HLA-DQ單核苷酸多態性與嬰兒牛奶蛋白過敏的相關性分析

李才學　　余楚烈　　何佳

[摘要] 目的 分析HLA-DQ單核苷酸多態性與嬰兒牛奶蛋白過敏（CMPA）的相關性。 方法 回顧性收集杭州市兒童醫院2020年1～8月確診的80例CMPA患兒（CMPA組）和80名健康嬰兒（對照組）為研究對象，統計兩組基本臨床信息;采用實時熒光定量PCR分析HLA-DQ單核苷酸多態性;采用多因素logistic回歸分析探討CMPA的危險因素。 結果 本研究共納入160例嬰兒進行分析，CMPA組嬰兒純母乳喂養時間顯著短于對照組，而家族過敏史和HLA-DQA1基因頻率顯著高于對照組（P<0.05）;多因素logistic回歸分析結果顯示，有家族過敏史（OR=2.99，95%CI：1.721～15.193）和HLA-DQA1基因型（OR=10.412，95%CI：5.010～21.636）是嬰兒發生CMPA的獨立危險因素，純母乳喂養時間≥4個月是兒童發生CMPA的保護因素（OR=0.405，95%CI：0.306～0.775）。 結論 HLA-DQ單核苷酸多態性與嬰兒CMPA的發生有相關性，HLA-DQA1基因型可能是CMPA的易感基因型。

[關鍵詞] HLA-DQ;單核苷酸多態性;牛奶蛋白過敏;相關性分析

[中圖分類號] R512.6? ? ? ? ? [文獻標識碼] A? ? ? ? ? [文章編號] 1673-9701（2022）08-0004-04

Correlation between HLA-DQ single nucleotide polymorphism and infant cow′s milk protein allergy

LI Caixue1? YU Chulie1? HE Jia2

1.Department of Pediatrics， Hangzhou Children′s Hospital， Hangzhou? ?310003，China;2.Department of Dermatology， Hangzhou Children′s Hospital， Hangzhou? ?310003，China

[Abstract] Objective To analyze the correlation between HLA-DQ single nucleotide polymorphism and infant cow′s milk protein allergy （CMPA）. Methods Eighty infants with CMPA （the CMPA group） and 80 healthy infants （the control group） who were diagnosed in Hangzhou Children′s Hospital from January to August 2020 were retrospectively collected as the research subjects， and the basic clinical information of the two groups was statistically analyzed. HLA-DQ single nucleotide polymorphism was analyzed by real-time fluorescence quantitative PCR.The risk factors of CMPA were analyzed by multivariate logistic regression analysis. Results A total of 160 infants were included in this study. The duration of exclusive breastfeeding in the CMPA group was significantly shorter than that in the control group， and the family history of allergy and the frequency of HLA-DQA1 gene were significantly higher than those in the control group （P<0.05）. Multivariate logistic regression analysis showed that the family history of allergy（OR=2.99，95%CI： 1.721-15.193） and HLA-DQA1 genotype（OR=10.412，95%CI：5.010-21.636） were independent risk factors for CMPA in infants， and exclusive breastfeeding≥4 months was a protective factor for CMPA in children （OR=0.405，95%CI： 0.306-0.775）. Conclusion HLA-DQ single nucleotide polymorphism is associated with the occurrence of infant CMPA， and HLA-DQA1 genotype may be the susceptibility genotype of CMPA.

[Key words] HLA-DQ; Single nucleotide polymorphism （SNP）; Cow′s milk protein allergy （CMPA）; Correlation analysis

牛奶蛋白過敏（cow′s milk protein allergy，CMPA）是兒童常見的過敏性疾病之一，其主要引起患兒產生皮膚和消化系統等不良癥狀，且隨著患兒年齡的增長可引起過敏性鼻炎和支氣管哮喘[1-2]。引起兒童發生CMPA的因素有很多，其中遺傳因素為主要因素之一[3]。人類白細胞抗原（HLA）基因是一組位于人類6號染色體上的基因復合體，是目前發現的人類最富多態性的基因群，其功能與人體免疫密切相關[4-5]。HLA-DQ是HLA基因的一個亞區，有研究顯示，對哮喘患者的HLA-DQ進行檢測，發現HLA-DQ基因在哮喘發病機制中有明確的顯現，表明其與哮喘的發病存在一定的關聯性[6]。目前關于HLA-DQ基因在牛奶蛋白過敏中的作用還未見報道，但是有研究顯示，對3000多例日本小麥水解蛋白過敏患者進行HLA-DQ基因分析，發現HLA-DQA1與小麥水解蛋白過敏具有顯著的相關性[7]。基于以上研究進展，筆者推測HLA-DQ可能與CMPA也存在一定的關聯性，因此本研究選取HLA-DQA1和HLA-DQA2兩個基因位點，以探討HLA-DQ單核苷酸多態性與嬰兒牛奶蛋白過敏的相關性，現報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取杭州市兒童醫院兒內科2020年1～8月就診的80名CMPA兒童作為病例組（CMPA組），另選80例既往無過敏史且身體健康體檢的兒童作為對照組;本研究經醫院醫學倫理委員會批準，且已取得患兒家屬知情同意。

