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15-第15章 人类狼疮的遗传学特性

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发表于 2008-12-15 10:50:15 | 显示全部楼层 |阅读模式
友情提示:风趣爱康(www.iKang.org)是类风湿公益论坛,网友言论只代表本人观点,请大家文明发言!
随着对遗传流行病学研究的不断深入,人们已认识到遗传因素在系统性红斑狼疮(SLE)发病中的重要作用。早期的研究主要针对位于主要组织相容性复合体(MHC)内的基因。越来越多的研究结果显示,MHC基因和非MHC基因共同参与了SLE的发生。近来,对SLE的遗传学研究获得了很多新的进展。以人群为基础的研究显示,一些具有重要免疫学功能的基因与 SLE的发生有关联,其中包括特定的MHC位点、补体、Fcγ受体、补体相关基因和细胞因子。除了关联分析外,连锁分析是另一重要的遗传学研究手段。它通过检测遗传多态性标记和疾病表型在SLE家系中是否伴随传递,从而鉴定特定的染色体区域是否存在与疾病或某一特定表型有关的基因。通过对与狼疮鼠易感位点同源的人1号染色体区域进行研究,已经发现1q41-42与SLE存在连锁。对多病例家系的全基因组扫描结果揭示人染色体上有6个区域与SLE显著连锁,可能包含SLE的易感基因。目前,研究人员正对连锁区域进行精确定位,以期在这些易感区域内找到SLE的相关致病基因。多个独立研究小组的全基因组扫描结果表明,没有一个单独的位点在所有SLE多病例家系中被证实与SLE易感有关,提示SLE存在遗传异质性。按某一特定性状将多病例家系分层可减少遗传异质性,有利于增强连锁的证据。应用传递不平衡分析(TDT)方法对狼疮易感基因位点进行精细定位,将为最终鉴定SLE的易感基因,阐明狼疮异常发病机制奠定基础。最近,通过大量的遗传解析和功能研究,人们已经初步鉴定了狼疮鼠的两个新候选易感基因Ifi202(编码一个干扰素诱导的蛋白)和Cr2(编码补体受体1和2),它们是否与人SLE易感有关还需进一步研究。阐明狼疮发病相关基因必将为临床更有针对性地治疗狼疮提供重要的靶目标。
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- P+ G, f" ]  X/ P第一节 遗传流行病学研究
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, r  S/ C+ G+ m' c$ |第二节 对SLE的遗传学研究  ?7 f! V/ q( ?* j# X& {- W- q
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第三节 小 结
 楼主| 发表于 2008-12-16 14:23:54 | 显示全部楼层

15-1-第一节 遗传流行病学研究

1. SLE的家族聚集性   
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      在中、美人群,狼疮总体的患病率分别为1.4/2000和1/2000左右,但不同的种族和民族存在差异(例如,在西班牙裔和非洲裔美国人中患病率较高)。与此形成对比的是,对在几百个SLE家系的调查表明,一级亲属的发病率为10%~20%,明显高于正常人群。对77例SLE患者和77位正常人进行病例对照研究(年龄、性别和种族均匹配)后,Hochberg也报道了SLE发病具有显著的家族聚集性——10%的SLE先证者至少有一位一级亲属发病,而对照组只有1%。每100例 SLE患者中大约有2.64位女性一级亲属患病而每 100例对照中只有0.4位。对SLE、盘状红斑狼疮和其他风湿病患者的一级亲属发病情况的进一步研究发现,确诊为SLE的患者在SLE先证者的亲属中占3.9%,在盘状红斑狼疮亲属中占2.6%,而在其他疾病对照组亲属中只占0.3%。总之,多个研究均证实SLE的发病存在家族聚集性。这种家族聚集性可能是由于遗传因素、环境因素或二者共同引起。   1 I" k$ P7 i: q* ?* W- k: p
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      2.双生子研究   
