李琳蕓, 彭長華, 梅 冰, 董 莉
(1. 華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬荊州醫(yī)院檢驗(yàn)科,湖北 荊州 434020;2. 華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬荊州醫(yī)院風(fēng)濕免疫科,湖北 荊州 434020)
強(qiáng)直性脊柱炎(ankylosing spondylitis,AS)在我國的發(fā)病率為0.20%~0.54%[1]。遺傳因素是AS發(fā)病的重要因素之一,已明確人白細(xì)胞抗原B27(human leukocyte antigen-B27,HLA-B27)的表達(dá)與AS的發(fā)病相關(guān)。90%AS患者表達(dá)HLA-B27,但陽性人群僅1%~5%發(fā)展成為AS[2],提示存在其他遺傳因素影響AS的發(fā)病。全基因相關(guān)分析研究顯示,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)氨基肽酶1(endoplasmic reticulum aminopeptidase 1,ERAP-1)與AS相關(guān)[3]。
ERAP-1是一種位于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)的氨基肽酶,屬于鋅金屬肽酶家族,其主要作用為酶解轉(zhuǎn)運(yùn)至內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)9~16個氨基酸長度的肽成為8~10個長度的肽段,與HLA-1類分子結(jié)合轉(zhuǎn)移到細(xì)胞膜表面,激活免疫應(yīng)答。另一作用是促進(jìn)細(xì)胞膜表面的細(xì)胞因子(腫瘤壞死因子1、白細(xì)胞介素1、白細(xì)胞介素6等)受體脫落,影響細(xì)胞因子的作用,調(diào)節(jié)免疫炎癥反應(yīng)。ERAP-1基因突變導(dǎo)致多肽修剪能力的變化可能會影響HLA-B27/抗原肽復(fù)合物的形成及穩(wěn)定性等,參與AS發(fā)病[4]。
CAI等[5]研究結(jié)果顯示,高加索人和亞洲人AS發(fā)病均與ERAP-1基因單核苷酸多態(tài)性(single nucleotide polymorphism,SNP)存在相關(guān)性,但具體位點(diǎn)不同,提示具有種族差異性。而對于同一人種,來自不同地區(qū)的研究結(jié)果也不相同,有研究顯示rs27044與高加索人AS不相關(guān),rs30187與高加索人AS相關(guān)[6],而另一項(xiàng)研究結(jié)果則與之相反[7]。目前不同研究組對中國人群AS相關(guān)的ERAP-1基因多態(tài)性的研究結(jié)果也存在差異,對北京AS患者的研究顯示,SNP rs27434和AS發(fā)病相關(guān),rs27037和rs27980與AS發(fā)病均不相關(guān)[8],而對上海人群的研究結(jié)果則相反[9]。許多因素可能影響研究結(jié)果,如樣本量大小、環(huán)境因素等。Meta分析可將不同研究組的數(shù)據(jù)綜合分析,以擴(kuò)大樣本量,得出更為可靠的結(jié)論。因此,本研究基于已有的研究進(jìn)行Meta分析,探討中國AS患者與ERAP-1基因多態(tài)性的相關(guān)性。
從Pubmed、CNKI、維普和萬方數(shù)據(jù)庫檢索“endoplasmic reticulum aminopeptidase-1”“ERAP-1”、“強(qiáng)直性脊柱炎”、“ankylosing spondylitis”、“中國人”、“Chinese”,獲得2009—2016年文獻(xiàn)。
納入標(biāo)準(zhǔn):(1)研究ERAP-1基因多態(tài)性與AS發(fā)病的相關(guān)性;(2)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)病例組和對照組;(3)AS診斷符合診斷標(biāo)準(zhǔn);(4)均進(jìn)行各位點(diǎn)基因型Hardy-Weinberg平衡檢驗(yàn);(5)實(shí)驗(yàn)對象屬于中國人群;(6)提供詳細(xì)數(shù)據(jù)可供直接提取。排除標(biāo)準(zhǔn):(1)不同文獻(xiàn)作者或?qū)嶒?yàn)對象相同或部分相同;(2)實(shí)驗(yàn)分組設(shè)計(jì)不嚴(yán)格;(3)未提供詳細(xì)數(shù)據(jù)。
采用q檢驗(yàn)分析文獻(xiàn)異質(zhì)性,若P<0.10,則認(rèn)為各研究間存在異質(zhì)性;若P>0.10,則認(rèn)為各研究間是同質(zhì)的[10]。若研究不存在異質(zhì)性,則采用固定效應(yīng)模型進(jìn)行數(shù)據(jù)合并;若研究存在異質(zhì)性,則采用隨機(jī)模型進(jìn)行數(shù)據(jù)合并。計(jì)算合并效應(yīng)量比值比(odds ratio,OR)值、95%可信區(qū)間(confidence interval,CI)值和合并效應(yīng)的檢驗(yàn)P值,以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。所有統(tǒng)計(jì)學(xué)計(jì)算使用Review Manager 5.0軟件進(jìn)行。
選擇2007—2016年共9篇文獻(xiàn)全文[8-9,11-17]。9篇文獻(xiàn)共分析AS患者(病例組)3 802例,對照組4 930名,共研究10個SNP位點(diǎn),包括rs27980、rs27037、rs7711564、rs27434、rs27582、rs27044、rs30187、rs10050860、rs2287987和rs7711564。除對rs2287987與rs27582 2個位點(diǎn)研究均一致,顯示與AS發(fā)病不相關(guān)外,其他位點(diǎn)均存在不一致的結(jié)果。見表1。
Meta分析顯示rs27037T是AS的危險(xiǎn)位點(diǎn)[等位基因G相比于T,OR(95%CI)=1.22(1.12~1.33),P<0.000 01;基因型GG相比于TT+GT,OR(95%CI)=1.34(1.18~1.53),P<0.000 01](圖1和圖2)。rs30187C為AS的保護(hù)性位點(diǎn)[等位基因T相比于C,OR(95%CI) =0.83(0.68~1.00),P=0.05;基因型TT相比于CC+TC,OR(95%CI)=0.80(0.67~0.95),P=0.01](圖3和圖4)。其他9個SNP均與AS發(fā)病不相關(guān)(P>0.05)(表2和表3)。

