蘭州地區IL-15、IL-17A和IL-18基因多態性與復發性流產的相關性研究①

李 靜 劉 倩 張春花 裴建贏 劉靜婷 毛寶宏 （甘肅省婦幼保健院科研中心，蘭州 730050）

復發性自然流產（recurrent spontaneous abortion，RSA）是指孕20周前連續2次或以上的自然流產，是一種常見的病理妊娠，影響1%～2%的妊娠女性［1］。其發病因素眾多，包括遺傳問題、解剖畸形、內分泌異常、凝血等因素，但目前仍有50%患者原因不明，有研究表明其可能與免疫有關。RSA 患者較正常孕婦輔助型T 細胞（helper T cells，Th）百分比增高。Th 通過增加其分泌的細胞因子，加強免疫調節，促進妊娠維持，但免疫調節細胞因子中，特別是白細胞介素（interleukin，IL），一類能在細胞間傳遞信息、影響妊娠各階段的具有免疫調節和效應功能的蛋白質或小分子多肽，對妊娠結局起到至關重要的作用［2-3］。本研究擬采用病例對照研究方法，運用SNaPshot 技術探討IL-15 基因rs3806798、IL-17A 基因rs2275913、IL-18 基因rs1946518 和rs187238 位點與RSA發病風險的關系。

1 資料與方法

1.1 資料

1.1.1 一般資料 收集2019 年1 月至2020 年8 月于甘肅省婦幼保健院復發性流產門診就診的RSA患者150 例設為RSA 組，患者年齡19～41 歲［（29.3±4.0）歲］。納入標準：流產次數≥2 胎，并且發生于妊娠20周前；無內分泌、感染、解剖、易栓癥、夫妻染色體異常；無糖尿病、高血壓、風濕免疫性疾病等基礎疾病及家族遺傳病史；夫婦雙方無近親結婚。對照組為150 例同期體檢中心就診的健康女性，無自然流產史、早產史及妊娠高血壓病史，且至少成功分娩1 次1 名健康足月兒，其年齡為20～40 歲（30.0±4.0）歲，兩組比較年齡差異無統計學意義（P＞0.05）。本研究獲得甘肅省婦幼保健院倫理委員會批準，研究對象均簽署知情同意書。

1.1.2 主要試劑 引物（上海生工）；Hotstar（Taq Qiagen）；PCR 反應緩沖液、MgCl2（TaKaRa）；dNTP（Generay Biotech）；PCR Marker（New England Biola?bs）；SNaPshot Multiplex、5×Sequencing Buffer、HI-DI、GeneScanTM-120（ABI）；SAP（Promega）；EXO-Ⅰ（Epicentre）。

1.1.3 數據來源 查閱HapMap dbSNP 數據庫（www. hapmap. ncbi. nlm. nih. Gov）及相關文獻，選擇IL-15 基因rs3806798、IL-17 基因rs2275913、IL-18基因rs1946518 和rs187238 共4 個位點，3 個單核苷酸多態性（single nucleotide polymorphism，SNP）位點均滿足以下條件：選擇RSA 相關SNPs；位點在中國人群最小等位基因頻率＞0.05。

1.2 方法

1.2.1 標本采集及基因組DNA 提取 采集2 組受試者外周靜脈血2 ml 置于EDTA-K2真空抗凝管，根據MagenDNA 提取試劑盒說明書提取白細胞基因組DNA，標記并置于-80 ℃低溫冰箱保存備用。

1.2.2 SNaPshot基因分型

1.2.2.1 PCR 擴增引物及SNaPshot 引物設計及合成 參照GenBank 中IL-15、IL-17 和IL-18 基因引物序列查找IL-15 rs3806798、IL-17A rs2275913 及IL-18 rs1946518 和rs187238 共4 個位點的引物序列，運用primer5.0設計引物，見表1。

表1 PCR擴增引物Tab.1 PCR primers in multiplex PCR reaction of this study

1.2.2.2 多重PCR 反應體系（20 μl）包含2×GC-Ⅰbuffer 10μl，去離子水5μl，3.0 mmol/L Mg2+0.4μl，0.3 mmol/L dNTP 2.4 μl，1 U HotStarTaq polymerase 0.2 μl，樣本DNA 和多重PCR 引物各1 μl。多重PCR 擴增條件為95 ℃預變性2 min，94 ℃變性20 s，65 ℃退火40 s，72 ℃延伸1.5 min，反應11 個循環，再次94 ℃變性20 s，59 ℃退火30 s，72 ℃延伸1.5 min，反應24個循環，最后72 ℃延伸2 min，4 ℃保存。