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      双生子研究可用以区分遗传和环境因素对疾病发生的影响。双生子通常处于相同的环境,因此疾病在单卵双生子中的一致性和在异卵双生子中的不一致性提示了遗传对疾病易感性所起的重要作用。单卵双生子SLE发病的一致率(24%~58%)是异卵双生子(2%~5%)的10倍。然而,单卵双生子SLE发病的一致率并未达到100% ,提示其他非种系因素,包括环境驱动、免疫球蛋白和T细胞受体基因库的多样性、X染色体的失活或基因印记等可能参与SLE发病。迄今为止规模最大的一项 SLE双生子研究报道,45位单卵双生子发病的一致率达24%,而62位异卵双生子仅为2%,这与1型糖尿病、多发性硬化和类风湿关节炎的研究结果类似。  
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      3.同胞再现风险   
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      SLE患者同胞患病的风险(λs,同胞再现风险率;SLE此值是2%,而美国一般人群中是1/1000~1/2000)比正常人群高20~40倍。λs已被用以评估疾病在同胞中的家族聚集情况。SLE λs至少是20,处于其他自身免疫病的λs数值范围内,例如,类风湿关节炎是8,1型糖尿病是15,多发性硬化是20,强直性脊柱炎是54。( X2 ~( H. |: L) J
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      总之,对群体遗传学、双生子发病一致率和疾病家族聚集性的一系列研究均证实,遗传因素在SLE发病中的重要作用。除此之外,多种近交鼠系自发产生狼疮样症状亦进一步支持SLE发病具有一定的遗传基础。究竟是什么基因使SLE患病的危险性增加?为阐明SLE的遗传学发病机制,许多研究人员进行了深入研究。下面将对这些研究结果进行回顾。
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 楼主| 发表于 2008-12-16 14:26:39 | 显示全部楼层

15-2-第二节 对SLE的遗传学研究

一、遗传学研究的术语和方法  1 G4 D/ I: t' A- E
     “复杂性状”(complex trait)指表型(phenotype)与基因型(genotype)之间缺少直接的关联(association)。例如,SLE是一个复杂性状,并不遵循经典的单基因位点的孟德尔隐性或显性遗传规律。这种复杂性可以表现为相同的基因型产生不同的表型(受环境、随机事件或基因互相作用的影响)或不同的基因型产生相同表型。由于SLE的诊断需符合ACR标准11条中的4条或4条以上,所以SLE反映了一组异质的表型,这进一步增加了它的复杂性。    & p! j. f' m: A
      复杂性状的遗传学解析可以通过两个主要的方法实现:相关(association)和连锁(linkage)。很久以来,人们普遍使用病例对照研究来比较一个特定人群中无相互联系的患病个体和非患病个体的发病情况。如果候选基因的等位基因A在患者中出现的频率显著高于非患病对照,则认为它与所要研究的疾病相关。用这种方法检测基因投入较少,因为收集大量的无关个体的资料比收集具有特异家族结构的家系的资料相对容易。这种研究设计需要对被研究的患病对象和正常对照在年龄、性别、遗传背景和环境暴露等方面进行仔细的匹配,以避免由于两组之间未预料到的差别而引起假性相关。阳性相关提示被检测等位基因(或其具有的连锁不平衡多态性)是疾病发生的危险因子,但阴性结果并不能排除被检测基因内的其他多态性与疾病易感有关的可能性。   % ]: ]* t1 G$ Q  t! }7 t* d% R
      位于整个基因组中的大量已明确序列的DNA多态性标记促进了连锁分析技术的发展。微卫星标记(microsatellite marker)是常用的遗传多态性标记。它们是二、三或四个核苷酸的重复序列,在不同的个体中其长度有显著的差异。连锁分析利用多病例家系来估计特定表型与标记等位基因的共分离现象(cosegregation) ,由此推算出某种遗传模式用以解释家系中所观察到的表型和基因型的传递情况。在缺少已知遗传模式的情况下,可以使用等位基因共享法(allele sharing)。如果所选择的遗传多态性标记与引起相关表型的基因之间的物理距离很接近,则患病同胞共享此多态性标记等位基因的几率增加。这两种方法各有利弊。虽然以模式为基础的方法比不使用模式的方法更易检测出连锁,但由于遗传模式存在非特异性,常常会高估重组的比例,由此可能产生错误的结果。对复杂疾病应用遗传连锁通常可以明确 10~20cM的基因组区间是否存在疾病易感基因。   
