原發(fā)性膽汁性膽管炎易感基因多態(tài)性的研究現(xiàn)狀

高琪 張華，2★

原發(fā)性膽汁性膽管炎（primary biliary cholangitis，PBC），既往稱為原發(fā)性膽汁性肝硬化[1]，是一種以肝臟損害為主的器官特異性自身免疫性疾病，臨床特點(diǎn)以慢性進(jìn)行性肝內(nèi)膽汁淤積為主，典型病理表現(xiàn)為進(jìn)行性、非化膿性、破壞性肝內(nèi)小膽管炎，伴門管區(qū)淋巴細(xì)胞浸潤和肝纖維化，疾病進(jìn)展最終可導(dǎo)致肝硬化甚至肝功能衰竭，其特征主要是血清高特異性抗線粒體抗體（Anti-mitochondrial antibody，AMA）的產(chǎn)生和膽管上皮細(xì)胞的特異性損傷[2-3]。目前PBC的發(fā)病機(jī)制尚未完全闡明，但越來越多的研究表明，可能是遺傳和環(huán)境多方因素共同作用誘發(fā)體內(nèi)免疫功能失衡，導(dǎo)致免疫耐受喪失，從而致使針對自身肝內(nèi)膽管上皮細(xì)胞的免疫反應(yīng)發(fā)生[4]。近年來，隨著對PBC認(rèn)識(shí)的不斷加深以及AMA檢測的逐漸普及，文獻(xiàn)報(bào)道的病例數(shù)呈快速增多的趨勢。PBC起病隱匿，臨床癥狀不典型，且病程漫長，從疾病早期出現(xiàn)AMA發(fā)展至最終肝硬化階段，約需14～18年，患者常錯(cuò)過早期診斷和治療的最佳時(shí)期。因此，進(jìn)一步闡明PBC的發(fā)病機(jī)制，找到疾病的治療靶點(diǎn)，對于獲得更好的治療效果尤其重要。大量研究表明，遺傳易感性在PBC的發(fā)病過程中起著重要的作用，全基因組關(guān)聯(lián)分析（genome-wide association studies，GWAS）和基因芯片已經(jīng)鑒定出PBC相關(guān)易感基因主要有人白細(xì)胞抗原（human leukocyte antigen，HLA）和非HLA兩大類[5]?，F(xiàn)就PBC的遺傳易感性及易感基因多態(tài)性的研究現(xiàn)狀作一綜述。

1 PBC的遺傳易感性

PBC發(fā)病的家族聚集性、女性患病率明顯高于男性以及同卵雙胞胎患病的高度一致性，均提示了PBC的遺傳易感性[6-7]。單核苷酸多態(tài)性（Single nucleotide polymorphism，SNP）是人類基因組中最常見的一種基因多態(tài)性，主要是指不同個(gè)體DNA序列上單個(gè)堿基的差異，是人群個(gè)體差異產(chǎn)生最主要的遺傳因素，也是造成人們患病的主要原因之一。GWAS是一種對人類全基因組范圍內(nèi)序列變異及SNP分析的方法，其最顯著的特點(diǎn)之一是能夠在整個(gè)人類基因組范圍內(nèi)識(shí)別并篩選出與疾病相關(guān)的遺傳基因。目前，GWAS研究已鑒定出了數(shù)千種與人類復(fù)雜疾病易感性相關(guān)的基因位點(diǎn)，同時(shí)也篩選出了PBC人群的易感基因位點(diǎn)，并證實(shí)了PBC的種族差異性。HLA等位基因與PBC發(fā)病具有強(qiáng)相關(guān)性，尤其是HLA-DRB1、HLA-DQA1、HLA-DQB1等[5]。歐洲PBC人群最顯著相關(guān)的基因主要是IL12RB2和IL12A[8]。日本GWAS研究表明，TNFSF15、POU2AF1、PRKCB、NFKB1、MANBA、IL21R、IL7R和染色體17q12-21基因座是日本PBC人群的易感區(qū)域，其中的TNFSF15和POU2AF1是日本PBC人群的主要易感基因，但這兩者均未在歐洲PBC人群中有描述[9]。Dong等[8]選取日本和歐洲人群顯著相關(guān)的14個(gè)SNP位點(diǎn)在中國漢族人群中進(jìn)行了大樣本研究表明，最顯著相關(guān)的SNP位點(diǎn)是CD80（rs2293370）和TNFSF15（rs4979462）。另 外，IL12RB2（rs11209050）、STAT4（rs7574865）、17q12-21（rs9303277）、PDGFB（rs715505）和NF-κB1（rs7665090）等也與漢族PBC人群相關(guān)。