表1 9篇納入文獻(xiàn)的基本情況

圖1 ERAP-1 SNP rs27037T等位基因與AS相關(guān)性的Meta分析

圖2 ERAP-1 SNP rs27037基因型TT+GT與AS相關(guān)性的Meta分析

圖3 ERAP-1 SNP rs30187C等位基因與AS相關(guān)性的Meta分析

圖4 ERAP-1 SNP rs30187基因型CC+TC與AS相關(guān)性的Meta分析

表2 中國人群ERAP1等位基因多態(tài)性與AS相關(guān)性的Meta分析

表3 中國人群 ERAP-1 基因型與AS相關(guān)性的Meta分析
本研究共分析中國AS患者(病例組)3 802例,對照組4 930名,共研究10個SNP位點(diǎn)(rs27980、rs27037、rs7711564、rs27434、rs27582、rs27044、rs30187、rs10050860、rs2287987和rs7711564)。10個SNP位點(diǎn)中,除rs2287987和rs27582外,其他8個位點(diǎn)的研究結(jié)果顯示均不一致。本次Meta分析結(jié)果顯示,對于中國人群,rs27037T是AS的危險(xiǎn)位點(diǎn),而rs30187C則為AS的保護(hù)性位點(diǎn),其他8個SNP與AS發(fā)病不相關(guān)。近期關(guān)于亞洲人群AS易感與ERAP-1基因多態(tài)性相關(guān)性的較大規(guī)模的Meta分析結(jié)果顯示,rs27037、rs30187與亞洲人群AS相關(guān)[5,15],與本研究結(jié)果一致。
由于大部分AS患者表達(dá)HLA-B27,有學(xué)者認(rèn)為ERAP-1基因多態(tài)性可能通過與HLA-B27共同作用參與AS發(fā)病[18],具體機(jī)制尚不明確。ERAP-1突變可能導(dǎo)致氨基肽酶活性改變,發(fā)生異常抗原肽剪切。異常剪切肽段與HLA-B27結(jié)合不穩(wěn)定,游離B27重鏈增多,后者發(fā)生錯誤折疊激發(fā)非折疊蛋白反應(yīng)或轉(zhuǎn)移到細(xì)胞膜表面形成同二聚體,刺激自然殺傷細(xì)胞或輔助T細(xì)胞17誘發(fā)炎癥反應(yīng)[4]。rs30187位點(diǎn)位于ERAP-1酶催化功能結(jié)構(gòu)域,該位點(diǎn)野生型T突變?yōu)镃等位基因,為錯義突變,導(dǎo)致528位的精氨酸突變?yōu)橘嚢彼幔δ苎芯匡@示該突變導(dǎo)致ERAP-1酶活性下降,肽剪切速率下降,異常剪切概率降低而可能降低AS的發(fā)病,而rs30187T則顯示與AS的病情嚴(yán)重性相關(guān)[19]。rs27037位點(diǎn)位于ERAP-1內(nèi)含子區(qū)域內(nèi),其單核苷酸突變參與AS發(fā)病的具體機(jī)制還未明確。
綜上所述,通過本次Meta分析,進(jìn)一步確定中國人群ERAP-1基因多態(tài)性與AS易感存在相關(guān)性,后續(xù)還要研究其參與AS發(fā)病的具體機(jī)制,這將有助于闡明AS發(fā)病分子機(jī)制和提供新的臨床治療思路。
[1] NG S C,LIAO Z,YU D T,et al. Epidemiology of spondyloarthritis in the People's Republic of China:review of the literature and commentary[J]. Semin Arthritis Rheum,2007,37(1):39-47.
[2] FIERABRACCI A,MILILLO A,LOCATELLI F,et al. The putative role of endoplasmic reticulum aminopeptidases in autoimmunity:insights from genomic-wide association studies[J]. Autoimmun Rev,2012,12(2):281-288.
[3] Australo-Anglo-American Spondyloarthritis Consortium(TASC),REVEILLE J D,SIMS A M,et al. Genome-wide association study of ankylosing spondylitis identif i es non-MHC susceptibility loci[J].Nat Genet,2010,42(2):123-127.
[4] 王玲,奚永志,孫玉英.ER AP1基因多態(tài)性和HLA-B27相互作用與強(qiáng)直性脊柱炎關(guān)聯(lián)的研究進(jìn)展[J]. 生物技術(shù)通訊,2016,27(1):124-127.
[5] CAI G,XIN L,WANG L,et al. Associations between ERAP1 polymorphisms and ankylosing spondylitis susceptibility:an updated metaanalysis[J]. Mod Rheumatol,2015,25(3):453-461.
