016,193(8):889-897.

[6] Qu YL,Ji YR,Zhang LX,et al.17q21 locus rs7216389 polymorphism and childhood asthma risk: a meta-analysis[J].Minerva Pediatr,2016.

[7] Shahid M,Sabar MF,Bano I,et al.Sequence variants on 17q21 are associated with the susceptibility of asthma in the population of Lahore, Pakistan[J].J Asthma,2015,52(8):777-784.

[8] Carreras-Sureda A,Rubio-Moscardo F,Olvera A,et al.Lymphocyte Activation Dynamics Is Shaped by Hereditary Components at Chromosome Region 17q12-q21[J].PLoS One,2016,11(11):e166414.

[9] Leung TF,Sy HY,Ng MC,et al.Asthma and atopy are associated with chromosome 17q21 markers in Chinese children[J].Allergy,2009,64(4):621-628.

[10] Granell R,Henderson AJ,Timpson N,et al.Examination of the relationship between variation at 17q21 and childhood wheeze phenotypes[J].J Allergy Clin Immunol,2013,131(3):685-694.

[11] Miyake Y,Tanaka K,Arakawa M.Association between 17q12-21 variants and asthma in Japanese women: rs11650680 polymorphism as potential genetic marker for asthma[J].DNA Cell Biol,2014,33(8):531-536.

[12] Zihlif M,Obeidat NM,Zihlif N,et al.Association Between Gasdermin A and Gasdermin B Polymorphisms and Susceptibility to Adult and Childhood Asthma Among Jordanians[J].Genet Test Mol Biomarkers,2016,20(3):143-148.

[13] Zavbi M,Korosec P,Flezar M,et al.Polymorphisms and haplotypes of the chromosome locus 17q12-17q21.1 contribute to adult asthma susceptibility in Slovenian patients[J].Hum Immunol, 2016,77(6):527-534.

[14] Cai L,Oyeniran C,Biswas DD,et al.ORMDL proteins regulate ceramide levels during sterile inflammation[J].J Lipid Res,2016,57(8):1412-1422.

[15] Paulenda T,Draber P.The role of ORMDL proteins, guardians of cellular sphingolipids, in asthma[J].Allergy,2016,71(7):918-930.

[16] Miller M,Tam AB,Cho JY,et al.ORMDL3 is an inducible lung epithelial gene regulating metalloproteases, chemokines, OAS, and ATF6[J].Proc Natl Acad Sci USA,2012,109(41):16648-16653.

[17] Cantero-Recasens G,Fandos C,Rubio-Moscardo F,et al.The asthma-associated ORMDL3 gene product regulates endoplasmic reticulum-mediated calcium signaling and cellular stress[J].Hum Mol Genet,2010,19(1):111-121.

[18] Breslow DK,Collins SR,Bodenmiller B,et al.Orm family proteins mediate sphingolipid homeostasis[J].Nature,2010,463(7284):1048-1053.

[19] Ono JG,Worgall TS,Worgall S.Airway reactivity and sphingolipids-implications for childhood asthma[J].Mol Cell Pediatr,2015,2(1):13.

[20] Berce V,Kozmus CE,Potonik U.Association among ORMDL3 gene expression, 17q21 polymorphism and response to treatment with inhaled corticosteroids in children with asthma[J].Pharmacogenomics J,2013,13(6):523-529.

[21] Lluis A,Schedel M,Liu J,et al.Asthma-associated polymorphisms in 17q21 influence cord blood ORMDL3 and GSDMA gene expression and IL-17 secretion[J].J Allergy Clin Immunol,2011,127(6):1587-1594.

Association analysis of rs7216389 and asthma susceptibility

LINHong-fei,DANGWei-dong,LAILi-wei,TANGuo-chao

theThirdHospitalofPLA,Baoji,Shanxi721000,China

Objective To explore the association of asthma susceptibility with rs7216389 polymorphism and to provide reference for early warning of asthma. Methods 72 asthma patients and 87 healthy individuals were enrolled. χ2test, t test and HWE test were conducted to examine the study populations, then the association between rs7216389 polymorphism and asthma susceptibility was analyzed. Results The T allele was associated with increased asthma risk (TT vs. CC,OR=3.93, 95%CI1.02-15.11,P=0.034; T vs. C,OR=1.78, 95%CI1.07-2.95,P=0.026). Conclusion rs7216389 polymorphism is associated with asthma susceptibility of Chinese Han population, which may be helpful for the early warning of asthma.

asthma; rs7216389; ORM1L3

10.3969/j.issn.1009-6663.2017.09.015

1. 721000 陜西 寶雞，寶雞市第三人民醫(yī)院呼吸內(nèi)二科 2. 721000 陜西 寶雞，解放軍第三醫(yī)院

來力偉，E-mail：mike.qi@163.com

2017-02-04]