Caspase-7(rs7907519, rs3127075)和IL1A(rs1800587)基因多態(tài)性與類風濕關節(jié)炎遺傳易感性研究

裴建中, 張　輝, 汪明杰, 張正宇, 劉瑞平, 周鑫疊

(南京醫(yī)科大學附屬常州市第二人民醫(yī)院, 1. 針灸科; 2. 骨科; 3. 風濕科, 江蘇 常州, 213000)

Caspase-7(rs7907519, rs3127075)和IL1A(rs1800587)基因多態(tài)性與類風濕關節(jié)炎遺傳易感性研究

裴建中1, 張輝2, 汪明杰2, 張正宇3, 劉瑞平2, 周鑫疊2

(南京醫(yī)科大學附屬常州市第二人民醫(yī)院, 1. 針灸科; 2. 骨科; 3. 風濕科, 江蘇 常州, 213000)

摘要:目的研究中國漢族人群中Caspase-7 rs7907519 C/A, rs3127075 G/C以及IL1A rs1800587 G/A 3個基因位點多態(tài)性與類風濕關節(jié)炎(RA)發(fā)病危險因素的關系。方法采用以醫(yī)院為基礎的病例-對照研究，自定義48-SNP體系, SNPscanTM高通量SNP分型技術，分析615例RA患者與839例對照組Caspase-7 rs7907519 C/A, rs3127075 G/C以及IL1A rs1800587 G/A基因多態(tài)性，計算各基因型RA的發(fā)生風險及其95%可信區(qū)間。結果依據(jù)Logistic回歸分析以及亞組分析的結果，發(fā)現(xiàn)RA患者和對照組中Caspase-7 rs7907519, rs312707和IL1A rs1800587 3個基因多態(tài)性位點頻率間均無顯著性差異。結論Caspase-7 rs7907519 C/A, rs3127075 G/C和IL1A rs1800587 G/A基因多態(tài)性可能不是RA發(fā)病的危險因素。

關鍵詞:Caspase-7; IL1A; 類風濕關節(jié)炎; 單核苷酸多態(tài)性

Correlation between Caspase-7 (rs7907519,

類風濕關節(jié)炎(RA)是一種主要影響關節(jié)滑膜的慢性炎癥性疾病，全世界發(fā)病率約為1%[1]。其具體發(fā)病機制還沒有完全明確，可能與環(huán)境、感染、激素表達、炎癥因子以及基因遺傳等多方面因素有關。目前研究[2]表明，非凋亡化程序性細胞死亡，在許多人類自身免疫性疾病發(fā)病過程中占據(jù)了重要的位置，包括RA。凋亡化程序性細胞死亡過程在胞內由半胱氨酸-天冬氨酸酸性酶調節(jié)，其又稱之為半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶(Caspase)。Caspase-7基因位于染色體區(qū)域10q25.1～10q25.2, 其與RA的聯(lián)動區(qū)域尚未有文獻報道[3]。白細胞介素-1(IL-1)是一種重要的炎癥因子，其廣泛參與了細胞內、細胞間及信號通路的作用過程中。Caspase裂解其氨基末端區(qū)域后，可促使激活的細胞釋放IL-1[4]。IL-1活性作用通常由2個分子來表現(xiàn)，即IL-1α和IL-1β。其中，IL-1A編碼IL-1α。目前的研究[5-6]表明, IL-1是多種自身免疫性疾病發(fā)病的關鍵因素，相應臨床證據(jù)也表明，對體內IL-1濃度及相關受體進行調節(jié)，可有效抑制相應自身免疫性疾病進展。本研究探究Caspase-7中rs7907519 C/A, rs3127075 G/C兩個位點和IL1A rs1800587 G/A位點多態(tài)性與RA遺傳易感性間相互關系。

