徐 鈺,李 鋒,吳龍茂,李 閣,鄭曉冬,王文俊,杜文輝,楊 森,王再興
BRAP基因多態性與尋常型銀屑病的相關性分析
徐 鈺,李 鋒,吳龍茂,李 閣,鄭曉冬,王文俊,杜文輝,楊 森,王再興
目的 分析BRAP基因rs3782886多態性與中國漢族人尋常型銀屑病(PV)臨床表型之間的關系。方法 利用本研究團隊前期全基因組外顯子芯片測序分析Illumina Human 610基因分型平臺對16 876例PV患者和22 920例健康對照者的基因分型結果,分析病例組間和病例組與對照組間不同臨床表型的基因型-臨床表型之間的差異。結果 遺傳模式分析顯示BRAP基因rs3782886在顯性模型下對PV的發病作用影響最大(P<0.05)。分層分析結果表明BRAP基因rs3782886多態性與PV的發病類型相關(P<0.05)。未發現rs3782886與PV的其他表型包括發病年齡、家族史、疾病嚴重程度相關。結論 BRAP基因rs3782886多態性在中國漢族人群中不僅與PV發病風險相關,還與PV臨床表型相關,特別是與PV的發病類型相關。
尋常型銀屑病;單核苷酸多態性;基因型-表型
銀屑病是一種常見的以紅斑、鱗屑為主要臨床表現的慢性復發性皮膚病,臨床上以尋常型銀屑病(psoriasis vulgaris,PV)最常見。約有2%~5%的世界人口受銀屑病的影響[1]。中國漢族人群銀屑病的發病率已由以往報道的 0.123%增加至0.470%[2]。銀屑病的確切病因尚不完全清楚,目前認為與遺傳因素、環境因素、皮膚屏障功能破壞和免疫功能紊亂共同相互作用有關。本研究團隊銀屑病課題組先前通過全基因組外顯子芯片測序研究首次發現15個銀屑病易感基因,并發表在2015年的Nature Communications上[3]。該研究提示BRAP基因單核苷酸多態性(single nucleotide polymorphism,SNP)位點rs3782886可能和銀屑病相關(P=8.28× 10-6,OR=0.92),是銀屑病易感基因的提示位點[3]。本次研究是在先前研究的基礎上,進一步系統分析BRAP基因SNP rs3782886基因型和PV臨床表型的關聯性。
1.1 病例資料 采集2000年1月~2011年12月國內多家醫院和研究中心PV患者和正常對照樣本,涉及的16 876例PV患者和22 920例健康對照者均來自前期全基因組外顯子芯片測序研究中所使用的樣本。病例為中國漢族PV散發人群,由兩名皮膚科副主任及以上醫師根據PV診斷標準,結合皮損組織病理學檢查特點或皮膚CT等輔助檢查確診。健康對照分別來自與病例相匹配的地域醫院體檢中心和皮膚科門診,對照樣本為非銀屑病患者,無自身免疫性疾病和系統性疾病,并且沒有任何銀屑病家族史(包括一、二、三級親屬),研究樣本均獲患者及家屬知情同意并自愿參加。本研究得到安徽醫科大學醫學倫理委員會批準。研究對象的基因分型數據均為課題組銀屑病Illumina平臺的人類外顯子亞洲芯片和人類外顯子精細定位芯片的分型數據結果。
1.2 方法
1.2.1 臨床資料 對16 876例PV患者的一般情況、發病年齡、發病類型、家族史和疾病嚴重程度等進行統計。對22 920例健康對照進行一般情況統計。
1.2.2 分組標準 病例組分層分析中分為4個不同臨床表型分別為:①發病年齡:早發型和晚發型,早發型(發病年齡≤40歲),晚發型(發病年齡40>歲)[4];② 疾病嚴重程度:按PASI評分,分為輕度(PASI≤10分)和中重度(PASI>10分)[5];③皮損類型:點滴型和斑塊型;④銀屑病家族史:按PV患者直系親屬中至少一人患有銀屑病作為標準分為家族史陽性和陰性。
1.2.3 基因分型 利用Illumina平臺的人類外顯子亞洲芯片和人類外顯子精細定位芯片以及Sequenom MassArray平臺進行 BRAP(rs3782886)基因分型。
1.3 統計學處理 利用SPSS 20.0軟件進行分析,采用Pearsonχ2雙側檢驗方法和多元線性回歸分析比較病例組的各表型間及各表型組與對照組基因型、等位基因頻率分布差異,使用OR和95%CI評價相對危險度。通過model模型相關分析建立起顯性模型、隱性模型及累加模型,在SPSS 20.0軟件中比較總的病例組和總的對照組。
2.1 一般情況 研究對象均來自于課題組前期銀屑病外顯子芯片中的病例及對照。病例組共16 876例,對照組共22 920例。由于在調查表的填寫和資料的錄入中存在一些誤差,為了保證數據的完整性,故用ND表示數據缺失情況。病例組中,男9 360例(55.46%),女6 485例(38.43%),數據缺失1 031例(6.11%)。年齡1~89(32.21±16.59)歲,平均發病年齡為(27.28±13.37)歲。早發型(發病年齡≤40歲)13 389例(79.33%),晚發型(發病年齡>40歲)2 411例(14.29%),數據缺失1 076例(6.38%)。輕度9 458例(56.04%),中重度6 216例(36.84%),數據缺失1 202例(7.12%)。家族史陽性2 751例(16.30%),家族史陰性13 049例(77.32%),數據缺失1 076例(6.38%)。點滴型6 833例(40.49%),斑塊型 8 985例 (53.24%),數據缺失 1 058例(6.27%)。對照組中,男11 737例(51.21%),女11 183例(48.79%),年齡1~97(33.88±15.55)歲。