' r+ x  v+ U/ \% w      一旦明确了特异基因的染色体定位,就可以应用连锁不平衡(linkage disequilibrium, LD)进行精细定位。当某两个位置接近的基因(或DNA标记)的等位基因共同传递的频率高于从它们各自的频率所估计的值,则提示存在连锁不平衡。因此,与易感基因相近的标记位点常常表现出与疾病存在连锁不平衡,这使得患病个体与正常人群中标记等位基因的相对频率有显著的不同。尽管以人群为基础的相关性研究非常有效,但以家族为基础的相关分析设计可以避免人群分层(stratification)与混杂(admixture)的干扰。例如传递不平衡试验(TDT),它通过计算等位基因从杂合子父母传递给受患子代的过程中传递与不传递的比例是否为1:1来进行评价,若结果偏离1:1说明存在传递不平衡。若存在优势传递,则提示该等位基因与疾病相关。作为连锁不平衡的结果,某些位置接近的等位基因特异结合组成单体型,它们倾向于作为一个整体代代相传。全基因组连锁不平衡作图(linkage disequilibrium mapping)的方法可用以检测人类常见疾病的遗传学基础。在不久的将来,对高通量检测技术和密集定位多态性的基因分型技术的改善,将使此方法的使用成为可能。通过检测等位基因与疾病发生的相关性,可为确定易感基因提供重要的证据。% e7 _( t9 v- J' T
二、MHC区域  
( N& o8 q% h( D) e$ r! c      MHC区间(也称作 HLA)位于染色体6p21.31,在3.6 ×106个碱基对中含有224个不同的位点(图13-1)。这是目前被完全测序的人类基因组中基因最密集的区域。MHC区域历来就被认为是特异的组织相容性基因,可以被分为I类(端粒), II类(着丝点)和III类区域。I类和II类分子是迄今所知最具多态性的人类蛋白。因为这些分子决定了个体的免疫谱,所以这种丰富的多态性被认为是为了适应对各种感染性病原体产生的免疫应答。这也在一定程度上解释了为什么MHC与人类基因组中其他区域相比,与更多的疾病相关,尤其是与绝大多数自身免疫病相关。  
9 Z  t9 H/ l) ]# i; c: e* b9 B      MHC I类区域含有 HLA-A, B, C, E, F,G,H和J位点(图15—1)。每个个体至少表达三种不同的I类蛋白(由HLA-A、B和C编码)和一个非多态性的蛋白——β2微球蛋白。尽管β2微球蛋白的基因编码部分MHC I类分子,但它实际位于15号染色体上。MHC I类A、B和C分子在所有的有核细胞上表达,尤其在造血干细胞上表达最丰富。它们具有高度的多态性;在不同人群中发现的HLA-A、B和C等位基因的数目还在不断增加。MHC I类区域的其他基因E,F,G,H和J位点为I类样基因,编码I B类分子。I B类分子可能在由NK细胞介导的天然免疫调节识别中起作用。" ]. @' ^2 K* |* N! u. t
         15-1.jpg (28.55 KB)& y6 S7 S, F7 a; d+ O
2007-8-6 15:18# b: ]  o: I! A# H) ]) Z% ?

; t  Q# @+ B. u- A     MHC II类区域含有编码抗原呈递II类MHC分子HLA-DR、DP和DQ的α和β链的基因、编码DMα和DMβ链的基因及编码DO分子(由DNα和DOβ编码)α和β链的基因。除此之外,编码蛋白体亚基(对于产生肽段形成内源性蛋白以结合I类分子是必要的)的LMP2和7基因与TAP-1和2基因(共同编码TAP异二聚体以将肽段从胞质向内质网转运)也位于MHC II类区域。DM分子作为分子伴侣(chaperone),催化与II类DR,DP和DQ分子结合的肽链,而DO分子作为DM的负调节分子。II类分子也具有高度的多态性。在白种人群中发现总共有239个DRβ等位基因,20个DQα,35个DQβ、 12 DPα和80个DPβ等位基因,只缺少一个单独的DRα等位基因。这些分子真正的多态特性还有待于在世界范围内进一步详细研究。个体能够通过DR、DP或DQ分子向T细胞呈递多肽抗原,被T细胞受体识别后启动免疫反应。这些 MHC II类分子是糖基化的异二聚体膜蛋白(图 15一2),通常在造血干细胞的一个亚组份和胸腺实质细胞中表达。其他类型的细胞在暴露于炎性细胞因子γ干扰素时也能诱导表达II类分子。
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      值得注意的是,野生型MHC I类和II类分子并不存在。与自身免疫病相关的抗原递呈分子的特异等位基因也普遍存在于正常人群中。多个I类和II类位点的存在使个体被递呈给T细胞的肽链多种多样。图15一3显示了三分子复合体(MHC II类分子-抗原肽-T细胞受体)。这些分子等位基因的变化局限于氨基末端结构域(I类分子的αl, α2结构域和II类分子的β1结构域),其中包括肽结合沟位置或分子的外层结构域的暴露面。此外,大部分个体在I类和II类位点均显示为杂合子,表达来源于父母的不同等位基因。这些为数众多的抗原递呈分子的等位基因也是任何一个人群对同一种病原体能产生不同免疫反应的原因。I类和II类分子等位基因的频率在不同的种族呈现不同的分布,同时人群分布区域的差异也可使等位基因分布频率表现不同。通常在地理位置相对隔离的人群中,经常可见在MHC区域内等位基因分布频率的变化和连锁不平衡引起的各种各样的单体型。
