炎癥性腸病易感基因單核苷酸多態性的研究進展

曾駿成，岑俊威，周 宇

廣東醫學院附屬醫院消化內科，廣東 湛江 524000

炎癥性腸病易感基因單核苷酸多態性的研究進展

曾駿成，岑俊威，周 宇

廣東醫學院附屬醫院消化內科，廣東 湛江 524000

炎癥性腸病(inflammatory bowel disease，IBD)是一種由于機體自身免疫反應失調導致的慢性非特異性炎癥，其病因及發病機制尚未明確，可能與基因、遺傳及環境等因素有關。有研究發現，IBD相關基因的某些位點單核苷酸突變可能對IBD發生、發展產生一定影響。本文對新近發現的IBD易感基因(如RAGE基因、MYO9B基因、MIF基因、NOD2/CARD15基因、TLR基因等)的單核苷酸多態性(single-nucleotide polymorphisms，SNPs)及其與IBD的關系研究作一概述。

基因；單核苷酸多態性；炎癥性腸病；潰瘍性結腸炎；克羅恩病

炎癥性腸病(inflammatory bowel disease，IBD)包括克羅恩病(Crohn’s disease，CD)和潰瘍性結腸炎(ulcerative colitis，UC)，為病因未明的慢性腸道黏膜炎癥性疾病，其病因與發病機制尚未明確，可能在基因、遺傳和環境等因素參與下啟動腸道黏膜異常免疫反應，導致腸道炎癥發生。近年來，研究[1]發現，基因多態性與IBD易感性之間存在密切關系，其在IBD的發生、發展中起重要作用。現本文對IBD相關的易感基因單核苷酸多態性的研究新進展作一概述。

1 晚期糖基化終末產物受體基因

晚期糖基化終末產物受體(receptor for advanced glycation endproduct，RAGE)基因位于染色體6p21.3，是編碼片段長度為35 kDa的單跨膜蛋白受體。該受體屬于免疫球蛋白超家族成員，表達于多種細胞表面，可與多種配體結合并激活相應的信號傳導通路，繼而參與體內多種生理、病理過程，其中最關鍵為RAGE-核因子-κB(NF-κB)-炎癥信號通路。生理條件下，RAGE在體內呈低表達水平，但在糖尿病、炎癥等病理條件下，其表達顯著升高[2]。RAGE基因存在若干個功能性單核苷酸多態性SNPs位點，可獨立或連鎖地影響人群罹患多種疾病的易感性。有研究[3]發現，RAGE-374T/A 增加男性糖尿病患者并發動脈粥樣硬化和腎功能損傷的易感性，且與慢性腎臟病(chronic kidney disease，CKD)相關，認為該SNP加速CKD進展[4]。Qian等[5]研究表明，中國漢族人群中RAGE基因G82S多態性增加結直腸癌的患病風險，并可能促進癌細胞的侵襲作用；在IBD研究方面，目前僅有1篇報道[6]顯示我國漢族人群中RAGE基因的3個SNPs與CD易感性具有顯著相關性，其中RAGE-374T/A、連鎖單倍型T-A-G使患病風險分別降低36%和33%，而G82S增加37%的患病風險，RAGE-429T/C與CD無獨立性聯系。另外，RAGE基因多態性還可能通過影響RAGE與NF-κB的結合效率及外周血中可溶性RAGE(soluble RAGE，sRAGE)的水平，進而影響CD的發病危險性。綜上所述，RAGE基因多態性對某些疾病來說是一種危險因素，但在CD患者中，其多態性的影響卻不盡一致，這提示RAGE基因多態性對疾病的影響可能存在差異性。

2 MYO9B基因

MYO9B基因定位于人類染色體19p13.1，可編碼肌球蛋白IXB(myosin IXB)，此蛋白含有Rho GTPase結合位點，參與細胞骨架的構建和細胞間緊密連接的形成。MYO9B基因的突變或缺失可能導致腸黏膜通透性的增高，從而促進IBD的發病。MYO9B基因存在幾個可能影響其編碼蛋白結構和功能的SNPs，并認為這些SNPs可能通過使腸道黏膜的通透性發生改變，從而對人群罹患IBD的易感性產生影響。Latiano等[7]發現，在意大利人群中MYO9B基因rs1545620位點的SNP為CD及UC的危險因素(OR=1.5～1.7)，且與患者腸道黏膜通透性的增加有關，但與疾病的亞型及其他臨床表現無關。而在荷蘭人群中，MYO9B基因rs1545620、rs1457092、rs2279003位點均與CD有關，其突變可增加腸道黏膜通透性，但此3個SNPs與UC無關[8]。在加拿大人群中也有類似的研究結果[9]。在我國，漢族人群中MYO9B基因rs1545620、rs962917位點僅可能與CD的亞臨床分型有關，而與 IBD患者腸道黏膜的通透性無明顯相關[10]。因此，在歐美地區，MYO9B基因可能是IBD(尤其是CD)的易感基因，但其影響結果不盡一致，可能與此基因多態性對IBD的影響存在種族和地區差異有關。而在我國或亞洲地區，由于MYO9B基因SNPs與IBD的研究相對較少，尚未發現其是否存在相關性的確切證據，仍需進一步研究。