2.2 BRAP基因SNP rs3782886基因型及遺傳模式分析 基因型分析中顯示 BRAP基因SNP rs3782886基因型GG能夠減低PV的易感風險(OR =0.86,95%CI:0.77~0.96,P<0.05),遺傳模式分析中,顯性模式最適合描述PV SNP rs3782886的遺傳模式(P<0.05)。268個病例基因分型失敗;G:最小等位基因。見表1。
2.3 BRAP基因SNP rs3782886等位基因G與PV臨床表型相關性分析 通過對PV樣本的臨床表型分層,分析了SNP rs3782886等位基因G與PV各臨床表型之間的關聯性。結果表明在病例組與對照組之間最小等位基因G與早發型PV(OR=0.92,P<0.05)、點滴型PV(OR=0.88,P<0.05)、家族史陽性PV(OR=0.88,P<0.05)、輕度PV(OR=0.93,P<0.05)和中重度PV(OR=0.93,P<0.05)存在相關性;在病例組與病例組之間最小等位基因G與PV發病類型(OR=0.90,P<0.05)存在明顯相關性,未發現與其他表型有相關性。見表2。
2.4 BRAP基因SNP rs3782886基因型與PV臨床表型相關性分析 以基因型為因變量,以發病年齡、發病類型、家族史和疾病的嚴重程度為自變量(α= 0.05)進行多元線性回歸分析,結果顯示基因型與發病類型之間有相關性(P<0.05)。見表3。
近年來,已有很多銀屑病和其他自身免疫性疾病基因型-表型相關性研究的文章相繼發表。房靈等[6]發現PRKAG2基因與特應性皮炎的家族史、中國漢族人群存在相關性;Yao et al[7]通過研究證明GJB2基因SNP rs72474224與斑塊型銀屑病存在顯著相關性;Zhang et al[8]發現 TNFAIP3基因 SNP rs610604與PV的臨床嚴重程度相關聯;Zheng et al[9]發現MHC區域的等位基因與銀屑病的疾病嚴重程度有顯著相關性。了解銀屑病的基因型和疾病臨床表型之間的關系可能有助于進一步闡明銀屑病的發病機制,并尋找更好的治療方法。
BRAP基因位于12號染色體的12q24上,該基因包含12個外顯子,其SNP rs3782886位于BRAP基因的5號外顯子上。
在銀屑病的5個形態學亞型中,點滴型銀屑病主要與鏈球菌感染和 Th17細胞的免疫反應相關聯[10]。在大多數點滴型銀屑病患者中可以發現早期鏈球菌感染的證據。

表1 病例組與對照組間rs3782886基因型分布和遺傳模式分析

表2 病例組和對照組rs3782886等位基因頻率比較

表3 BRAP基因rs3782886基因型與PV臨床表型多元線性回歸分析
BRAP蛋白以前稱為妨礙促有絲分裂增殖的蛋白(IMP),是一個Ras效應器。BRAP蛋白是一個有鋅指結構的泛素E3連接酶即可以自動泛素化,并且是促絲裂原活化蛋白激酶(MAPK)信號通路Ras1支架蛋白激酶抑制劑(KSR1)的負向調節器。因此,BRAP蛋白的功能是控制MAPK信號靈敏度的閾值調制器,并能在一個復雜的組織環境中保持動態平衡[11]。BRAP蛋白作為一個多功能分子,在很多信號通路中起著至關重要的作用,其在RASRAF-MAPK信號傳導通路中起閾值調節器的作用[12],而MAPK信號級聯形成細胞信號的支柱,并對細胞的生長和分化產生十分重要的影響。
在角質形成細胞中RAS-RAF-MAPK信號傳導通路的異常表達與銀屑病的病理生理學相關聯。RAS效應器,包括MAPK、p38、ERK1/2和MSK1的表達,也在銀屑病皮損中增加,并與調節促進炎癥細胞因子基因表達的轉錄因子的活化相關[13]。轉基因小鼠過表達RAS-RAF-MAPK信號傳導通路,在基底層和基底上層的角質形成細胞表型模擬導致銀屑病的過度增殖性和炎癥性表型,包括中性粒細胞和T淋巴細胞浸潤[14]。此外,研究[15]顯示通過抑制RAS-RAF-MAPK信號傳導通路,可以使銀屑病皮損得到完全緩解,這表明RAS-RAF-MAPK信號傳導通路在銀屑病的發病中起著十分重要的作用。
本研究通過對BRAP基因SNP rs3782886與PV各臨床表型間的關聯性分析,結果顯示在中國漢族人群中BRAP基因SNP rs3782886與PV之間存在顯著關聯性。此外,對BRAP基因SNP rs3782886的分層分析顯示,當與健康對照和斑塊型PV比較時,點滴型PV患者的等位基因和基因型頻率具有顯著差異。
