ficolins基因多態性與臨床疾病易感性的研究進展

張 濤，周宏灝，2

(1.重慶醫科大學生命科學研究院，重慶 400016;2.中南大學臨床藥理研究所，湖南長沙 410078)

人體抵抗外來微生物入侵依靠天然免疫和適應性免疫來完成。補體激活的植物凝集素途徑是天然免疫的一種重要的防御機制，在機體免疫防御和免疫調節中起重要作用。迄今為止，發現能激活植物凝集素途徑的有2種蛋白:甘露聚糖結合植物凝集素和ficolins[1]。ficolins是天然免疫中一類重要分子，它能結合病原體，并經甘露聚糖結合植物凝集素途徑激活補體系統消滅病原體[2]。近年來，ficolins的重要性日漸顯著。越來越多的研究顯示，體內不同的Ficolin水平可能導致個體對某些疾病的易感性及發病嚴重程度的差異。FCN是ficolins的編碼基因，其單核苷酸多態性與多種疾病的遺傳易感性相關。目前國內對ficolins的研究仍較少，本文就FCN基因多態性與疾病易感性的關系進行綜述。

1 ficolins的種類及其生物學功能

ficolins最早被證實作為轉化生長因子β1結合蛋白從豬子宮內膜中分離而來[3]。迄今為止，已發現的人類ficolins家族成員有3種，分別為H-ficolin，L-ficolin和M-ficolin。前兩者是血清蛋白，主要存在于血清中;第3種是一種膜相關蛋白，主要存在于外周血中性粒細胞、單核細胞及肺泡Ⅱ型上皮細胞表面，血清中含量很低[4]。L-ficolin在體內體外能結合糖蛋白、血凝素和神經氨酸酶，并且能抑制流感病毒[5]。此外，ficolins家族成員還具有識別凋亡細胞和調理吞噬等作用，通過激活補體凝集素途徑在天然免疫中發揮重要作用[6]。

2 ficolins與疾病

鑒于ficolins重要的生物學作用，與其相關報道日益增多。人們發現，體內不同的ficolins水平可能導致個體對某些疾病的易感性及發病嚴重程度的差異。Atkinson等[7]最早發現，反復呼吸道感染患兒的L-ficolin血清濃度比健康人低，而Cedzynski等[8]發現，在哮喘或過敏性鼻炎的患兒同樣擁有較低的L-ficolin血清水平，推測L-Ficolin的相對不足可能增加肺部微生物感染的機會。另外有報道稱，ficolins血清濃度與先兆子癇有關。先兆子癇是孕產期嚴重并發癥之一，與正常孕婦相比，先兆子癇患者血清中L-ficolin和H-ficolin濃度偏低，而在胎盤中濃度卻較高[9]。

發熱和中性粒細胞減少(fever and neutropenia，FN)是癌癥化療患者常見的嚴重并發癥。Schlapbach等[10]發現，低H-ficolin血清濃度會增加癌癥兒童患FN的風險。另外有研究表明，H-ficolin與增殖性糖尿病視網膜病變(proliferative diabetic retinopathy，PDR)相關[11]。PDR 是糖尿病最常見的眼部微血管并發癥，而PDR患者的玻璃體和血清中H-ficolin濃度增加，提示H-ficolin有可能是PDR新的治療靶點。國內一項最新研究發現，丙肝患者血清中H-ficolin表達高于健康對照者，而肝硬化、肝癌患者血清H-ficolin水平低于健康對照者;正常肝細胞高表達H-ficolin，當肝細胞硬化甚至癌變后，H-ficolin表達卻下降或不表達。認為H-ficolin表達與丙型肝炎病程遷延、肝細胞硬化或癌變具有一定相關性[12]。

此外，最近Ameye等[13]發現，體內M-ficolin水平與腫瘤化療引起的嚴重感染相關。未發生嚴重感染的化療患者M-ficolin血清濃度中位數為0.47 mg·L－1，而在嚴重感染患者中為0.27 mg·L－1，推測低M-ficolin血清濃度可能增加化療引起嚴重感染的概率。謝易等[14]檢測到到乙肝病毒攜帶者的外周血單個核細胞的M-ficolin表達升高，而乙肝患者外周血單個核細胞的M-ficolin表達降低，認為M-ficolin在乙肝的發生發展過程中可能扮演重要角色。