2 PBC相關(guān)易感基因多態(tài)性

2.1 HLA易感基因多態(tài)性

HLA基因復(fù)合體位于人類染色體6p21，占人類整個(gè)基因組的1/3000，包含了人類基因組中最具多態(tài)性的基因位點(diǎn)，在多種自身免疫性疾病中已有報(bào)道。根據(jù)HLA的結(jié)構(gòu)及其特點(diǎn)，HLA復(fù)合體可分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ類基因區(qū)。全球多項(xiàng)GWAS研究表明HLA-Ⅱ類基因區(qū)與PBC的發(fā)病顯著相關(guān)，主要是HLA-DQA1、HLA-DRB1和HLA-DQB1基因，其等位基因的多態(tài)性通過編碼不同的氨基酸殘基，可能通過影響對抗原的結(jié)合親和力，進(jìn)而影響PBC的遺傳易感性。其中，DRB1*0801、DRB1*0803、DRB1*14和DPB1*0301是PBC的易感等位基因，而DRB1*11和DRB1*13是其保護(hù)性等位基因[5-6]。Darlay等[10]的研究表明，單體型HLA-DQB1*0402-DRB1*0801、DQB1*0602-DQB1*0301、DRB1*0404-DQB1*0302與英國PBC人群緊密關(guān)聯(lián)，早前研究已表明HLA-DRB1*0801是英國及意大利PBC人群共同的風(fēng)險(xiǎn)等位基因，而HLA-DRB1*13是其共同的保護(hù)基因，DRB1*11僅在意大利人群中發(fā)現(xiàn)。中國PBC人群中，單體型HLA-DRB1*0803-DQB1*0601與PBC人群高度相關(guān)，單體型DRB1*0701-DQB1*0202也有關(guān)聯(lián)，而單體型DRB1*1202-DQB1*0301相對于健康對照組明顯降低[11]。單體型DRB1*0803-DQB1*0601和DRB1*0405-DQB1*0401可顯著增加日本PBC患者的遺傳易感性，DRB1*1302-DQB1*0604和DRB1*1101-DQB1*0301是其保護(hù)性關(guān)聯(lián)單體型。Im等[12]在日本PBC人群的全基因組單倍型關(guān)聯(lián)分析中發(fā)現(xiàn)，PBC相關(guān)基因座（TNFSF15，HLA-DRA）的風(fēng)險(xiǎn)單倍型可能潛在地模擬調(diào)節(jié)基因表達(dá)的順式相互作用。HLA-DRB1與PBC易感性顯著相關(guān)，但撒丁學(xué)者的研究發(fā)現(xiàn)，與PBC高度相關(guān)的HLA-DRB1*08等位基因卻在撒丁人群中出現(xiàn)的頻率較低，單體型DRB1*0301-DQB1*0201的高發(fā)病率是撒丁人群特有的遺傳學(xué)特征[13]。

2.2 非HLA易感基因多態(tài)性

盡管HLA基因多態(tài)性與PBC的發(fā)病緊密關(guān)聯(lián)，但仍有大部分患者并未攜帶這種常見的HLA基因多態(tài)性，提示非HL A易感基因中可能存在與PBC發(fā)病相關(guān)的遺傳變異。GWAS研究和基因芯片研究[8，11，14]表明，超過20種非HLA基因多態(tài)性位點(diǎn)與中國漢族PBC患者的發(fā)病相關(guān)（表1）。

表1 與中國漢族PBC顯著相關(guān)的非HLA位點(diǎn)（P＜1×10-5）Table1 Non-HLA sites significantly associated with Chinese PBC（P＜1×10-5）