4 j5 E8 n5 o9 R# A, k9 Y) p; i      MHC III类区域含有编码补体成分C4(C4A和C4B基因)、C2和B因子(Bf基因)、TNF-α (TNFA基因)和淋巴毒素(LTA和 LTB基因),以及热休克蛋白HSP70的基因(图13一1)。与两个编码C4基因物理位置最为接近的是编码21-羟化酶的基因,该酶参与类固醇的合成。C4A和C4B是III类分子区域内最具有多态性的基因,包括至少 14个C4A和17个C4B等位基因。C4基因频繁的删除和复制进一步增加了它们的多态性。有报道,在28个C4基因完全缺陷的个体中,75%~96%患有自身免疫或免疫复合物相关疾病。因此,补体C4缺陷可能是人SLE的遗传危险因素之一。4 j2 Z! W) N7 V1 R4 j3 ~, L, o& a8 w6 W
          ; j; q; C0 K/ B# i. C# N9 o8 l
三、MHC等位基因与SLE的遗传相关性. E5 P. d. E' x* E" }# @% n
      (一)MHC II类分子和SLE   , d4 \( i# N3 U  G
       HLA-B8和SLE的正相关性大约在 30年前就有报道。后来的研究显示I类分子和SLE具有弱的相关性或并不存在相关性。但是在很多人群中均证实HLA-DR2和DR3与SLE发病存在相关。最近,通过 DNA分型将先前的DR2和 DR3特异地分成众多的DRB1等位基因,该等位基因的数目还在不断增加。通过病例对照研究已经发现在很多白种人群中SLE和HLA-DR3(或 HLA-DRB1* 0301,这是先前的DR3特异性的等位基因之一)具有相关性,其中包括美洲白人、澳大利亚人、英国白人、西班牙人、意大利人、德国人和斯坎迪纳维亚人。对美国、澳大利亚、英国和德国白种人群的研究显示 SLE与DR2(或HLA-DRB1 * 1501,先前的DR2特异性的等位基因之一)的相关性,此结果已在日本、中国、韩国和新加坡等亚洲人群中获得证实,但同时也有SLE易感性和DR3或DR2没有相关性的报道,如对保加利亚人、希腊人、印度人和中国台湾人的研究。考虑到SLE存在各种不同的临床和实验室表现,包括存在不同的自身抗体,因此基于这样复杂的表型还能确证DR2和DR3与SLE之间存在相关性,是一个重要而显著的发现。DR2或DR3对SLE发生的相对风险性在白人中大约是其他人种的2~3倍。  
) E" s- G' A( S) A  e      在墨西哥裔美国人中(他们的祖先是墨西哥人、欧洲白人和美洲土著居民),HLA-DRBI*0301 (DR3)和DRB1*08 (DR8S)与SLE相关。非洲裔美国人在不同程度上起源于非洲人、欧洲白人和美洲土著居民,对非洲裔美国人的一些研究揭示DR等位基因(DR2, DR3或DR7 )与SLE具有弱的和不同程度的相关性。考虑到其混杂的遗传背景,这些并不一致的相关性可能是因为SLE病例和正常对照没有相互匹配。因此在墨西哥裔和非洲裔美国人的病例和对照研究中,研究对象的祖先相互匹配尤为重要。为了避免病例对照研究中出现的人群混杂因素,Tsuchiya使用TDT分析了在美国南加利福利亚收集的91个白人SLE家系,发现HLA-DRB1 " 1501和 SLE易感性之间存在显著的相关性,而HLA-DRB1 " 0301则相反。, y+ T1 m* ?; H( O9 g
      (二)MHC II类等位基因和自身杭体  4 D/ \  O  R  s% s7 h
       MHC II类等位基因在T细胞依赖的抗体反应中起着重要的作用,因此,它们与自身抗体的相关性可能比与SLE疾病状态的相关性更强。II类等位基因和特异自身抗体的遗传相关性列举如下:   
7 d* y7 i8 }$ y$ f      1.抗Ro (SSA)和抗La (SSB)抗体   
- b2 Z( Q5 B  x! _2 K. \8 y2 }. w      这些抗体常见于SLE或干燥综合征(Sjogren' s syndrome)患者。最初有报道这些抗体与白人中HLA-DR3或DR2相关。Hochberg等发现抗Ro和抗 La抗体在SLE老年发病患者中经常与 DR3同时出现,而 SLE年轻发病的患者只具有抗Ro抗体和DR2,缺少抗 La抗体。抗Ro和抗 La抗体可能与 HLA-DQ等位基因最具相关性,而 HLA-DQ等位基因与DR2、DR3和其他MHC单体型存在连锁不平衡。从分子结构上说,HLA-DQ等位基因通常由编码第34位谷氨酸的HLA-DQA等位基因和编码第26位亮氨酸的DQB等位基因组成。抗Ro抗体包含分别针对52kD和60kD的Ro/SSA分子的抗体。与52kD Ro蛋白的免疫应答与 HLA-DR3、DRB1* 0301、 DQA1 * 0501和DQB1 * 0201相关。  % r$ `% N; J# v) O