1材料與方法

1.1　材料

本研究總共納入病例1 454例，其中病例組615例，對照組839例。病例組患者為2010年9月—2013年10月在常州市第一人民醫(yī)院、常州市第二人民醫(yī)院及常州市中醫(yī)院收集完成，RA患者診斷納入標準參照1987年美國風濕病學會(ACR)修訂的RA分類標準[7]。對照組為同期于上述醫(yī)院住院的非遺傳性疾病患者，主要為外傷性疾病患者。所有納入病例及對照組人群均為定居于常州及周邊的漢族人群，且2組間性別構成比、年齡均無顯著差異。

1.2　實驗方法

在充分告知參與人群研究情況，獲得書面的知情同意書后,對納入病例組及對照組均進行特定問卷調查來獲取相關納入人群基本資料。在空腹情況下，采集納入人群2 mL全血(EDTA抗凝), 1 h內采用4 000 r/min轉速離心10 min, 分離白細胞層，其后采用Qiagen DNA提取試劑盒提取DNA，進行分裝后于-80 ℃冰箱低溫凍存。SNP分型方法采用48-SNP體系的SNPscanTM高通量SNP分型技術完成(Genesky生物技術公司，中國上海)。

1.3　統(tǒng)計學方法

應用SPSS軟件進行統(tǒng)計學分析，對納入病例組及對照組人群基本特征采用卡方檢驗或者t檢驗，同時采用SAS 9.1軟件進行單因素Logistic回歸分析，并計算優(yōu)勢比(OR)及其95%可信區(qū)間(CI)，對Caspase-7 rs7907519 C/A, rs3127075 G/C以及IL1A rs1800587 G/A兩個基因的三個位點多態(tài)性變異型與野生純合型比較，探究其與RA發(fā)病的相對風險度，從而探究基因多態(tài)性與RA發(fā)病風險間相關聯(lián)系。本研究功效分析采用Power and Sample Size Program軟件進行。

2結果

2.1　人群基本特征及遺傳平衡檢驗

本研究總共納入RA患者615例(其中女472例，男143例)，平均年齡54.51歲，對照組人群839例(女633例，男206例)，平均年齡55.44歲。2組在年齡和性別無顯著差異，見表1。在所有納入人群中，成功進行了Caspase-7 rs7907519 C/A基因分型檢測的在病例組有587例，對照組有824例; 598例病例組患者及829例對照成功進行了Caspase-7 rs3127075 G/C基因分型檢測；而成功進行了IL1A rs1800587 G/A基因分型檢測的在病例組有597例患者，對照組有826例患者。通過Hardy-Weinberg遺傳平衡檢驗，作者發(fā)現(xiàn)對照人群的Caspase-7 rs7907519, rs3127075以及IL1A rs1800587 3個位點基因型P值符合遺傳平衡定律，說明該人群Caspase-7 rs7907519, rs3127075以及IL1A rs1800587 3個位點基因型頻率處于平衡狀態(tài)，具有群體代表性。

表1　納入人群基本特征及類風濕關節(jié)炎相關臨床指標

2.2　RA遺傳易感性與Caspase-7 rs7907519C/A, rs3127075 G/C和IL1A rs1800587G/A基因型分布的關系

在單位點分析中，作者探究了RA患者和對照組中Caspase-7 rs7907519, rs312707和IL1A rs18005873個多態(tài)性位點頻率間差異性。在Caspase-7 rs7907519位點中, Logistic回歸發(fā)現(xiàn)與攜帶Caspase-7 rs7907519 CC基因型的個體相比較,攜帶CA等位基因型與RA的發(fā)病風險無明顯相關(OR=1.10, 95%CI=0.88～1.38,P=0.388); 攜帶AA等位基因型與RA的發(fā)病風險無明顯相關(OR=0.88, 95%CI=0.58～1.33,P=0.543)。Logistic回歸發(fā)現(xiàn)隱性模型中相對于CC+CA基因型，攜帶AA基因型與RA的發(fā)病風險無顯著差異(OR=0.84, 95%CI=0.57～1.26,P=0.402)。見表2。相類似的結果在Caspase-7 rs312707和IL1A rs1800587位點中也被觀察。與Caspase-7 rs312707 GG基因型相比較, GC(OR=1.02, 95%CI=0.81～1.28,P=0.872)與CC(OR=0.86, 95%CI=0.49～1.50,P=0.586)等位基因型在病例組與對照組間均無顯著差異；與IL1A rs1800587 GG基因型相比, GA(OR=0.78, 95%CI=0.58～1.05,P=0.095)與AA(OR=1.92, 95%CI=0.73～5.07,P=0.190)等位基因型在病例組與對照組間也均無顯著差異。總結來看，作者發(fā)現(xiàn)RA患者和對照組中Caspase-7 rs7907519, rs312707和IL1A rs1800587 3個多態(tài)性位點頻率間均無顯著性差異。