3 巨噬細胞遷移抑制因子基因

巨噬細胞遷移抑制因子(macrophage migration inhibitory factor，MIF)是一種能夠阻礙巨噬細胞隨機遷移從而誘導其定向趨化的細胞因子。MIF主要來源于各種免疫細胞，能誘導多種炎癥因子分泌，還能促進免疫細胞的定向趨化遷移和募集，在免疫和炎癥反應中起關鍵作用。MIF基因位于染色體22q11.2，其功能啟動子區域的-173G/C能夠導致MIF轉錄及翻譯異常，繼而影響MIF的分泌水平或蛋白功能，最終導致炎癥性疾病發生[11]。在MIF與UC關系研究中發現，UC患者血清MIF水平顯著高于健康對照組，且針對MIF基因的DNA靶向疫苗對IBD有一定治療作用，提示MIF可能與IBD的發生、發展有關[12]。但在MIF功能啟動子區域位點基因型的不同，其與UC的關系也不同。在日本人群的大樣本病例對照研究[13]中發現，MIF基因-173G/C與UC無關，但此位點為CC基因型時與UC的病變范圍關系密切，可能是由于CC基因型的突變增加MIF基因與轉錄因子激活蛋白(AP)-4的結合效率，而后者能夠促進MIF基因的轉錄表達。在我國漢族人群IBD患者中也發現[14]，MIF-173 CC基因型在UC組的發生頻率顯著高于健康對照組，提示此基因型與UC易感性相關(OR=3.067)，而與UC的臨床表現型無關。MIF功能啟動子區域位點的不同基因型與CD也有不同的關系。在德國高加索人群198例CD患者中發現MIF-173G/C與CD無顯著關聯，但攜帶GG野生基因型MIF的CD患者病變累及上消化道的概率顯著高于攜帶GC、CC突變基因型MIF的CD患者，且對CD活動指數(CDAI)>300的10例患者進行基因分型后發現均是GG野生基因型攜帶者，而CDAI<150的患者中攜帶GG野生基因型的只占65.6%，這些均提示MIF-173G等位基因可能是CD的危險因素，而C等位基因可能是保護因素[15]。綜上，MIF-173G/C對IBD的影響很可能存在種族、地區和疾病特異性等方面的差異，其中具體作用機制有待更多的試驗加以證實。

4 NOD2/CARD15基因

NOD2/CARD15基因是人類發現的第1個CD易感基因，位于染色體16q21，所編碼的蛋白是一種細胞內的模式識別受體，其N末端核苷酸結合區域含有細胞凋亡蛋白募集片段，C末端富含亮氨酸的重復區域(leucine rich repeat，LRR)，能激活NF-κB，促進細胞的凋亡。目前，NOD2/CARD15基因上4個SNPS(第4外顯子的rs2066844、第6外顯子的rs2066845、3020insC、1007finsC)被證明與CD易感性相關，其中，1007finsC導致NOD2/CARD15蛋白長度的縮短[16]。另外，這些SNPs可能使NOD2/CARD15基因編碼蛋白質的LRR及其毗鄰區域的空間結構發生改變，使人體腸道黏膜先天性免疫調控能力降低，繼而過度活化異常的繼發性特異性免疫炎癥反應，最終導致CD的發生[17]。雖然上述的SNPs已被證實與CD具有相關性，但是在不同地區不同人群中，其相關程度又有所差別。有研究[18-19]發現，在高加索人群中，上述4個SNPs出現頻率較高，但偶發于非裔美國人群，不存在于日本、中國、韓國人群；此外，有學者[18]首次對南美地區CD患者進行調查，發現巴西CD患者NOD2/CARD15基因的rs2066844突變與疾病顯著相關，其突變頻率為9.63%，與歐洲人群的研究結果具有一致性，但rs2066845、3020insC與疾病的相關性卻未被證實。雖然在亞洲人群中未發現NOD2/CARD15基因存在上述SNPs，但有研究[20]證實NOD2/CARD15基因的SNP5-JW1突變與印度地區CD的發生具有顯著相關性。上述結果提示NOD2/CARD15基因多態性對CD的影響具有顯著地域性，其對亞洲人群的影響需要更進一步研究。