2.2.1 腫瘤壞死因子超家族15

腫瘤壞死因子超家族15（tumornecrosis factor superfamily 15，TNFSF15）是一類在誘導(dǎo)細(xì)胞增殖和凋亡中起重要作用的細(xì)胞因子[15]。GWAS研究表明，TNFSF15基因多態(tài)性與日本和漢族PBC人群顯著相關(guān)。Hitomi等[16]的研究結(jié)果提示TNFSF15（rs4979462、rs55682128、rs1857335、rs117567605、rs76015065、rs3810936、rs76998125）與日本PBC顯著相關(guān)，其中最顯著相關(guān)的SNP位點(diǎn)是rs4979462，該位點(diǎn)可能是通過與轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合位點(diǎn)核因子-1（nuclear factor-1，NF-1）緊密結(jié)合影響其表達(dá)進(jìn)而導(dǎo)致PBC的發(fā)病。Fang等[11]研究發(fā)現(xiàn)，中國PBC人群中最強(qiáng)關(guān)聯(lián)的SNP位點(diǎn)是TNFSF15（r s4979467），這與日本Hitomi和中國Dong等人報(bào)道的研究結(jié)果有所差異，但rs4979467位點(diǎn)具有強(qiáng)連鎖性，它與rs6478108（r2=1）和rs4979462（r2=0.68）有很強(qiáng)連鎖，后兩者已報(bào)道與多種自身免疫性疾病有關(guān)。

2.2.2 白細(xì)胞介素家族

白細(xì)胞介素（Interleukin，IL），是一類在免疫細(xì)胞的成熟、活化、增殖和免疫調(diào)節(jié)等一系列過程中發(fā)揮重要作用的細(xì)胞因子。研究報(bào)道，PBC患者中卵泡T輔助細(xì)胞產(chǎn)生的I L-21明顯增多，它可進(jìn)一步介導(dǎo)B淋巴細(xì)胞的成熟和自身抗體的分泌，進(jìn)而參與PBC的發(fā)病[17]。GWAS研究表明，IL21（rs925550、rs17005934）以及IL21R（rs2189521）與漢族PBC人群最顯著相關(guān)[18]。歐洲PBC人群顯著相關(guān)的SNP位點(diǎn)是IL12RB2（rs11209050）和IL12A（rs485499，rs2366408）[8]。LiP等[18]對IL12A基因座周圍的22個(gè)SNP位點(diǎn)研究發(fā)現(xiàn)，有3個(gè)SNP位點(diǎn)與漢族PBC人群相關(guān)，其中最顯著相關(guān)的是rs4679868和rs6441286，連鎖分析發(fā)現(xiàn)這兩個(gè)SNP位點(diǎn)彼此緊密關(guān)聯(lián)（r2=0.981），并且均與歐洲PBC人群顯著相關(guān)。IL12RB2（IL12R-β2）主要編碼IL-12受體β2，IL12RB2rs3790567位點(diǎn)的等位基因A和r s6679356位點(diǎn)的等位基因C可顯著增加患者肝硬化的風(fēng)險(xiǎn)[19]。以上結(jié)果均提示了IL家族在PBC發(fā)病中的重要作用，但由于I L家族的復(fù)雜性和它們涉及信號(hào)通路功能研究的不充分，IL家族相關(guān)信號(hào)通路在PBC發(fā)病中的具體機(jī)制尚不明確。

2.2.3 細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路與轉(zhuǎn)錄激活因子4

信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)和轉(zhuǎn)錄激活因子4（signal transducerand activator of transcription 4，STAT4），在輔助T淋巴細(xì)胞的分化調(diào)控及各種炎癥性疾病中可發(fā)揮重要的作用，其編碼的轉(zhuǎn)錄因子可參與多種重要細(xì)胞因子的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過程。STAT4基因多態(tài)性已報(bào)道與系統(tǒng)性紅斑狼瘡、類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、干燥綜合征等多種自身免疫性疾病相關(guān)。研究發(fā)現(xiàn)，江蘇地區(qū)漢族人群STAT4的rs7574865位點(diǎn)的等位基因T與PBC顯著相關(guān)[20]。STAT4基因多態(tài)性與PBC的薈萃分析[21]表明，rs7574865、rs3024921、rs6752770、rs7601754和rs10168266位點(diǎn)與PBC在統(tǒng)計(jì)學(xué)上存在顯著相關(guān)性。