表2　Caspase-7 rs7907519 C/A, rs3127075 G/C, IL1A rs1800587 G/A多態(tài)性與類風濕關節(jié)炎發(fā)病風險間關系的Logistic回歸分析

*587例病例組患者及824例對照成功進行了Caspase-7 rs7907519 C/A基因分型檢測; 598例病例組患者及829例對照成功進行了Caspase-7 rs3127075 G/C基因分型檢測; 597例病例組患者及826例對照成功進行了IL1A rs1800587 G/A基因分型檢測。

3討論

在本研究中，作者主要探究了Caspase-7 rs7907519, rs3127075和IL1A rs1800587基因多態(tài)性與RA發(fā)病風險之間的聯(lián)系。在這項納入635例患者及839例對照組的實驗中，病例組與對照組等位基因頻率符合Hardy-Weinberg遺傳平衡，作者發(fā)現(xiàn)Caspase-7 rs7907519, rs3127075和IL1A rs1800587基因多態(tài)性與RA的遺傳致病風險間可能無顯著差異性，其相對應研究功效分別為0.292、0.211和0.988(隱性模型, α=0.05)。

RA是一種慢性全身性自身免疫性疾病，具有較高的致殘率，目前對于RA的病因及發(fā)病機制至今尚未完全清楚。Caspases是一類半胱氨酸蛋白酶，在胞內以無活性酶原形式存在。成熟Caspases酶蛋白分別由兩個p20及兩個p10亞基進行組裝，進而活化，活化的caspases可通過級聯(lián)放大效應誘導凋亡[8]。Caspase-7基因位于染色體區(qū)域10q25.1～10q25.2。其是以非活性酶原形式存在的，其在天冬氨酸殘基水解加工下可形成2個單元，一個大型，一個小型，兩個形成二聚體，進而產(chǎn)生酶的活性。基于caspase-7在凋亡中的相關作用，其很可能是腫瘤或者自身免疫性疾病易感性的影響因素之一。Teixeira等[9]于2008年報道在白種人群中, Caspase-7 rs2227309位點基因多態(tài)性與RA無顯著相關性，但其同時報道Caspase-7 α和β亞型可能參與了RA的致病過程。Laura等[10]報道了Caspase-12 rs497116位點基因多態(tài)性對RA可能的保護作用。García-Lozano等[11]報道Caspase-7 rs2227309多態(tài)性與RA遺傳致病性相關，而rs11593766與rs2227310多態(tài)性與RA無顯著關聯(lián)性。江雨霏等[12]報道了Caspase-7β亞型基因rs2227309可能與中國臺州地區(qū)人群RA易感性有關,并分析產(chǎn)生這種聯(lián)系原因可能是由于Caspase-7非功能亞型轉錄水平相對升高致使滑膜細胞凋亡活性減弱所致。IL-1作為體內的炎癥介質之一，其生物學作用非常廣泛，參與介導了體內多種炎癥反應。越來越多的研究[13-14]已經(jīng)表明IL-1在RA致病過程中具有非常重要的作用，其廣泛參與了骨與軟骨破壞，以及滑膜炎等病理過程。許多IL-1阻滯劑，也在RA的治療作用中，顯示了其獨特的療效[15-17]。近年來，隨著多態(tài)性研究的深入，已有相關文獻報道了IL-1多態(tài)性與RA遺傳致病性間相互關系，包括IL-1B+3953 C/T多態(tài)性[18], IL-1 F7基因rs3811047位點多態(tài)性[19], IL-1 F10以及IL-1RN基因多態(tài)性等[20]。本次研究中，作者選擇了IL-1A基因上rs1800587位點，以探究其與RA遺傳致病性的相關關系。rs1800587位點位于IL-1A 2號染色體，目前的報道表明其與椎間盤突出疼痛[21-22], 骨關節(jié)炎[23], 強直性脊柱炎[24], 認知功能障礙[25], HIV傳播[26], 牙周炎[27]等疾病遺傳致病性相關。強直性脊柱炎與RA同屬于自身免疫性疾病，同時也基于骨關節(jié)炎與RA致病性間的相互交叉性，作者猜測IL-1 rs1800587位點多態(tài)性與RA遺傳致病性間是否也存在相互聯(lián)系。在作者的研究中，作者未發(fā)現(xiàn)Caspase-7(rs7907519, rs3127075)和IL1A(rs1800587)基因多態(tài)性與RA遺傳易感性間存在顯著性聯(lián)系。分析產(chǎn)生這種情況的原因，可能是在漢族人群中, Caspase-7 rs7907519和rs3127075位點，以及IL1A rs1800587位點的突變，并未導致相關目標分子結構及量產(chǎn)生實質性變化，由于上述基因位點多態(tài)性與RA間相關性在國內外尚未有相關文獻報道，因此作者無法就其可能結果進行進一步比較分析。