因此,SNP rs3782886可能通過影響BRAP蛋白的自動泛素化,降低RAS信號的下調功能,導致角質形成細胞增殖和皮膚炎癥反應。這可能部分解釋SNP rs3782886與PV的發病類型存在顯著相關性的原因,但還需要進一步研究探索其在PV發病機制中確切的作用。
綜上所述,本研究顯示 BRAP基因 SNP rs3782886與點滴型PV存在顯著的相關性。這表明BRAP基因SNP rs3782886不僅是銀屑病基因易感性的提示位點,還與銀屑病的不同臨床亞型相關。了解銀屑病基因型和臨床表型之間的關系,有助于對銀屑病的發病機制有更深入地了解,為進一步的疾病預防和靶向治療提供可能。
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Association study of BRAP gene polymorphism and clinical features of psoriasis vulgaris
Xu Yu,Li Feng,Wu Longmao,et al
(Dept of Dermatology,The First Affiliated Hospital of Anhui Medical University,Hefei 230022)
Objective To analyze the relationship between BRAP gene rs3782886 polymorphism and Chinese patients with psoriasis vulgaris in Chinese Han population of the clinical phenotype.Methods A total of 16 876 cases of psoriasis and 22 920 cases of healthy controls were derived from our previous whole exome array analysis in the Chinese Han population using Illumina Human 610 chips.SPSS 20.0 software was used to analyze the difference between the genotype and clinical phenotype of patients with different clinical phenotypes between case group and control group.Results Analysis of the genetic pattern revealed that the most suitable model describing the association of BRAP gene rs3782886 polymorphism with psoriasis vulgaris was dominant model(P<0.05).The results of stratified analysis showed that BRAP gene rs3782886 polymorphism was related to the type of psoriasis vulgaris(P<0.05).However,we failed to observe any significant association of rs3782886 polymorphism with other sub-phenotype in psoriasis vulgaris.Conclusion This study suggests that BRAP gene rs3782886 polymorphism might not only play important roles in the development of psoriasis vulgaris,but also contributing to the type of psoriasis vulgaris.
psoriasis vulgaris;single nucleotide polymorphism;genotype-phenotypes
R 758.29;R 394.3
A
1000-1492(2016)09-1325-04
時間:2016-8-1 14:07
http://www.cnki.net/kcms/detail/34.1065.R.20160801.1407.040.html
2016-06-03接收
國家自然科學基金(編號:81271747)
安徽醫科大學第一附屬醫院皮膚性病科,合肥 230022
徐 鈺,女,碩士研究生;楊 森,女,教授,主任醫師,博士生導師,責任作者,E-mail:yangsen@medmail.com.cn;
王再興,男,副教授,副主任醫師,碩士生導師,責任作者,E-mail:wzx2370@163.com