      2.抗磷脂抗体   
% \, f6 j1 y8 t) _      这些抗体[抗心磷脂(aCL)抗体和狼疮抗凝物(LA)」常见于患有原发性抗磷脂综合征(APS)的患者和部分 SLE患者。临床上它们与动静脉血栓形成和习惯性流产有关。在对原发性APS的研究中发现II类等位基因HLA-DR7,DR4和DRw53 (DRB4 * 0101)出现的频率增加。其后,对患有 SLE或继发性 APS患者的研究证实了上述的结果。一项对欧洲SLE患者的大样本研究揭示DRB1 * 0402等位基因(DR4特异等位基因之一)在aCL和抗β2 I型糖蛋白(β2 GP I)均阳性的患者中出现的频率增加。同时具有SLE和APS表现的两个家系中HLA-DR4单体型在受累个体间存在等位基因共享。然而,对7个家族(101位家族成员中的30位符合APS的诊断标准)的研究结果并未发现HLA与APS连锁。对这些家族的单独研究提示疾病可能是常染色体显性(或共显性)遗传。 ! u: q1 R: U& t. `2 C+ i; y6 {* M
      抗心磷脂抗体亚型能与属于磷脂结合胞浆蛋白的β2  I型糖蛋白(β2 GP I))结合。对包含原发性APS、SLE或另一种结缔组织病患者的混合人群进行研究发现,抗β2 GP I自身抗体在墨裔美国人中与 DR4单体型中的 HLA-DQB1 * 0302和DRB4 * 0101相关,在黑人中与HLA-DR6 (DR13)单体型中的 DRB1 * 1302-DQB1 * 0604/5相关,但并未发现在白人、墨裔美国人和非裔美国人中该抗体与HLA-DR7相关。一项多种族研究发现HLA-DQB1* 0302和DQB1 * 0301、* 0302和*0303组成的单体型与抗β2 GP I相关性最显著。β2 GP I属于补体调控蛋白超家族(CCP)。β2 GP I的第5个CCP结构域的遗传变异(在第247、306和316位的氨基酸位置)可能影响它与磷脂的结合,这种结合的改变可能是影响 APS患者产生抗β2 GP I抗体的原因。在患有原发性APS的英国白人中观察到第247位点撷氨酸/亮氨酸多态性与抗β2 GP I产生有关,随后此结果在对亚洲APS患者的研究中获得证实(尤其是 V/V纯合子的主要发病危险因子),但在美洲高加索和非洲美国人中并没有得到相同的结果。Kamboh等报道密码子306和316的多态性对于血浆中胆β2 GP I的浓度具有基因剂量效应,并且在美洲白人SLE患者中,密码子316位的色氨酸变成丝氨酸可以抑制抗β2 GP I的产生,但这种与多态性有关的保护作用并未在荷兰和美国SLE和APS患者中得到证实。与之相反,Gushiken等提出316位丝氨酸的多态性可能是SLE患者血栓形成的独立危险因素。
. O" g+ W, R7 h  d      3.抗Sm和抗RNP抗体   
1 k& a( }, L, J" k/ M* A      抗Sm抗体是高度特异的SLE自身抗体,能与 Ul, U2, U4, U5和 U6小核糖核蛋白(snRNPs)特异结合。这些自身抗体常见于非裔美国SLE患者。抗RNPs抗体在SLE患者中经常与抗Sm抗体同时出现,而在混合性结缔组织病(MCTD)中不伴随抗Sm抗体出现。很多MHC II类等位基因可能与抗Sm抗体或抗RNP抗体相关,包括白人和亚洲人中的HLA-DR4、白人和黑人的DR2以及白人和墨裔美国人的HLA DQB1 * 0302。一项病例对照研究显示,在韩国SLE患者中,Fas启动子-670多态性与抗RNP抗体的产生具有显著的相关性。    4 h# U+ B2 Q. W6 w/ d, R+ E
      4.抗ds-DNA抗体    : |* y5 e. a( n! N) \
      这些抗体可能会引起肾小球肾炎的发生。有证据显示HLA-DR3, DR2和DR7与这种抗体反应相关。与它们连锁的HLA-DQ等位基因可能也参与这种相关性。   
) U2 U& \/ x( M2 N8 a5 w* A- r) ?9 w! P      总之,MHC与很多自身抗体(包括抗 dsDNA抗体、抗磷脂抗体、抗RNP和抗 Sm抗体)的关系很复杂,目前尚无定论。其他MHC 11类基因包括DP, DM, Tapl和Tap2等位基因与SLE没有相关性或只有微弱而不一致的相关性。8 |, p1 B" u" L$ P
      (三)补体 C2和C4