1.2.2.3 PCR產物純化 本研究反應體系為17μl，其中PCR 產物為10μl，酶混合液7μl（含生產的5 U SAP和2 U ExoⅠ）；反應條件：37 ℃孵育溫1 h，然后75 ℃15 min 以滅活SAP 和ExoⅠ酶，純化完成后進行單堿基延伸反應，預先混好延伸引物，見表2。

表2 SNaPshot多重單堿基延伸反應延伸引物Tab.2 SNaPshot primer for multiple single base extension reaction

1.2.2.4 SNaPshot 反應 采用ABI PRISM SNaP?shot Muhiplex Kit 進行。反應體系為10 μl，其中純化后多重PCR 產物為2 μl，SNaPshot Mix 5 μl，延伸引物混合1μl，超純水2μl；反應條件為96 ℃預變性1 min，96 ℃變性10 s，55 ℃退火5 s，60 ℃延伸30 s，反應28個循環，4 ℃保存。

1.2.2.5 SNaPshot 反 應 產 物 純 化 10 μl 上 述SNaPshot PCR 產物中加入1 U SAP，振蕩混勻，37 ℃溫育1 h，75 ℃滅活15 min。4 ℃保存24 h 或-20 ℃長期保存。

1.2.2.6 ABI 3730XL 測序儀測序分型產物 取0.5 μl 純 化 后 延 伸 產 物，與0.5 μl Liz120 SIZE STANDARD 和9μl Hi-Di混勻，95 ℃變性5 min 后上ABI3730XL 測序儀，使用GeneMapper 4.1 軟件分析峰圖結果。測序與基因分型由深圳華大基因科技有限公司完成。

1.3 統計學分析 對IL-15 rs3806798、IL-17A rs2275913 及IL-18 rs1946518 和rs187238 位點基因型分布進行Hardy-Weinberg 平衡檢驗，P＞0.05 表示符合平衡檢驗。采用χ2檢驗進行組間對比，Logistic二元逐步回歸進行多因素分析，統計分析采用SPSS26.0軟件進行，P＜0.05為差異具有統計學意義。

2 結果

2.1 樣本及SNP 質控 IL-15 rs3806798、IL-17A rs2275913、IL-18 rs1946518 和rs187238 這4 個位點在RSA 組和對照組基因型頻率進行Hard-Weinberg遺傳平衡檢驗，結果顯示所有位點均符合Hard-Weinberg 遺傳平衡定律（P＞0.05），說明群體具有代表性，見表3。

表3 4個SNP位點基因型分布的Hardy-Weinberg平衡檢驗Tab.3 Hardy-Weinberg equilibrium test for genotype distribution of four SNP locus

2.2 4個SNP 位點基因型頻率、等位基因頻率分布及遺傳模式分析 檢測RSA 組與對照組IL-15 rs3806798、IL-17A rs2275913、IL-18 rs1946518 3 個SNP 位點基因型頻率和等位基因頻率分布，差異均無統計學意義（P＞0.05）；對以上3 個SNP 采用非條件Logistic回歸模型分析等位基因隱性、顯性遺傳模式，結果顯示RSA 組和對照組差異均無統計學意義（P＞0.05），見表4。但IL-18 rs187238 SNP 位點GG型、CG 型、CC 型在對照組中檢出率分別為0、23.3%、76.7%，RSA 組檢出率為2.0%、12.0%、86.0%，其構成比差異有統計學意義（χ2=9.256，P=0.010）。通過非條件Logistic回歸分析顯性、隱性遺傳模式，結果顯示G 等位型（GC+GG 基因型）與RSA患病風險降低相關（χ2=4.303，OR=0.53，95%CI=0.29～0.97，P=0.038），見表4。但G 等位基因不是RSA的保護性等位基因（χ2=2.275，OR=0.66，95%CI=0.38～1.14，P=0.132），見表4。