1.2 CMPA診斷標準

本研究中對嬰兒牛奶蛋白過敏的診斷標準采用2013版“中國嬰幼兒牛奶蛋白過敏診治循證建議”[8]，在嬰兒接觸牛奶過敏源后，突發蕁麻疹、口腔過敏等癥狀或者遲發性胃腸道癥狀，可結合嬰兒病史和家族史確診為IgE介導的CMPA。采用免疫印跡法（Western blot）檢測患兒特異性IgE抗體（CM-sIgE），當CM-sIgE≥0.35 IU/ml時，即為結果陽性。對所有疑似牛奶蛋白過敏的患兒進行干擾排除，具體方法為：①若嬰兒為母乳喂養，則母親禁止接觸牛奶蛋白等相關產品;②若為非母乳喂養，則以深度水解蛋白奶粉或氨基酸奶粉代替;③若為母乳和奶粉混合喂養，則母親禁止接觸牛奶蛋白等相關產品的同時，嬰兒采用深度水解蛋白奶粉或氨基酸奶粉喂養。若嬰兒過敏癥狀無明顯改善，則排除CMPA診斷。對診斷有所改善的嬰兒采用口服牛奶激發試驗，試驗結果為陽性，則確診為CMPA。牛奶激發試驗：一滴牛奶滴在嬰兒嘴唇，并逐漸增加牛奶用量，分別為1.0、3.0、10、30、50、100、200 ml。增量間隔時間20～30 min，并做好癥狀記錄。若試驗過程中嬰兒出現之前過敏相同癥狀，則可確診為CMPA，若未見明顯癥狀，則繼續觀察72 h，避免漏診[9]。

1.3 資料收集

通過本院兒內科和兒童保健科門診問診的方式，收集160例納入樣本的年齡、性別、是否早產兒、是否低出生體重兒、出生方式、純母乳喂養時間和家族過敏史等信息。

1.4 DNA提取

采用EDTA抗凝管于清晨采集CMPA組和對照組空腹外周血2 ml，并使用南京建成生物有限公司生產的人血全基因組DNA提取試劑盒提取全基因組DNA，并于-20℃保存備用。

1.5 HLA-DQ基因分型

采用實時熒光定量PCR（RT-PCR）對HLA-DQ基因分型分析，本研究選擇兩種最具代表性的兩個基因型HLA-DQA1和HLA-DQA2，通過RT-PCR對兩種基因型進行鑒定。實時定量反應體系為：模板DNA3.25 μl，SYBR Green qPCR SuperMix 16.25 μl，正向引物3.25 μl，反向引物3.25 μl，DEPC水6.5 μl，總共32.5 μl。反應條件為：95℃，10 min;95℃，10 s;60℃，30 s;72℃，20 s;共40個循環。PCR引物設計為：HLA-DQA1：正向引物5′-CATGCGTAGCAAGCT-CGCGACTG-3′，反向引物5′- CATGCGTAGCAAGCT-CGCGACTA -3′;HLA-DQA2：正向引物5′-CTTGGGATGCTACCAGCCGTCAG-3′，反向引物5′- CTTGGGATGCTACCAGCCGTCAA-3′。

1.6 統計學方法

采用SPSS 23.0統計學軟件分析數據，計數資料以[n（%）]表示，組間比較采用χ2檢驗，危險因素分析采用logistic回歸分析。P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組臨床基本資料比較

2020年1～8月來杭州市兒童醫院門診就診的兒童中，共有166例CMPA疑似病例，經過干擾排除和口服牛奶激發試驗后，確診CMPA患兒104例，經患兒家屬知情同意，愿意抽血并納入CMPA病例組的共80例，同時選取80名既往無過敏史且身體健康體檢的兒童作為對照組。通過比較CMPA組和對照組兒童發現，兩組兒童的性別、年齡、是否早產、是否低出生體重、出生方式比較，差異均無統計學意義（P>0.05）;但兩組兒童的純母乳喂養時間和家族過敏史比較，差異有統計學意義（P<0.05）。見表1。

2.2 CMPA組與對照組HLA-DQ基因分型比較

HLA-DQ是目前人類發現最富多態性的基因群，因此，本研究選擇兩種最具代表性的兩個基因型HLA-DQA1和HLA-DQA2。通過比較CMPA組和對照組兒童發現，兩組兒童基因型HLA-DQA2比較，差異均無統計學意義（P>0.05），但兩組兒童在基因型HLA-DQA1比較，差異有統計學意義（P<0.05）。見表2。