3 FCN基因多態性與臨床疾病的關系

3種人類ficolins蛋白M-ficolin，L-ficolin和H-ficolin分別由 FCN 1，FCN 2和 FCN 3基因編碼[15]。FCN1和FCN 2位于第9號染色體上，它們編碼的M-ficolin和L-ficolin氨基酸序列有80%的同源性，FCN3位于第1號染色體上，其編碼的H-ficolin與M-ficolin和L-ficolin有48%氨基酸同源[16]。近年對FCN基因研究的日益增多，人們發現FCN基因多態性可能影響ficolins血清濃度、結構和功能。隨著研究的深入，大量研究證實，FCN基因多態性和疾病的易感性、嚴重性和疾病的發生發展密切相關。

3.1 FCN1

FCN1啟動子區有19個突變位點，編碼區有26個突變位點。4個外顯子突變將引起非同義氨基酸替換(Gly43Asp，Arg93Gln，Trp279Stop，Gly303Ser)[17]。2007年，Vander cruyssen等[18]通過檢測338例比利時風濕性關節炎患者和595例健康志愿者，發現FCN1啟動子區－1981G＞A(rs2989727)和第9外顯子7919 A＞G(rs1071583)突變位點與類風濕性關節炎的易感性有關。FCN1－1981G＞A突變位點的A等位基因和7919 A＞G位點的G等位基因型頻率在患者中增加。研究還發現，rs2989727和rs1071583兩個位點具有連鎖性，而這兩個位點的連鎖突變，可能增加人群患類風濕性關節炎的風險。

囊性纖維化是一種基因疾病，主要影響患者的呼吸道和消化系統。近90%的囊性纖維化患者會在生命中某段時間內發生肺銅綠假單孢桿菌(PSA)定植，導致肺衰竭最終導致死亡。不同囊性纖維化患者發生肺PSA定植的時間并不一致[19]。Haerynck等[20]研究發現，FCN1 和 FCN2 基因多態性與囊性纖維化患者早期發生PSA定植有關。早期發生肺PSA定植的患者具有更低的FCN1 rs2989727位點G等位基因型和rs1071583突變位點的A等位基因型的頻率，而FCN2－64A＞C(rs7865453)位點的突變型雜合子(AC)和+6424G＞T(rs7851696)位點的突變型雜合子(GT)可能增加囊性纖維化患者早期發生肺PSA定植的風險。

3.2 FCN2

FCN2位于9q34染色體，突變位點較多。目前已發現啟動子區有14個突變位點，其中－986，－602，－4位點的多態 性 可 能 引 起 L-ficolin 血 清 濃 度 的 變 化[21]，當－986/－602/－4位點為 G/G/A單倍型時，L-ficolin血清濃度偏低。此外FCN2編碼區22個位點具有多態性，其中第8外顯子上+6359位堿基C＞T突變和+6424為G＞T突變，將引起Thr236Met和Ala258Ser兩個位點的非同義氨基酸替換，并影響 L-ficolin與糖配基結合能力。Thr236Met野生型與糖配基結合能力強于突變型，而Ala258Ser突變型與糖配基結合力則更強[22]。

Messias-Reason等[23]研究發現，FCN2基因多態性與慢性風濕性心臟病(chronic rheumatic heart disease，CRHD)相關。溶釀膿鏈球菌是CRHD的病原菌，而該菌可被L-ficolin識別并通過凝集素途徑予以消滅。研究發現，決定L-ficolin低濃度的FCN2啟動子－986，－602，－4位堿基G/G/A單倍體型與風濕性疾病高度相關，而且這種單倍體型個體更容易出現在CRHD群體中。白塞綜合征為常見的風濕性疾病之一，與HLA-B51強關聯[24]。一項有關日本人群的研究發現，FCN2啟動子區的－557和－64突變位點各基因型在HLA-B51陽性與HLA-B51陰性的白塞綜合征患者中的頻率有統計學差異，提示L-ficolin可能在HLA-B51陽性的白塞綜合征患者的天然免疫中扮演重要角色[25]。