* V5 A- t- t' g4 h, p       MHC III类区域内的补体基因包括C2、C4A、C4B和B因子。它们紧密连锁,通常作为一个整体被遗传,称为补体复合型(complotype)。白人中的遗传性C2缺陷定位于HLA-A25、B18、DR2 (DRB1*1501)、DQB1*0602单体型。此种缺陷是由于28个碱基的缺失导致C2转录子的剪接异常。在白种人群中C2杂合子缺陷很普遍(大约1%~2%),并且在一些研究中发现SLE患者中杂合性缺陷的比例增加,但此结果并未在另外一项研究中得到证实。在白种人群中C2纯合子缺陷出现的比例大约是1/10,000,其中大约有30%发展成SLE或狼疮样疾病,这些患者常常含有抗Ro抗体(而不是抗La抗体)。总之,C2缺陷可能是白种人群中不常出现的SLE危险因子,但对于亚洲人或非裔美国人不是。
2 |. ]* k2 J& t2 f- L6 A  j      血浆C4是两个C4A基因和两个C4B基因的蛋白产物。尽管以的双重纯合性缺陷(没有C4产生)很少见,但这些个体中大约有70%发展成SLE或狼疮样疾病。更常见的是,在C4A或C4B位点为纯合性无效等位基因的个体,血浆C4水平往往减少。C4A和C4B的功能不同。对白种人群的多个研究揭示C4A缺陷与SLE相关,其中C4A*QO等位基因(C4无效等位基因)的频率在患者中是0.25~0.41,而对照中是0.10~0.23。C4A*QO常常由HLA-B8、Cw7、DR3、C4A* QO和C4B1单体型的C4A和21-OHA基因的缺失引起,而这种MHC单体型在白种人群普遍存在。因为患者DR3的频率也增加,而DR3阴性的患者C4A无效等位基因并不增加,所以很难判定扩展的MHC单体型内独立位点在SLE发病中所起的相对作用。对C4A无效等位基因位于其他MHC单体型内的亚洲人的研究,支持C4缺陷可能与SLE易感有关。总之,越来越多的数据一致显示 C4A* QO和SLE相关。然而,在含有无效等位基因的MHC单体型内还可能存在其他基因与SLE的易感有关。
3 L6 d0 Z5 e: L      (四)肿瘤坏死因子
, Y; i3 f& d: h8 X      除了补体 C2和C4位点之外,在MHC III类区域内编码TNF-α,TNF-β和淋巴毒素一β的肿瘤坏死因子(TNF)基因也提示与 SLE易感有关。肿瘤坏死因子α基因的多态性也与SLE有关。对狼疮鼠模型和DR2阳性的SLE患者的研究表明,位于TNFA基因内或其附近的DNA多态性与TNF-α产物水平的下降有关。与DR3阳性的SLE患者相比,DR2阳性的患者狼疮肾炎的发生也与这种基因多态性有关。重组TNF-α的替代产物能够延迟狼疮鼠狼疮肾炎的发生。使用抗TNF-α单克隆抗体治疗的人类风湿关节炎患者偶尔可以诱导产生抗dsDNA抗体和自限性的临床狼疮症状。这些发现提示:①TNF-α水平的降低可能与SLE易感有关;②TNFA基因的多态性可以影响其产物的水平。  / R  R( y* F" |5 L- `
     近年,人们广泛研究人 TNFA基因启动子区域的多态性与很多自身免疫疾病的相关性。其中-308A TNFA或独立或作为MHC扩展单体型HLA-Al-B8-DRB1 * 0301-DQ2的一部分,与SLE的相关性已经成为研究的焦点,研究对象有白人、亚洲人和非裔美国人。-308A TNFA等位基因显示出比-308G TNFA等位基因更高的转录活性。然而,其他相似的研究并没有一致证明其与疾病相关或活性增强。因此,还需进一步研究 TNFA基因多态性是否与SLE易感有关。
7 `! j/ u3 X4 j  f2 F4 e& ?     (五)MHC单体型和SLE   1 p. s- A" [3 a8 q2 Z1 e0 t
     图15一4描述了与SLE相关的MHC单体型。早期对B8与SLE相关性的发现可能是因为B8-DR3(新的命名系统称为DRB*0301)扩展单体型,它含有补体 C4A无效等位基因(C4A*QO)、DQA*0501和DQB1*0201。这种单体型在白种人群中非常普遍,频率大约是25% ,并与多种自身免疫病相关。在南部欧洲人、墨西哥人/墨裔美国人中发现其他含有DR3的扩展单体型 HLA-B18-C4B * QO-DRB1*0301-DQA1*0501-DQB1*0201,也与SLE相关。含有 DR2的 SLE相关单体型(HLA-B7-DRB5 * 0101-DRB1 * 1501-DQA1*0102-DQB1 * 0602)常常出现在西部欧洲人、非洲人(DRB1*1503)和亚洲人中。在亚洲人中,引起C4A无效表型的基因缺失往往与经常在白人中出现的基因缺失不同。许多研究常使用不同的种族来调查C4A无效基因在SLE发病中的作用。MHC区域紧密连锁不平衡,因此很难判断是单个位点还是多个独立的位点决定了所观察到的扩展单体型与SLE的相关性。