籍素芝 綜述,木妮熱·木沙江 審校
(新疆醫(yī)科大學附屬腫瘤醫(yī)院乳腺放療科,新疆烏魯木齊 830011)
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HLA-DRB1與常見腫瘤易感性研究進展*
籍素芝 綜述,木妮熱·木沙江△審校
(新疆醫(yī)科大學附屬腫瘤醫(yī)院乳腺放療科,新疆烏魯木齊 830011)
[關(guān)鍵詞]HLA-DRB1;腫瘤;疾病易感性
主要組織相容性復合體(major histocompatibility complex,MHC)是由一系列緊密連鎖的基因座位所組成的具有高度多態(tài)性的復合體,人類MHC又稱人類白細胞抗原(human leukocyte antigen,HLA)。HLA參與免疫反應,與多種疾病有關(guān)聯(lián)。HLA-DRB1是HLA-Ⅱ類基因DR亞區(qū)的一個功能基因座位。研究發(fā)現(xiàn),HLA-DRB1與腫瘤的關(guān)系密切,許多腫瘤(乳腺癌、宮頸癌、頭頸部惡性腫瘤等)細胞上發(fā)現(xiàn)了HLA-DRB1的異常表達,并且在不同種族及地域間存在較大的差異。本文結(jié)合最新研究進展,就HLA-DRB1等位基因與腫瘤的相關(guān)性進行綜述。
1HLA-DRB1的結(jié)構(gòu)和功能
HLA基因位于第6號染色體短臂2區(qū)1帶3亞帶1次亞帶,占人整個基因組的1/3 000,長約4 Mb,它由緊密連鎖的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ類基因組成,其中Ⅱ類基因長約1 Mb,結(jié)構(gòu)最為復雜[1]。HLA-Ⅱ類基因主要由DR、DP、DQ、DO和DM等多個亞區(qū)組成;DR亞區(qū)有10個基因座位:DRA、DRB1-9,其中只有DRB1、DRB3、DRB4、DRB5是功能基因,有產(chǎn)物表達。截止到2014年10月被確認的HLA等位基因數(shù)目已達12 242個;Ⅰ和Ⅱ類分別為9 232和3 010個,Ⅱ類基因中等位基因數(shù)目最多的是HLA-DRB(1 684個)和HLA-DRB1(1 582個)(http://www.ebi.ac.uk/imgt/hla)。
HLA-DRB1是HLA-Ⅱ類基因中多態(tài)性最豐富的基因座位,其分子結(jié)構(gòu)由α和β兩條糖蛋白鏈組成,α、β鏈各有2個結(jié)構(gòu)域(α1、α2和β1、β2);抗原結(jié)合槽由α1、β1共同構(gòu)成,抗原結(jié)合槽的兩端是敞開結(jié)構(gòu),能結(jié)合長達13~18個氨基酸的肽。β1是決定HLA-DRB1分子多態(tài)性的主要部位。HLA-DRB1主要表達于APC細胞(巨噬細胞、樹突細胞、B細胞)表面,它將外源性抗原呈遞給CD4+的調(diào)節(jié)性T細胞及輔助T細胞(Th)和抑制T細胞(Ts),參與免疫反應過程[2]。
2HLA-DRB1的分型
目前,DNA分型方法主要分兩種:基于核酸序列識別和基于序列分子構(gòu)型的方法。基于核酸序列識別的方法主要有:PCR-RFLP、PCR-SSO、PCR-SSP和PCR-SBT,其中PCR-SBT是WHO推薦的檢測HLA分型方法的金標準。HLA-DRB1基因分型中,一般將檢測到“*”后第2位稱低分辨分型或抗原分解物水平分型,檢測到“*”后第4位到第8位稱高分辨分型或等位基因水平分型,介于高低之間的稱中間分辨分型。
3HLA-DRB1與 腫瘤
3.1HLA-DRB1與原發(fā)性肝癌(primary liver cancer,PLC)PLC是消化系統(tǒng)中常見的惡性腫瘤,致死率僅次于胃癌和食管癌,發(fā)病可能與環(huán)境和遺傳等多種因素有關(guān)。雖然,Donaldson等[3]通過檢測香港地區(qū)123例HBsAg陽性標本(肝癌84例和非肝癌39例)和124例匹配標本的HLA-II等位基因,未發(fā)現(xiàn)與肝癌發(fā)病有顯著相關(guān)的基因。但此后越來越多的研究證實HLA-DRB1與肝癌存在聯(lián)系,而且在不同種族和地區(qū)間差異較大。Lin 等[4]的一項Meta分析顯示,DRB1*07/12與整個人群肝癌患病明顯相關(guān);種族亞組分析則顯示:DRB1*15又增加了亞洲人患肝癌的風險。