陳賽明,周小柳,周利民,李志路,張云霞
變應性鼻炎(allergic rhinitis,AR)又稱為過敏性鼻炎,表現為致敏個體再次接觸變應原后,變應原與機體內炎性細胞表面的特異性IgE結合,導致機體出現鼻塞、流涕、噴嚏等一系列癥狀的慢性非感染性炎性反應[1],表現為免疫性疾病的特點。而近些年來,維生素D在免疫性疾病中的調節(jié)作用日益受到重視,比如血清中維生素D的水平與AR的發(fā)生存在相關性[2]。維生素D受體(vitaminD receptor,VDR)是維生素D的活性形式發(fā)揮信號傳導作用的關鍵成分,其結構及活性的改變都可能成為影響維生素D功能的重要因素[3]。近年研究表明,人群中基因多態(tài)性形式是形成個體差異和疾病發(fā)生的分子基礎,可成為疾病發(fā)生和預警的標記[4]。VDR基因存在眾多單核苷酸多態(tài)性(single nuclear polymorphism,SNP)位點,而關于其遺傳多態(tài)性與AR的關聯性研究較少。因此,筆者選擇了VDR 5個SNP位點rs7975232、rs2228570、rs731236、rs1544410及rs11568820進行病例對照研究,以期探尋上述SNP位點與AR的相關性及預警價值。由于基因分型的方法不同,此文僅報道rs731236、rs1544410及rs11568820三個位點的研究結果。
1.1 臨床資料 選擇2017年3月—12月海南醫(yī)學院第一附屬醫(yī)院收治的94例變應性鼻炎患者作為試驗組(AR組),選擇同期在醫(yī)院健康體檢的健康人113例作為健康對照組(HC組)。AR組男53例,女41例,年齡30~52(42.13±7.02)歲;健康對照組男70例,女43例,年齡30~50(41.25±6.88)歲。2組性別、年齡等一般資料比較差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05),具有可比性。本研究已經醫(yī)院倫理委員會批準,入選者知情同意并簽署知情同意書。
1.2 選擇標準 納入標準:(1)所有AR患者均符合診斷標準[5];(2)入選者近期未接受糖皮質激素、抗組胺藥等藥物治療。排除標準:(1)變態(tài)反應性疾病史者;(2)血液病者;(3)寄生蟲病史者;(4)合并哮喘、特應性皮炎等變應性疾病者;(5)自身免疫性疾病者。
1.3 基因分型方法 采集所有入選者EDTAK2抗凝血2 ml,取200 μl進行基因組DNA提取及質量鑒定。委托上海捷瑞生物工程有限公司對樣本進行VDR基因多態(tài)性位點的分型。具體過程如下:合成引物P1(5′-GGTGGGATTGAGCAGTGA-3′)、P2(5′-TCTTGGCATAGAGCAGGTG-3′)進行PCR擴增包含rs731236的193bp的PCR片段;合成引物P3(5′-GTGTGCAGGCGATTCGTAGG-3′)、P4(5′-GGAAGAGGTCAAGGGTCACTG-3′)進行PCR擴增包含rs1544410的185bp的片段;合成引物P5(5′-GAGGGAGGGAGGAAGGAA-3′)、P6(5′-CTGTAGCAATGAAAGCAAACCA-3′)進行PCR擴增包含rs11568820的199bp的片段。純化后分別對上述PCR產物進行延伸,延伸產物各取10 μl,利用美國ABI公司的3730XL基因測序儀進行序列測定及數據讀取。
1.4 統(tǒng)計學方法 利用SNPStats軟件進行分析,連鎖不平衡分析采用Hardy-Weinberg模型,基因型分布頻率采用Logistic 回歸分析,基因型的組間差異用共顯性、顯性、隱性模型3個模型驗證。利用SPSS 25.0軟件對等位基因的分布頻率進行χ2分析,P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
2.1 VDR基因3個SNP的基本信息 本研究選取3個SNP位點作為研究對象,根據NCBI(SNP)數據庫中的信息,rs731236位于編碼區(qū)內,存在T/C兩種形態(tài),其中T為野生型等位基因,全球發(fā)生頻率為0.720,突變基因型C屬于次要等位基因,全球發(fā)生頻率為0.280;rs1544410和rs11568820屬于內含子突變,均存在G/A兩種多態(tài)性,前者野生型等位基因為G,全球發(fā)生頻率為0.700,后者野生型等位基因為A,全球發(fā)生頻率為0.543;在NCBI數據庫給出的信息中,rs731236突變可能存在臨床意義,而其他兩個SNP位點的突變則未發(fā)現,見表1。
表1 VDR基因3個SNP位點的基本信息
注:本表信息提取于2018年10月18日NCBI(SNP)數據庫
2.2 VDR基因3個SNP的基因型檢測及與AR相關性分析 rs11568820在受試人群中均檢測出GG、AG、AA 3種基因型,在AR組和對照組中的分布頻率分別為29.8%/34.5%、51.1%/51.3%、19.1%/14.2%,SNPState在線分析結果顯示共顯性模型、顯性模型、隱性模型的檢測結果差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。rs731236和rs1544410在受試人群中均檢測出野生型純合子和雜合子2種基因型,rs731236野生型純合子TT和雜合子CT在試驗組和對照組中的分布頻率分別為87.2%/90.3%、12.8%/9.7%,AR組中雜合子的發(fā)生頻率高于對照組,說明突變可能與AR相關,但差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05);rs1544410的野生型純合子GG和雜合子AG在AR組和對照組中的發(fā)生頻率分別為90.4%/90.3%、9.6%/9.7%,差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05),見表2。