表4 兩組4個多態性位點基因型和等位基因分布比較及遺傳模式分析Tab.4 Comparison of four SNPs's genotype，allele frequency and genetic model analysis in two groups

2.3 連鎖不平衡檢驗和單體型分析 對4 個SNP進行兩兩間連鎖不平衡檢驗，rs1946518 和rs187238存在完全連鎖不平衡（D'=1，r2≥0.152），其余位點兩兩之間不存在連鎖不平衡（圖1）。本研究采用SHEsis在線軟件進行單體型種類和單體型頻率估算［4-5］，以最低頻率閾值，即單體型頻率＜0.03 不納入分析范圍，本研究4 個位點可構建7 種單體型（AGGC、TAGC、TATC、TATG、TGGC、TGTC、TGTG），其 中TGTG 單體型在RSA 組與對照組分布差異有統計學意義（P＜0.05），同時非條件Logistic 回歸分析顯示TGTG 單體型是RSA 的保護因素，其OR（95%CI）=0.361（0.158～0.827）［4-5］。但其余各單體型與RSA發病無關（P＞0.05）。見表5。

表5 4個位點單體型頻率在RSA組與健康對照組分布比較Tab.5 Comparison of haplotype frequencies of four loci between RSA group and healthy control group

圖1 4個SNPs位點的LD圖Fig.1 LD map of four SNPs

3 討論

目前RSA 病因尚不明確，但在大量流產相關因素中，涉及異常免疫反應和IL 的因素尤為引人注目［6］。IL是一類在人體中介導多種免疫反應的免疫調節蛋白，其與相應免疫細胞相互作用，維持母胎免疫平衡。在大量胚胎植入失敗或流產相關因素中，IL參與異常免疫反應尤為顯著［7］。

最新研究發現IL-15 是由髓樣細胞和其他類型細胞表達，免疫調節方面具有治療潛力的一種多功能分子，其可參與T 細胞反應、激活NK 細胞、協助B 細胞歸巢、調節炎癥反應，特別在誘導和維持T 細胞應答方面，是免疫治療方面最具治療潛力的靶點［8］。目前IL-15 基因多態性與RSA 易感性的關聯研究相對較少。WU等［9］對1 015例接受新鮮非供者體外受精周期女性進行前瞻性隊列分析，探究IL-15基因rs3806798 A/T 對IVF 結局的影響，結果表明臨床妊娠率、胚胎移植率和活產率差異無統計學意義。但TOTH 等［8］研究發現患者胎盤組織中IL-15表達增加可能與胚胎丟失后的植入障礙有關。本研究未發現IL-15 基因rs3806798 位點與RSA 發病的風險增加有關，在多個遺傳模式（隱性、顯性）下差異無統計學意義。目前IL-15 和RSA 的關系研究較少，但鑒于IL-15 免疫治療的潛力，需要更多數據去支持其與RSA的關聯研究。

IL-17A 是IL-17 家族成員，既往研究表明IL-17在防御病菌、自身免疫病發生等過程中發揮重要作用，近年來逐漸成為醫學及免疫學的研究熱點。rs2275913 位點位于IL-17A 基因上游區域中核因子激活T細胞（NFAT）結合基序內，NFAT 是IL-17表達的關鍵調節因子。有研究表明rs2275913 可能影響IL-17轉錄調控，且可提高IL-17分泌［10］。ZIDAN等［11］采用RFLP 對120 例RSA 患者和120 例無流產史且至少生育1 胎的女性為對照探討rs2275913 與RSA的關聯，發現IL-17A（rs2275913）AA 基因型與RPL風險增加有關，其OR=2.440，95%CI=1.140～5.200，P=0.025。藺靜等［12］研究發現RSA 組該位點A 等位基因頻率明顯高于對照組，rs2275913位點AG和AA基因攜帶者RSA 相對危險度分別為GG 等位基因的2.012倍和2.545倍，但在本研究中未發現此種關聯（OR=1.229，95%CI=0.654～2.307，P=0.521 6）。本研究與BAHADORI 等［13］和NAJAFI 等［14］的研究結果一致，即IL-17A rs2275913 基因型頻率與RPL 風險之間無顯著相關性。