5 Toll樣受體家族基因

Toll樣受體家族(Toll-like receptors，TLRs)基因是一類重要的能夠介導固有免疫和獲得性免疫反應的模式識別受體，表達于細胞表面的TLRs能夠通過自身的LRRs片段識別出微生物中各種病原體相關分子模式，如脂多糖(lipopolysaccharide，LPS)等，并通過TLRs片段激活下游的細胞因子，進而調節各種炎癥因子的表達水平，啟動機體抵抗外來微生物侵襲的免疫反應。TLRs包括13種同源受體TLR1-13，在人類中僅表達TLR1-10，其細胞內片段結構相似而細胞外片段缺乏同源性，正是這種胞外片段的結構差異決定了不同TLR具有不同的生物學特性。其中，TLR4參與IBD的發生和發展[21]。Shen等[22]在一項Meta分析中指出，高加索人群TLR4基因Asp299Gly和Thr399Ile多態性是IBD危險因素，可能促進腸道炎癥的發生、發展。單純TLR4基因的Asp299Gly和Thr399Ile多態性與CD易感性無關，但攜帶Thr399Ile位點T等位基因的患者，其發病年齡顯著早于其他患者[23]。另外，同時攜帶有突變型TLR4、NOD2/CARD15、熱休克蛋白70-2(heat-shock proteins 70-2，HSP70-2)基因的CD患者有更嚴重的臨床表現，表現為更早的發病年齡、回結腸共同發病、并發腸道狹窄和穿孔等，提示此3個基因對疾病的影響有協同作用，且NOD2基因3020insC位點的突變降低機體對LPS的耐受性，從而放大LPS對TLR4的刺激作用，促進TNF-α的表達，最終對CD的進展產生影響[24]。近期有學者[25-26]對亞洲(韓國、我國壯族)人群進行研究，未發現TLR4基因此2個位點的SNPs與IBD易感性具有相關性。因此，TLR4基因很可能是高加索人群罹患IBD的一個易感基因，而在其他人群中，由于相關的研究報道較少，其與IBD關系仍未被充分證實，需要進行更多更深層次的探索和研究。

綜上所述，基因遺傳因素在IBD的發病過程中起非常重要的作用，但在不同種族、地區中基因對疾病的影響又有所差異，充分認識IBD與其易感基因多態性之間的相互關系，探索這些易感基因在IBD發病機理中所起的作用，不僅為IBD的早期診斷、疾病進展的預測提供新的思路和方法，且可為日后研發IBD新的治療藥物提供強有力的理論支持。然而基因遺傳因素對IBD發病過程的影響尚不明確，需要進一步探討。

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(責任編輯：馬 軍)

Research progress of the single-nucleotide polymorphisms of the inflammatory bowel disease-related genes

ZENG Juncheng,CEN Junwei,ZHOU Yu

Department of Gastroenterology,the Affiliated Hospital of Guangdong Medical College,Zhanjiang 524000,China

Inflammatory bowel disease (IBD),a chronic intestinal inflammatory disease,is resulted from the disorder of the immune system. Although some factors about gene,heredity,environment and so on are involved,its pathogenesis is still unclear. And there are some evidences indicating that some single-nucleotide polymorphisms (SNPs) of the genes,consistently associated with IBD,have an impact on the development of the disease to a certain extent. This article will review the current researches about the association between IBD and the SNPs of its related genes such as RAGE gene,MYO9B gene,MIF gene,NOD2/CARD15 gene and TLR gene.

Gene; Single-nucleotide polymorphisms; Inflammatory bowel disease; Ulcerative colitis; Crohn’s disease

國家自然科學基金面上項目(81470824)

曾駿成，碩士，研究方向：消化系疾病的基礎與臨床研究。E-mail：juncheng.zeng@163.com

周宇，教授，主任醫師，博士生導師，研究方向：消化系疾病的基礎與臨床。E-mail：ahdg2005@126.com

10.3969/j.issn.1006-5709.2016.04.029

R574.62

A

1006-5709(2016)04-0465-03

2015-07-23