此外，FCN2基因多態性還可能影響腹膜透析患者感染腹膜炎的概率。持續性非臥床腹膜透析(continuous ambulatory peritoneal dialysis，CAPD)是常用的一種腎替代療法，而腹膜炎是CAPD的主要并發癥，也是導致腹膜透析失敗重要原因。Meijvis等[26]研究報道，與未發生腹膜炎的CAPD患者相比，FCN2+6359 C＞T突變型在患腹膜炎的CAPD患者中顯著增加，認為TT突變型純合子能增加CAPD患者患腹膜炎的概率，這也許與其突變位點可降低L-ficolin與病原微生物的結合能力有關。另有研究發現，腎供體的FCN2基因多態性還可影響腎移植的結果。Eikmans等[27]通過檢測大量的基因，發現當供體為FCN2+6424G＞T突變型時，可降低嚴重排斥和移植失敗的概率。

FCN2與疾病易感性的關聯不僅受單個核苷酸改變的影響，多篇文獻報道FCN2 －98，－602，－4和+6424這4個堿基位點的單倍型還與疾病易感性相關。研究發現這4個堿基位點的GGAG單倍型是血吸蟲病的保護性因素[28]。而Hoang等[29]研究發現，與乙型肝炎患者相比，健康對照組有更高的AGGG單倍型頻率。認為AGGG單倍型是乙型肝炎的保護性因素，而AAAG單倍型患者血液中有更高的病毒載量。另外還有研究發現，4個位點的AGAG單倍型頻率在麻風患者中顯著降低[30]。

3.3 FCN3

FCN3突變位點相對于FCN1和FCN2較少，僅發現少數突變，且頻率較低。最近的研究發現，在其第5外顯子上有一罕見的FCN3基因多態性，這個因基因移碼突變而形成的delC+1637(rs28357092)多態性越來越受到重視。研究表明，這種移碼突變可引起人體內H-ficolin的幾乎完全缺乏[31]。野生型純合子人群 H-ficolin血清濃度中位值為27.5 mg·L－1，而雜合子人群血清濃度中位值為14.1 mg·L－1，幾乎降低了50%，而突變純合子的H-ficolin血清濃度幾乎檢測不到。Munthe-Fog等[31]在1282例受試者中檢測到1個純合子，這名32歲的中年男子一生中反復發生細菌感染，包括下呼吸道感染、溶釀膿性鏈球菌感染導致的腦膿腫、細菌性肺炎等。研究認為這可能與FCN3 delC+1637(rs28357092)的純合子突變有關，突變導致其體內H-ficolin血清濃度降低，從而影響其正常免疫功能。

另外有研究稱，FCN3/CD164L2與中國人原發性高血壓相關[32]。FCN3編碼的H-ficolin是補體途徑的主要識別分子，能激活補體成分3，而后者是高血壓的危險因子。報道稱，rs2504778突變位點與高血壓相關。rs2504778突變位于FCN3的上游，是CD164L2的內含子，研究者認為，目前尚未證實CD164L2與高血壓相關，推測該突變位點很可能通過影響FCN3的轉錄而影響高血壓。

4 問題與展望

ficolins作為一種新的能激活補體系統的蛋白質，是補體活化植物凝集素途徑的重大發現。血清中的ficolins能識別并結合特異的病原微生物，并作為免疫遺傳基因參與調節有關疾病的發生和發展。雖然近年來國內外關于FCN與相關疾病易感性的研究取得了較大的進展，但FCN基因多態性與疾病易感性的研究尚處于起步階段，有待今后的進一步研究和深入。總之，明確某些特殊的FCN基因型與臨床疾病易感性的關系，一方面有助于了解疾病的易感基因與保護基因，從而進一步應用于疾病的診斷和預后判斷，另一方面有助于闡明疾病的發病機制，并可能為疾病的診斷、治療提供新的思路與方法。

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