越來越多的證據表明IL-18 基因可誘導INF-α，使NK 細胞活化，參與子宮血管的形成和著床，該機制在RSA 的發病中發揮重要作用［15］。人IL-18 基因位于染色體11q22.2～q22.3，有6 個外顯子和5 個內含子。轉錄起始點位于外顯子-2 上。IL-18 有2 個啟動子區，一個位于外顯子-2的6.7 kb上游，另一個位于5'-側。rs187238（-137G/C）、rs1946518（-607A/G）位于啟動子-1 區。在基因啟動子轉錄活性分析中，有研究表明-607A、-137C 等位基因可出現低活動性，因此該位點變化可能導致產物功能增強或減弱，或者帶來對某些疾病的易感性，也就是遺傳因素變化，這對機體免疫機制研究有積極意義［16］。ZHANG 等［17］回顧了2015 年以前的21 項MEDLINE、EMBASE、OVID SP 和PubMed 的研究，以評估RPL相關IL 的基因多態性。對IL-18 基因的rs1946518、rs187238 多 態 性 進 行Meta 分 析 和 綜 述［18-23］，其 中rs1946518 多態性在兩種顯性和隱性遺傳模型下與RSA 均無關：顯性模式P=0.310，OR=0.820，95%CI（0.560～1.210）；隱 性 模 式P=0.170，OR=0.730，95%CI（0.470 0～1.140）。但根據rs187238 多態性篩選出來的5項研究，固定效應結果表明，顯性遺傳模式下，rs187238 多態性與RSA 無關聯［P=0.370，OR=1.080，95%CI（0.910 0～1.270）］，但在隱性遺傳模 型 下 存 在 關 聯 性［P＜0.01，OR=1.690，95%CI（1.240～2.310）］。SALIMI 等［22］的一項meta 研究中發現，rs1946518位點在等位基因顯性、隱性、加性及共顯性模式中均未發現該位點與RSA 發病相關［18-19，21，24-25］。而rs187238 位點在純合子模式下［CCvsGG：OR=1.653，95%CI（1.014～2.694），P=0.004］以及隱性模式下［CCvsCG+GG：OR=1.801，95%CI（1.345～2.411），P=0.001］與RSA 風險之間存在顯著關聯［15，18-21，23，25］。當按種族分層時，在亞洲人群中，rs187238 多態性與RSA 風險間無顯著關聯。然而，基于基因分型方法進行的亞組分析顯示，在TaqMan分型研究組中，rs187238 位點多態性與RSA 風險間的關聯呈陽性結果。本研究首次對甘肅地區人群IL-18 基因的rs1946518、rs187238 多態性進行分析，結果顯示本研究中RSA 患者rs1946518 位點基因型和等位基因頻率與無RSA 史患者差異無統計學意義（P＞0.05），在隱性或顯性遺傳模式下，利用Logis?tic 回歸模型分析顯示兩組間差異均無統計學意義（P＞0.05），與既往研究基本一致［18-19，21，25］；但針對rs187238 的位點研究發現，在隱性遺傳模式下［CCvsCG+GG：OR=0.535，95%CI（0.295～0.971），P=0.0380］，結果與我國其他研究不一致［21，23］。YUE等［21］研究未發現該位點CC vs GG+GC 在RSA 患者與對照中存在差異，而王丹等［23］研究表明該位點GC+CC基因型可能是RSA 易感基因型，C 等位基因可能是其發病的遺傳易感基因之一。本研究中由于檢測出的GG基因型較少，無法計算。

進一步的連鎖不平衡和單體型分析發現，rs1946518 和rs187238 存在完全連鎖不平衡。TGTG單體型頻率在RSA 組及對照組分布差異有統計學意義（P＜0.05），同時非條件Logistic 回歸分析顯示，該單體型與RSA 發病均有關（OR=0.361，95%CI=0.158 0～0.827 0）。

綜上所述，本研究發現rs187238 與甘肅地區RSA 患病有關，但不能完全排除IL-15、IL-17A 基因與中國漢族RSA 疾病的相關性，研究結果與既往研究存在差異，可能與種族地域有關。本研究雖僅選取4 個SNPs，不能完全代表IL-15、IL-17A、IL-18 基因。此外由于本研究樣本量較少，且未考慮基因-基因和基因-環境相互作用導致的RSA關聯性，因此有必要開展更大樣本量、更高質量的研究以進一步驗證本研究結論。