文獻[4-5]的研究結(jié)論一致,潘煥峰等[5]對吉林漢族人群的研究顯示,DRB1*0701在50例健康獻血員、61例慢性乙肝患者、44例乙肝肝硬化及62例肝癌患者的表達率分別為2.00%、11.48%、12.50%、11.29%;DRB1*1501-5在正常對照組和肝癌組間基因表達率分別為9.00%、18.55%。從正常肝臟到肝癌,DRB1*0701/1501-5的表達率升高均有統(tǒng)計學意義(P<0.05),可能是肝癌的危險因素。然而,El-Chennawi等[6]發(fā)現(xiàn)DRB1*15降低了埃及人肝癌患病的風險,DRB1*04/07則增加這種風險。同時,黃愛春等[7]國內(nèi)多位學者也通過研究發(fā)現(xiàn),DRB1*1501、DRB1*17、DRB1*14可能是山東、上海、廣西地區(qū)人群患肝癌的易感基因。鑒于絕大多數(shù)學者采用的是PCR-SSP技術(shù),樣本含量和遺傳背景的不同可能是導致上述差異的主要原因。
近年來,許多學者從基因的角度來論證病毒性肝炎與肝癌的因果關(guān)系:Aikawa等[8]認為DRB1*0405會促使日本丙肝患者肝癌的發(fā)生,DRB1*0901則會抑制;而有學者通過隨訪發(fā)現(xiàn)攜帶基因DRBl*1201-3的丙肝患者更易發(fā)生肝癌;Jin等[9]通過檢測468例慢性乙肝患者(接受過拉米夫定治療12月以上)的HLA-DRB1等位基因,觀察到DRB1*140101與慢性乙型肝炎患者肝癌發(fā)展的風險增加有關(guān)系。
3.2HLA-DRB1與乳腺癌(breast cancer)乳腺癌是女性最常見的惡性腫瘤,它的發(fā)生發(fā)展是一系列環(huán)境因素和基因共同作用的結(jié)果。國外關(guān)于HLA-DRB1與乳腺癌的相關(guān)性研究較多,遺傳背景、環(huán)境因素和研究方法的不同使得地區(qū)差異性也較大。有研究提示,DRB1*12、DRB1*1602/1301、DRB1*1801和DRB1*1501分別在伊朗、墨西哥、伊斯坦布爾和希臘乳腺癌人群中呈高表達[10]。Mahmoodi等[11]就HLA-DRB1與土耳其乳腺癌的相關(guān)性進行研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn),DRB1*1301是其保護因素,此結(jié)論在Gun等[12]的研究中得到證實,該研究還發(fā)現(xiàn)HLA-DRB1與土耳其乳腺癌的預后存在聯(lián)系:DRB1*13與孕激素受體PR(+)呈正相關(guān),攜帶DRB1*13基因的乳腺癌預后好;而DRB1*04與人類表皮生長因子受體H-erb2(+)呈正相關(guān),預后差。黃春秀等[13]在關(guān)于HLA-DRB1與乳腺癌相關(guān)性的研究中,采用FLOW-SSO和SBT技術(shù)對廣東地區(qū)112例漢族乳腺癌和20 621例志愿者血液樣本進行基因檢測,對比分析顯示,DRB1*0408和DRB1* 0901在病例組中基因頻率(0.89%、20.51%)明顯高于對照組(0.14%、15.01%),可能是乳腺癌的易感基因;DRB1*0701在病例組中基因頻率(2.68%)明顯低于對照組(24.00%),可能是乳腺癌的保護基因。后者與Baccar等[14]對突尼斯人乳腺癌的研究一致。
3.3HLA-DRB1與宮頸癌(cervical cancer)宮頸癌在女性中的發(fā)病率僅次于乳腺癌,嚴重危害婦女身心健康。關(guān)于HLA-DRB1與宮頸癌的研究甚多,并且多集中在DRB1*15、DRB1*13/14和DRB1*03/04等基因上。有多位學者發(fā)現(xiàn),DRB1*15可以促使廣東、新疆、瑞典和美國婦女宮頸癌的發(fā)生[15-17];然而Climent等[18]的研究顯示DRB1*15降低波多黎各人宮頸癌患病的風險,此外,也有研究報道了陰性結(jié)果,如在哥斯達黎加、塞內(nèi)加爾人群中進行的研究并未發(fā)現(xiàn)與宮頸癌發(fā)病相關(guān)的HLA-DRB1等位基因。