2.3 兒童發生CMPA影響因素的logistic回歸分析

以是否發生CMPA為因變量，以單因素分析有意義的變量為自變量（否=0，是=1）進行logistic回歸分析，結果顯示純母乳喂養時間≥4個月是兒童發生CMPA的保護因素，有家族過敏史和有HLA-DQA1基因型是兒童發生CMPA的危險因素。見表3。

3 討論

食物過敏是一個日益嚴重的世界性健康問題，因為其發病率越來越高和潛在的生命威脅，且缺乏有效的預防治療。嬰兒和學齡前兒童食物過敏的患病率在日本為5%～10%，在英國為4.4%～5.3%，在美國為7.6%[10]。食物過敏對許多受試者來說是終生負擔，目前尚無有效的治療方法[11]。大多數食物過敏反應的過敏源包括相對食用較少的食物，如牛奶、雞蛋、花生、堅果、海鮮、貝類、大豆和小麥等[12]。食物過敏被認為是由遺傳和環境因素引起[13]。目前對食物過敏的基因研究主要都集中在花生過敏方向，據報道，HLA區域內的變異與花生過敏和自我報告的對蝦和桃子的過敏反應有關[14]。牛奶是世界上消費最廣泛的食品之一，牛奶中的牛奶蛋白被發現與各種疾病有關，如牛奶蛋白過敏等[15]。然而，目前的研究中很少進行牛奶過敏的遺傳學研究，導致牛奶過敏性疾病的發病機制還不清楚，增加預防難度和臨床治療的風險。本研究將從基因多態性的角度，分析相關過敏基因與牛奶蛋白過敏發生的相關性，為牛奶蛋白過敏的防控提供參考。

多數過敏反應的發生是由于機體在接觸過敏源后，體內過強的免疫應答反應造成的。輔助性T細胞1（Th1）與輔助性T細胞2（Th2）免疫功能的不平衡是導致發生CMPA的主要原因之一[16]。由于外在因素的影響，導致機體內Th2細胞數量大量增殖，從而導致具有免疫應答抑制作用的調節性T細胞（Treg）數量減少，同時功能受損[17]。Th2細胞因子大量分泌，使IgE抗體合成增加，因而加劇機體過敏炎癥反應，最終引起多器官、多臟器的過敏反應[18]。本研究發現CMPA組兒童的家族過敏史比例顯著高于對照組，這在一定程度上也可以反映CMPA的發病具有遺傳特性，表明遺傳因素可能會導致兒童發生CMPA的風險增加。本研究分析了兩組兒童純母乳喂養的時間，發現CMPA組純母乳喂養時間小于4個月的比例顯著高于對照組，表明母乳喂養在嬰幼兒生長過程中的重要性，持續一定時間的母乳喂養，可有效減少兒童發生過敏的風險。

HLA基因位于人類染色體6P21上，其編碼的蛋白多達132種，已被證實與多種疾病的發生密切相關，同時在參與機體的免疫調節機制中發揮重要的作用。HLA-DQ是HLA基因的一個基因區，由于其與過敏性疾病發生相關而受到廣泛的關注。國外有研究發現，HLA-DQ與機體免疫性疾病有顯著的相關性，同時與機體因過強的免疫應答而產生的過敏反應關系密切[19]。HLA-DQA1和HLA-DQA2是HLA家族中明確確定的與機體免疫反應密切相關的基因，有研究發現，由于HLA-DQA1分子在免疫系統調節中的關鍵作用，導致其在感染性疾病當中HLA-DQA1頻率更高，導致機體更加易感，使得感染更加常見[20]。本研究探討HLA-DQA1和HLA-DQA2基因在CMPA和健康兒童中的分布情況，與對照組比較，CMPA組兒童HLA-DQA1基因頻率更高，而兩組HLA-DQA2基因頻率無差異。在納入單因素分析有意義的變量即純母乳喂養、家族過敏史和HLA-DQA1基因頻率后，進行logistic回歸分析，發現家族過敏史和HLA-DQA1基因是CMPA發病的危險因素，說明HLA-DQA1基因可能是CMPA的易感基因。而HLA-DQA2基因頻率在兩組間無差異，表示HLA-DQA2基因可能不是CMPA的易感基因，但是后續還需要加大樣本量來進行驗證。當然，本研究也存在一定的局限性和不足，比如基因的作用通常是相互作用的，應了解HLA-DQ基因的相關作用機制及通路，進行系統性研究，以確保結果的準確性;同時應對兒童的生長環境進行分析，分析基因與環境的交互作用。因此在后續的進一步研究中，將綜合考慮患兒的生活環境及體內相關免疫因子的表達水平，為牛奶蛋白過敏的防控提供更準確的建議。但本研究的結果對CMPA的遺傳因素的分析具有一定的價值，同時有助于篩查CMPA高風險兒童。

綜上所述，本研究發現HLA-DQ可能是CMPA的易感基因型，后續將擴大樣本量，同時對現已診斷CMPA的患兒進行隨訪，以進一步確定HLA-DQ是否為CMPA的易感基因型。

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（收稿日期：2021-04-01）