总之,MHC区域可能含有多个易感基因,它们通过不同的途径影响狼疮易感性。根据目前的研究结果,这些易感基因的功能还不甚清楚。目前普遍认为,决定MHC内每个相关位点在SLE发病中所起的相对作用非常困难,因此未来10年的研究任务任重道远。最近,Graham等通过对 334个 SLE家庭(90%为高加索种族)使用覆盖HLA区域的密集多态性微卫星标记进行作图分析,鉴定了与SLE相关的三个特异单体型 (DRB1 * 1501/DQB1 * 0602、DRB1 * 0801 /DQB1 * 0402和DRB1 * 0301/DQB1 * 0201),它们贯串II类区域,并存在传递不平衡。他们将含有DRB1 * 1501和 RB1 *0801的 SLE相关性单体型范围缩小到约500kb左右的区域,并且得出这三个HLA II类单体型是人SLE的重要危险因子。
* S" E5 S3 J* @: {, S" r& U& ^) |! y1 M$ E7 T' {
四、非NIHC位点和SLE的遗传相关性 : a. a) B. y  |" v% R+ ^
      在狼疮鼠模型和人类狼疮进行的全基因组扫描已经清楚地证明,位于MHC复合体内的基因和其他非MHC染色体位点都是引起SLE产生的危险因素。编码具有相关免疫学功能分子的很多基因与SLE相关(表15一1)。下面是候选基因的染色体定位以及相关研究的总结。& O8 Z8 Y5 j. t. x2 f0 k& P: E
      (一)Clq(位于lp36 )  
( u' {: V: Q; ~+ O       三个基因(a、b和c基因)编码补体系统的第一个组分。三个Clq基因中任何一个基因的纯合子缺陷皆无例外地与SLE相关。这是一个很强的疾病易感基因,具有此种缺陷的个体超过90%都会发展成SLE。然而,Clq纯合性缺陷在人群中非常少(迄今全世界大约报道了40例)。尽管具有不同的种族和遗传背景,这些患者年轻时就患病,且没有女性易患的性别倾向。他们共同含有一个几乎不变的特征——严重的光敏感性皮疹,常常还伴有高滴度的抗RO抗体。3 w  c8 ?5 r6 o7 ?
    为了了解为何Clq缺陷者易患SLE,人们建立了Clq缺陷的狼疮鼠模型。具有某种遗传背景的小鼠中有相当比例发生了肾小球肾炎,并且出现免疫复合物沉积,而其他小鼠没有。这些数据与遗传交互作用的体现相一致,提示一个单独易感性基因(Clq)是鼠SLE表达的必要而不充分条件,或者在抗性小鼠中存在遗传修饰成分,通过Clq介导而抑制表型产生。有趣的是,在Clq缺陷的小鼠中观察到显著增多的肾小球凋亡小体,并且与疾病的状态无关,而在野生型小鼠中则无此现象。这些体内发现与以前的体外研究数据符合,后者显示在缺乏抗体的情况下,Clq与紫外线照射的角化细胞中的凋亡小泡直接结合。这些研究者推测Clq通过清除凋亡细胞维持免疫耐受,因此可以防止对含有自身抗原的凋亡小泡产生自身免疫反应。
8 ?: b7 A5 J) a          15-1.jpg   ?" `3 K7 b- x' E+ e
      人和狼疮鼠的研究结果强有力地提示——Clq的纯合性缺陷是SLE发生明确的遗传危险因素。除此之外,对小鼠的研究阐明了这种遗传缺陷在疾病发病中的作用机制。然而,该遗传缺陷较低的发生率使之成为SLE一个罕见的遗传危险因素。
" K  v. w3 `7 u. g      (二)TNFR2(位于1p36)   
: R0 A/ k# _0 n: ]. M       p75肿瘤坏死因子受体(TNFR2)是与TNF-α或TNF-β结合的两个膜受体中的较大者,在不同的细胞类型中调节效应器的功能。TNFR2可能对于T细胞尤其重要,因为它是循环T细胞的主要TNF受体,也是参与CD8+T细胞自主调节性凋亡的已知的主要调节因子。因为 TNF-α是 SLE重要的易感候选基因,所以参与TNF调节途径的分子也可能影响SLE的产生。) o7 j+ l) I" O& s
      TNFR2是狼疮鼠易感位点(NZB衍化的Nba-1 , Imh-1和Mott-1位点)内的候选基因。与这些位点连锁的自身免疫表型包括致死性肾小球肾炎、高Igm球蛋白血症和异常浆细胞(Mott细胞)形成。TNFR2位于鼠4号染色体的远端,该区域与人1号染色体的短臂(1p36 )同源,而两个独立的全基因组扫描结果显示1p36与人SLE存在连锁,由此可见TNFR2也可能参与人SLE的发病。TNFR2的一个单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism, SNP)可引起第6个外显子中第 196位的甲硫氨酸被精氨酸替代。在日本人群中此SNP与SLE相关,而在西班牙人或英国人中则无此相关性。最近,日本的另一个研究小组证实了TNFR2 196R等位基因与SLE细胞IL-6产物合成显著增加。与196M TNFR2相比,196R TNFR2诱导的细胞毒活性也增加。这种氨基酸的改变是否具有功能意义至今还无定论。最近的一项对意大利人的病例对照研究没有发现SLE和一个位于TNFR2内含子的微卫星标记具有相关性。Sullivan等在白种人群中并没有找到TNFR2基因3’端翻译区的遗传多态性和SLE相关的证据。因此,目前 SLE和 TNFR2多态性相关的证据很弱且结果不一致。TNFR2的遗传多态性是否是狼疮的危险因子还需做进一步研究。
