王清瑤 鄭晨娜 楊會勇 饒華春
類風濕關節(jié)炎(Rheumatoid arthritis,RA)是一種以對稱性、破壞性關節(jié)病變?yōu)樘卣鞯穆匀硇宰陨砻庖咝约膊1],在我國的發(fā)病率為0.32%~0.36%,在全球的發(fā)病率為0.5%~1.0%[2]。RA 因環(huán)境因素誘導或加劇病癥,患者關節(jié)多呈現(xiàn)對稱性、破壞性的病變。在相同的環(huán)境背景下,部分人群的RA 易感性顯著增強,這與個體RA 相關基因的單核苷酸多態(tài)性(Single nucleotide polymorphism,SNP)密切相關[3]。遺傳差異導致了個體差異及個體產(chǎn)生的免疫反應不同,遺傳差異更好地解釋了不同個體疾病的易感性和流行病學的不同。
白介素-17(Interleukin-17,IL-17)是由Th17細胞分泌的一種致炎因子,能夠誘導多種炎癥因子和炎癥趨化因子的表達,在骨的侵蝕破壞過程中起重要作用[4]。IL-17A 基因位于第6 號染色體上,長度4 252bp,其SNP 位點均位于非編碼區(qū),其中人類非同義SNP 有9 個。IL-17A/F 基因多態(tài)性與多種炎癥反應和自身免疫性疾病相關[5]。因此,本研究根據(jù) rs3819024A/G、rs3819025G/A 和rs4711998A/G 基因多態(tài)性分析,統(tǒng)計泉州地區(qū)人群的遺傳學數(shù)據(jù),以便深入探討泉州地區(qū)人群RA 的發(fā)病特征、機制、基因遺傳背景和分子生物學基礎。
1.1 一般資料本研究采用病例-對照研究法。207 例患者為泉州市正骨醫(yī)院已確診的RA 患者,達到ACR2010 RA 分類標準[6]。排除標準:合并其他自身免疫性疾病、腫瘤、感染性疾病者;有嚴重肝病或腎功能障礙或心功能不全者;孕婦及哺乳期者;使用生物制劑、非甾體抗炎藥、糖皮質激素、免疫抑制劑或中藥治療者。252 名健康對照者為體檢的健康志愿者,無遺傳疾病和傳染性疾病。本研究通過泉州市正骨醫(yī)院倫理委員會批準,所有受試者均知情同意。
1.2 方法
1.2.1 外周血采集 采集研究對象外周血于EDTA抗凝管中,隨后分裝保存于-20℃冰箱。
1.2.2 引物設計 從NCBI 網(wǎng)站(http://www.ncbi.nlm.nih.gov)獲取SNP 位點附近序列各250bp 左右。使用Primer 5.0 軟件設計一條正向公共引物和2 條分別與SNP 位點互補的特異性反向引物,其中3′端第三個堿基人為引入一個錯配堿基[7]。
1.2.3 全血三引物擴增法[8]采用本課題組建立的三引物等位基因特異性PCR 擴增法進行目的基因的SNP 分型檢測。15μl 擴增體系如下:0.2μl 5U/μl Taq DNA 聚合酶(TaKaRa,大連),2μl 2.5mM dNTP,通用引物和特異性引物各0.5μl,1.5μl 10×Buffer(含Mg2+),2μl 50% 甘油,3μl 5דYW”緩沖液(本實驗室自行研制),最后加入無菌水4.9μl。體系震蕩混勻,離心后靜止垂直加入外周血模板0.4μl。PCR 循環(huán)參數(shù):96℃預變性3min;95℃變性20s,55℃復性20s,72℃延伸20s,循環(huán)35 次;72℃延伸5min,4℃保存。擴增反應結束后,取產(chǎn)物5μl 加入2%的瓊脂糖凝膠孔(ExRed 核酸染料染色),100V 電泳15min。紫外線凝膠成像系統(tǒng)顯像,根據(jù)條帶的位置和數(shù)目進行基因型分析。
1.3 統(tǒng)計學方法采用SPSS 25.0 統(tǒng)計軟件,等位基因及基因型頻率用基因計數(shù)法統(tǒng)計?;蛐偷腍ardy-Weinberg 平衡符合程度采用χ2檢驗。組間基因型和等位基因頻率采用χ2檢驗或Fisher 精確概率法,非條件Logistic 回歸模型分析不同基因型與RA發(fā)生的關系,計算比值比(oddsratio,OR)及其95%可信區(qū)間(95%CI),以P<0.05 表示差異有統(tǒng)計學意義。