2.2.4 細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞抗原4

細(xì)胞毒T淋巴細(xì)胞相關(guān)抗原4（cytotoxic T lymphocyte-associated protein 4，CTLA4），主要表達(dá)于活化的調(diào)節(jié)性T細(xì)胞，通過與CD28競爭性結(jié)合表達(dá)于抗原提呈細(xì)胞表面的CD86/CD80來抑制細(xì)胞免疫。CD28-CTLA4-ICOS基因座緊密相連并有多個(gè)SNP位點(diǎn)，它們一直被認(rèn)為是PBC的風(fēng)險(xiǎn)基因位點(diǎn)，共同參與T細(xì)胞共刺激信號(hào)通路的激活[14]。中國PBC人群的隊(duì)列研究顯示CTLA4（rs231775）與漢族PBC緊密關(guān)聯(lián)。日本的薈萃分析[22]表明，CTLA4基因的rs231775、rs3087243和rs231725位點(diǎn)都與日本PBC患者的發(fā)病高度相關(guān)，其中rs231725位點(diǎn)與疾病的晚期進(jìn)展階段密切相關(guān)，這與中國PBC的研究結(jié)果一致。

2.2.5 蛋白質(zhì)O-葡萄糖基轉(zhuǎn)移酶1與CD80

Dong等[6]報(bào)道了CD80（rs2293370）是與中國PBC人群顯著相關(guān)的易感基因位點(diǎn)。蛋白質(zhì)O-葡萄糖基轉(zhuǎn)移酶1（Protein O-Glucosyltransferase 1，POGLUT1）與CD80都是人類染色體3q13.33上的易感基因位點(diǎn)，最新的一項(xiàng)研究[23]表明，POGLUT1rs2293370位點(diǎn)與日本PBC患者顯著相關(guān)，這提示了POGLUT1基因在PBC的發(fā)生和發(fā)展中可能扮演著重要的角色，人類染色體3q13.33上的基因位點(diǎn)的改變可能在PBC的發(fā)病機(jī)制中起著一定的作用。

2.2.6NFκB1/MANBA基因區(qū)域

NFκB1/MANBA基因區(qū)域位于人類染色體4q24，已被確定為幾種消化系統(tǒng)疾病的易感基因區(qū)域，如潰瘍性結(jié)腸炎（rs3774937，rs3774959）[24]和克羅恩?。╮s13126515）[25]以及PBC[26]。研究表明，NFκB1/MANBA基因區(qū)域的SNP位點(diǎn)rs17032850和rs227361是與PBC最顯著相關(guān)的易感基因位點(diǎn)；Hitomi等[26]從分子機(jī)制層面，通過體外功能驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)它們可通過與轉(zhuǎn)錄因子LEF-1和RXRα的緊密結(jié)合，進(jìn)一步調(diào)控基因的表達(dá)，從而促進(jìn)PBC的發(fā)生和發(fā)展。

3 小結(jié)與展望

綜上所述，PBC的發(fā)病機(jī)制復(fù)雜，涉及遺傳、環(huán)境和免疫等多種因素，也是涉及多種基因變異的復(fù)雜性疾病。遺傳易感性在PBC的發(fā)病中起著重要作用，但目前發(fā)現(xiàn)的基因多態(tài)性位點(diǎn)只是一小部分，仍有大量未知基因及對應(yīng)的生物學(xué)信號(hào)通路需進(jìn)一步研究。隨著對PBC遺傳易感性的深入研究，結(jié)合其他病因機(jī)制，挖掘SNP及其對應(yīng)的信號(hào)通路，將有助于個(gè)體化風(fēng)險(xiǎn)評估和篩查PBC高危人群，評估其發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)，風(fēng)險(xiǎn)等位基因位點(diǎn)的靶向治療或可成為PBC的潛在有效治療途徑。