本研究結果提示Caspase-7 rs7907519, rs3127075和IL1A rs1800587基因多態(tài)性與RA遺傳致病風險無顯著關聯(lián)性，但由于本研究樣本量、人種、地域性的限制，無法完全排除選擇性偏倚發(fā)生可能。Caspase-7 rs7907519, rs3127075和IL1A rs1800587基因多態(tài)性與RA遺傳致病性的關系還需要進一步的大樣本和多地區(qū)的進行調查。

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rs3127075) and IL1A (rs1800587) polymorphisms

and risks of rheumatoid arthritis

PEI Jianzhong1, ZHANG Hui2, WANG Mingjie2, ZHANG Zhengyu3,

LIU Ruiping2, ZHOU Xindie2

(1.DepartmentofAcupuncture; 2.DepartmentofOrthopedics; 3.DepartmentofRheumatology,

ChangzhouSecondPeople′sHospital,Changzhou,Jiangsu, 213003)

ABSTRACT:ObjectiveTo investigate the correlation between Caspase-7 rs7907519 C/A, rs3127075 G/C and IL1A rs1800587 G/A polymorphisms and the susceptibility to rheumatoid arthritis (RA) in the Chinese Han population. MethodsGenotypes were determined by a custom-by-design 48-Plex SNPscanTMKit in 615 RA cases and 839 controls. ResultsAccording to logistic regression analysis, there was no significant correlation between Caspase-7 rs7907519 C/A, rs3127075 G/C and IL1A rs1800587 G/A polymorphisms and RA risks in RA patients and controls. ConclusionCaspase-7 rs7907519 C/A, rs3127075 G/C and IL1A rs1800587 G/A polymorphisms may not serve as risk factors for RA susceptibility.

KEYWORDS:Caspase-7; IL1A; rheumatoid arthritis; single nucleotide polymorphism

通信作者:劉瑞平, Email: lrp216@sina.com

基金項目:國家自然科學基金資助項目(81371927)

收稿日期:2015-03-10

中圖分類號:R 593.22

文獻標志碼:A

文章編號:1672-2353(2015)19-001-04

DOI:10.7619/jcmp.201519001