2.1 研究對象特征分析及SNP 位點Hardy-Weinberg平衡檢驗252 名健康對照者中女108 例(42.86%),男144 例(57.14%);年齡10~88 歲,平均(47.1±10.4)歲;隨機抽取門診或住院的屬于福建泉州地區(qū)漢族RA 患者207 例,年齡15~78 歲,平均(55.23±11.28)歲;其中女151 例(72.91%),男56 例(27.09%)。兩組患者性別、年齡比較,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05),且RA 患者中女性所占比例遠大于男性,與國內RA流行病學調查相符合。兩組3 個SNP 位點的分布頻率Hardy-Weinberg 平衡檢驗均P>0.05,符合隨機性抽樣原則,具有較好的群體代表性(見表1)。
表1 Hardy-Weinberg 檢測結果(P 值)
2.2 基因型和等位基因頻率分布比較rs3819024位點的AA、AG、GG 基因型在兩組的分布頻率比較,差異無統(tǒng)計學意義(P=0.683),等位基因A 型和G 型在兩組間患病風險比較,其OR值為1.078,95%CI為0.831~1.399,P=0.570。
rs3819025 位點的AA、GA、GG 基因型在兩組的分布頻率比較,差異無統(tǒng)計學意義(P=0.090);與攜帶GG 純合基因型的研究對象相比,攜帶GA 或者AA+GA 基因型者患RA 風險較高。等位基因A 型和G 型在兩組間患病風險比較,其OR值為1.437,95%CI為1.014~1.037,P=0.041。
rs4711998 位點的AA、AG、GG 基因型在兩組間比較差異無統(tǒng)計學意義(P=0.713),等位基因A 型和G 型在兩組間患病風險比較,其OR值為0.926,95%CI為0.690~1.242,P=0.608。見表2。
表2 兩組基因型和等位基因頻率分布比較
RA 是一種慢性、關節(jié)對稱受累的炎癥性自身免疫性疾病,表現(xiàn)為關節(jié)內滑膜增生、骨和軟骨不可逆損傷[9]。在RA 發(fā)病發(fā)展的炎癥信號通路中,IL-17 因子可以促進血管生成、骨損傷和加速自身免疫性進程[10]。研究表明,克隆小鼠IL-17A 的cDNA序列激活后,分泌蛋白于胞外,導致NF-κB 和PB-激酶途徑激活,繼而誘導溶液纖維細胞分泌IL-6、IL-8 因子,進一步刺激T 細胞增殖[11]。
近年來,研究發(fā)現(xiàn)IL-17A 基因上的多個SNP位點與哮喘、RA、炎癥性腸炎和潰瘍性結腸炎等多種免疫性疾病顯著相關[12~17]。為此本研究根據(jù)文獻資料分析IL-17A 基因上3 個SNP 位點(rs3819024 A/G、rs3819025G/A 和rs4711998A/G)[18~25]與泉州地區(qū)人群RA 患病風險的相關性,結果發(fā)現(xiàn)其中rs3819025 A等位基因會增加RA 患病風險。
Chen 等[26]選取615 例RA 患者和839 名健康對照者為研究對象,研究IL-17A(rs3819024A/G、rs3819025G/A 和rs4711998A/G)基因多態(tài)性在當?shù)厝巳褐信cRA 易感性的關聯(lián),結果顯示rs3819025位點的A 等位基因會增加RA 患病風險(GA vs.GG:OR=1.29 [95%CI(1.02~1.63),P=0.036];GG vs.AA+GA:OR=1.29 [95%CI(1.02~1.61),P=0.030],與本研究結果一致。通過基因統(tǒng)計分析得出,IL-17A rs3819025G/A基因多態(tài)性與福建泉州地區(qū)RA 人群的易感性有一定關聯(lián),其中攜帶AA 基因的人群可能屬于發(fā)病風險較高人群?;蚨鄳B(tài)性SNP 作為人群、地域的一種分子標志[27],是遺傳變異中常見的一種,除了與種族、地域相關外,還與生活環(huán)境、飲食、生活方式、氣候等因素相關[28]。近年來,隨著基因測序等技術的快速發(fā)展,發(fā)現(xiàn)不同的遺傳背景導致群體疾病易感性、預后質量和藥物反應不同。因此研究IL-17A(rs3819024A/G、rs3819025G/A 和rs4711998A/G)基因多態(tài)性,不僅為RA 的相關發(fā)病機制研究以及防治提供科學有效的途徑,還為群體遺傳學和人類學的研究提供理論基礎[29]。同時,本研究也存在不足,一是樣本量較少,二是未與臨床生化指標相聯(lián)系,三是未與其他地區(qū)人群進行分析比較,結果僅具有區(qū)域代表性,如何深入分析IL-17A 基因多態(tài)性在不同民族、種族人群中對疾病的影響,是今后研究的方向。