關(guān)于DRB1*13/*14與宮頸癌的研究結(jié)果較一致,多位學者已證實它們可以抑制宮頸癌的發(fā)生[19-20]。然而,有關(guān)DRB1*03/04的研究結(jié)果差異顯著,如DRB1*03在新疆婦女宮頸癌中呈低表達,而在英國婦女宮頸癌呈高表達。胡燕等[21]采用PCR-SSP技術(shù)對溫州166例宮頸癌標本進行基因檢測,發(fā)現(xiàn)攜帶基因DRB1*04/09的年輕婦女(≤35歲)發(fā)生宮頸癌的風險較低,這與Alaez-Verson等[22]在墨西哥宮頸癌人群的研究結(jié)論恰好相反。魏林珍等[23]就HLA-DRB1與中國人宮頸癌的關(guān)聯(lián)性進行的Meta分析顯示,DRBl*03/*08/*12是中國人宮頸癌患病的保護因子,而DRBl*10/14/15/0301/0403/0404/08/03/1312/1502是其危險因子。經(jīng)濟發(fā)達程度、民族遺傳背景和資料基線的不同可能導致此結(jié)論與以往國內(nèi)研究存在較大差異。
3.4HLA-DRB1與胃癌(gastric cancer)胃癌是世界上高發(fā)的惡性腫瘤之一,死亡率僅次于肺癌,居于第二,多因素參與胃癌發(fā)病及惡性演變過程。關(guān)于HLA-DRB1與胃癌的研究,多位學者認為DRB1*07/15可以抑制胃癌的發(fā)生;Lee等[24]發(fā)現(xiàn)DRB1*04可以促進胃癌的發(fā)生。其他的研究結(jié)果則相對分散,差異顯著,例DRBl*1601在瑞典高加索胃癌人群中表達比例較高,而DRB1*08/02、DRB1*0901/12、DRB1*01/04分別增加江蘇漢族、湖北漢族、山東臨朐地區(qū)人群罹患胃癌的風險。
3.5HLA-DRB1與鼻咽癌(nasopharyngeal carcinoma,NPC)、食管癌(esophageal carcinoma)NPC以中國南方及東南亞為高發(fā)區(qū),其發(fā)病可能與遺傳和環(huán)境有關(guān)。中國人特有的一個單倍型HLA-A*3303-B*5801/2-DRBl*0301-DQB1*0201/2-DPB1*0401與NPC有顯著關(guān)聯(lián)。此后,多位學者相繼證實了DRB1*03與NPC的正相關(guān)性。然而,廣東NPC人群中并未發(fā)現(xiàn)DRB1*03的異常表達,說明中國NPC高發(fā)區(qū)——廣東有自己獨立的病因,可能與EB病毒感染和飲食習慣等因素有關(guān)。不同人種間相關(guān)研究差異顯著。有研究發(fā)現(xiàn),突尼斯人群中DRB1*15是NPC發(fā)生的易感因素,DRB1*01是其保護因素。中國是食管癌高發(fā)區(qū),關(guān)于HLA-DRB1與食管癌相關(guān)性的研究主要集中在國內(nèi)。Hu等[25]學者通過各自的研究分別證實DRB1*0901在湖北漢族、蘭州和新疆哈族食管癌人群中呈高表達,可能是食管癌的易感基因;該研究還發(fā)現(xiàn)攜帶基因DRBl*1501的個體對食管癌具有易感性。
4展望
HLA-DRB1與疾病的相關(guān)性研究始于20世紀80年代末,最早涉及的疾病是胰島素依賴型糖尿病和多發(fā)性硬化。目前國內(nèi)外有約7 000余篇論文公開發(fā)表,涉及200多種疾病,幾十種腫瘤。綜上所述,HLA-DRB1基因座位上存在大量的等位基因,HLA-DRB1的多態(tài)性導致不同的HLA-DRB1 基因型對疾病的易感性不同;同時由于不同的民族、地區(qū)甚至研究者運用研究方法和分型方法的不同,所得到的研究結(jié)果亦存在差異。總之,隨著分子生物學的進展和深入,更多HLA-DRB1等位基因與腫瘤的相關(guān)性不斷被發(fā)現(xiàn)和證實,人們逐漸從分子水平認識、了解HLA-DRB1,使之成為HLA-DRB1相關(guān)疾病發(fā)病機制的可能解釋,使許多一直困擾人類的疾病從HLA-DRB1角度獲得突破;同時為開展以腫瘤多基因遺傳病的發(fā)病機制等相關(guān)研究提供新思路和方向。
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doi:·綜述·10.3969/j.issn.1671-8348.2016.06.038
基金項目:新疆維吾爾自治區(qū)自然科學基金資助項目(2013211A070);新疆科技支疆專項資助項目(201491178)。
作者簡介:籍素芝(1988-),碩士研究生,主要從事腫瘤放療方面的研究。△通訊作者,Tel:(0991)7819506;E-mail:muni6@yahoo.cn。
[中圖分類號]R730.2
[文獻標識碼]A
[文章編號]1671-8348(2016)06-0831-03
(收稿日期:2015-08-08修回日期:2015-11-09)