2.3 3個SNP位點等位基因發(fā)生頻率及與AR相關性分析 rs11568820位點突變等位基因A在AR組中的分布頻率高于對照組,但差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。rs731236、rs154410兩個多態(tài)性位點的等位基因分布頻率組間比較差異亦無統(tǒng)計學意義(P>0.05),見表3。
AR屬于多基因遺傳變態(tài)反應性疾病,并以嗜酸性粒細胞趨化、轉移并聚集于鼻黏膜組織為主要病理學特征,同時可釋放大量炎性介質進而加重鼻黏膜損傷[6]。研究表明,許多參與細胞增殖分化及凋亡的信號通路與AR的發(fā)生密切相關,例如Notch信號通路、維生素D信號通路,均可通過影響免疫細胞的生命活動而對鼻炎的發(fā)生發(fā)展產生密切調節(jié)和影響[7-8]。維生素D信號通路的主要成分包括維生素D結合蛋白(GC)、細胞色素P450家族成員(CYP2R1)、維生素D受體等。維生素D代謝通路除了影響鈣磷代謝之外,還參與多種疾病的發(fā)生發(fā)展過程。喬俊英等[9]研究發(fā)現,適量1,25-(OH)2D3可能通過調控HMGB1/TLR4/NF-κB信號通路在哮喘發(fā)病中起重要作用。桂明才等[10]則認為維生素D3可通過調控PI3K/AKT信號通路誘導喉癌細胞凋亡。
表3 維生素D受體3個SNP位點等位基因分布頻率與AR關聯性分析 [基因數(%)]
維生素D受體作為維生素D信號通路中的關鍵成分,其結構與功能對維生素D的代謝及功能發(fā)揮起著至關重要的作用。尤其是關于VDR基因多態(tài)性與疾病發(fā)生的相關性研究越來越多,有研究表明VDR受體基因多態(tài)性與北京地區(qū)老年男性原發(fā)性高血壓的發(fā)生密切相關[11],陳詠等[12]研究發(fā)現VDR多態(tài)性與多囊卵巢綜合征的發(fā)生存在關聯,王麗等[13]則研究了VDR受體基因多態(tài)性與鼻咽癌的關聯性。
在本研究中,選擇了2017年在醫(yī)院住院治療的AR患者及健康對照者進行對照研究,多態(tài)性位點rs11568820檢測出野生型純合子、雜合子、突變型純合子3種基因型,而所選擇的其他2個位點rs731236、rs1544410 則只檢測出野生型純合子及雜合子2種基因型。對rs11568820的3種基因型進行遺傳學模型統(tǒng)計分析,結果表明共顯性模型、顯性模型、隱性模型組間比較差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。對rs731236、rs1544410這2個位點進行統(tǒng)計學分析,結果表明差異亦無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。此外,對AR組和健康對照組3個多態(tài)性位點的等位基因分布頻率進行了分析,結果差異亦無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。
表2 VDR基因多態(tài)性與AR的關聯性分析 [例(%)]
rs11568820位于12號染色體(47908762),該區(qū)域屬于VDR基因的啟動子區(qū)。NCBI數據庫中有超過80條文獻對該位點與血清維生素D的水平及疾病的關聯性進行了研究。Yin 等[14]研究發(fā)現此SNP位點與中國人群的胃癌發(fā)生存在關聯,Yang等[15]則發(fā)現該位點與中國華北地區(qū)人群的食管癌有關。這說明rs11568820可能通過影響VDR的表達而影響維生素D信號通路的作用。本研究首次報道了rs11568820與變應性鼻炎的關聯性,結果表明,3種基因型在2組中的分布頻率并未呈現統(tǒng)計學差異,提示該位點的多態(tài)性與慢性變應性鼻炎的關聯性不強。
rs731236屬于VDR編碼區(qū)密碼子的同義突變,目前NCBI的數據庫中有超過200條文獻報道了該位點與機體性狀及疾病的關聯性。rs1544410屬于VDR編碼基因的內含子突變。Tian等[16]在2015年報道了關于上述2個SNP位點與中國人群AR的關聯性研究,未發(fā)現顯著關聯性。本次針對rs731236及rs1544410的研究也未發(fā)現與AR的關聯性,這與Tian等的研究結果一致,同時也提示rs731236堿基的形態(tài)變化未影響密碼子的功能及蛋白質的結構,而內含子突變rs1544410也未對VDR的表達產生影響。
綜上,本研究的3個多態(tài)性位點在慢性變應性鼻炎患者及健康對照者之間的基因型分布頻率、等位基因分布頻率均不存在統(tǒng)計學差異,說明這些位點不是慢性變應性鼻炎的易感位點。因而,在后續(xù)的研究中,一方面建議增加研究對象的數量,另一方面建議選取更多的SNP位點進行研究,以期尋找AR的易感SNP位點,從而為其診斷及預警機制的構建提供依據。
利益沖突:無
作者貢獻聲明
陳賽明:設計研究方案,監(jiān)督實施過程,論文撰寫;周小柳、周利民:實施研究過程,資料搜集整理;李志路:進行統(tǒng)計學分析;張云霞:提出研究思路,分析試驗數據,論文修改、審核