[6] CINAR M,AKAR H,YILMAZ S,et al. A polymorphism in ERAP1 is associated with susceptibility to ankylosing spondylitis in a Turkish population[J].Rheumatol Int,2013,33(11):2851-2858.
[7] CHERCIU M,POPA L O,BOJINCA M,et al.Functional variants ofERAP1 gene are associated with HLA-B27 positive spondyloarthritis[J]. Tissue Antigens,2013,82(3):192-196.
[8] DAVIDSON S I,WU X,LIU Y,et al. Association of ERAP1,but not IL23R,with ankylosing spondylitis in a Han Chinese population[J]. Arthritis Rheum,2009,60(11):3263-3268.
[9] 夏羽,王來城,孫慧,等.ERAP1基因與山東漢族人群強(qiáng)直性脊柱炎的相關(guān)性[J]. 山東大學(xué)學(xué)報(bào)(醫(yī)學(xué)版),2011,49(10):127-130.
[10] 楊克虎. 系統(tǒng)評價(jià)指導(dǎo)手冊[M]. 北京:人民衛(wèi)生出版社,2010:58.
[11] LI C,LIN Z,XIE Y,et al. ERAP1 is associated with ankylosing spondylitis in Han Chinese[J]. J Rheumatol,2011,38(2):317-321.
[12] WU W,DING Y,CHEN Y,et al. Susceptibility to ankylosing spondylitis:evidence for the role ofERAP1,TGFb1 andTLR9 gene polymorphisms[J].Rheumatol Int,2012,32(8):2517-2521.
[13] WANG C M,HO H H,CHANG S W,et al. ERAP1 genetic variations associated with HLA-B27 interaction and disease severity of syndesmophytes formation in Taiwanese ankylosing spondylitis[J].Arthritis Res Ther,2012,14(3):R125.
[14] ZHANG Z,DAI D,YU K,et al. Association of HLA-B27 and ERAP1 with ankylosing spondylitis susceptibility in Beijing Han Chinese[J]. Tissue Antigens,2014,83(5):324-329.
[15] CHEN C,ZHANG X. ERAP1 variants are associated with ankylosing spondylitis in East Asian population:a new Chinese case-control study and meta-analysis of published series[J]. Int J Immunogenet,2015,42(3):168-173.
[16] 曲哲,錢邦平,邱勇,等.ERAP1基因單核苷酸多態(tài)性與中國漢族人群強(qiáng)直性脊柱炎的易感性關(guān)聯(lián)分析[J]. 中國脊柱脊髓雜,2015,25(9):832-836.
[17] 謝志雄,吳麗萍,房光萃,等. 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)氨基肽酶-1基因(ERAP1)多態(tài)性與閩南地區(qū)漢族人群強(qiáng)直性脊柱炎關(guān)聯(lián)性研究[J]. 現(xiàn)代免疫學(xué),2016,36(3):224-229.
[18] HAROON N,TSUI F W, UCHANSKA-ZIEGLER B,et al. Endoplasmic reticulum aminopeptidase 1(ERAP1) exhibits functionally significant interaction with HLA-B27 and relates to subtype specif i city in ankylosing spondylitis[J]. Ann Rheum Dis,2012,71(4):589-595.
[19] EVANS D M,SPENCER C C,POINTON J J,et al. Interaction between ERAP1 and HLA-B27 in ankylosing spondylitis implicates peptide handling in the mechanism for HLA-B27 in disease susceptibility[J]. Nat Genet,2011,43(8):761-767.