9 @7 M- q' Q  z  U* X2 k; b) S      (三)FcγR II a、FcγR III a和 FcγR III b (位于1q23-24)    " V" F9 w- x" N9 t# k. V* C1 y! \
      这些受体属于能与IgG分子的Fc段结合的分子家族。每种 Fc受体识别一个或几个密切相关的IgG同型体,并在不同的白细胞膜上表达。FcγR II和FcγR III都以较低的亲和力与免疫复合物中的多聚IgG结合,接着,参与调节免疫复合物的内化过程、抗体介导的细胞毒反应和细胞因子的释放,藉此将体液和细胞免疫反应相联系。对凋亡小体和免疫复合物的清除异常及随后的组织免疫复合物沉积被认为在SLE的发生中起着重要的作用,因此FcγR是SLE的重要候选基因之一。下面着重介绍影响 FcγR II和FcγR III分子发挥最佳作用的遗传多态性。& F7 a) R  a, X+ Z
      FcγR II a (CD32)分子在单核细胞、巨噬细胞、中性粒细胞和血小板细胞膜上表达。FcγRII a能够与所有的 IgG同型体结合,但它是IgG2亚型的主要受体。FcγR II a两个共显性等位基因的第 131位密码子分别编码组氨酸(H)或精氨酸(R)残基。FcγR II a-R131与IgG2结合的效率低于FcγR II a-H131等位基因,由此引起免疫复合物清除减慢。在荷兰白人狼疮肾炎患者中,R131等位基因和R131纯合子显著增多。与此一致的是,在美洲高加索狼疮肾炎患者中FcγR II a-H131纯合子显著减少。对韩国狼疮肾炎和 SLE患者的研究进一步证实FcγR II a等位基因的这种倾斜分布。总之,这三个研究结果提示FcγR II a-R131等位基因增加了患狼疮肾炎的危险。然而,这个结果并没有被在美国、英国、意大利、荷兰或德国白人,非洲加勒比海人,中国人或韩国人中进行的很多类似的研究所证实。虽然在德国高加索SLE患者中并未发现显著的相关性,但FcγRIIa-R131/Rl31纯合子基因型 SLE患者易发生反复的蛋白尿、溶血性贫血、低补体血症和SLE发病年龄提前。在荷兰SLE患者中也有FcγR II a出现倾向性分布的明显趋势,在 13例SLE患者中,纯合子R/R患者较H/R和H/H患者体内对IgG包围的红细胞的清除要明显减慢。这些数据均支持FcγR II a-R131等位基因可能是产生某些SLE临床表现的弱危险因素或疾病调节因子。有两个独立研究小组支持FcγR II a-R131可能不是SLE的遗传危险因素,但可能是狼疮肾炎的危险因素,尤其对于抗Clq IgG2抗体阳性的患者。这些研究人员推测,抗 Clq的IgG2自身抗体可能是 R131/R131基因型的狼疮患者引起肾炎的特殊肾源性因素,因为它们清除含有 IgG2抗体的免疫复合物的能力较低。
0 t1 R9 x# Z% v. [      FcγR III a (CD16 )在NK细胞、单核细胞和巨噬细胞表面表达。它能够与 IgGl和IgG3亚型结合。在559位上的T→G是常见的多态性变异,并导致苯丙氨酸(F)被颉氨酸(V)取代(在引导序列中为 176位氨基酸,在成熟序列中为158位氨基酸)。正常人V/V纯合子结合IgG1和IgG3的能力比F/F基因型者更有效。Wu等报道了在不同种族人群中低亲和力等位基因和SLE具有很强的相关性,尤其在狼疮肾炎患者中纯合子 V/V出现的频率低。对白人和韩国人的研究进一步支持SLE患者中FcγRIII a-158V/F的倾斜分布,但对荷兰白人和非裔美国人的类似研究并未得到同样的结论。Seligman等最近证明了低亲和力 FcγR III a-158F等位基因与狼疮肾炎的危险性在白种人群中存在相关性,而在非白种人群中则无。相比之下,在所研究的高加索、西班牙、非裔美国人和亚洲太平洋岛民中,低亲和力的FcγR II a-131R等位基因并不与狼疮肾炎相关。  # O% o6 S) r9 d. @- T/ f$ A5 T" c  L
      FcγR II a和FcγR III a都是跨膜蛋白,而FcγR III b通过磷脂酰肌醇与细胞膜相连。FcγR III a和FcγR III b都能与IgG1和IgG3结合,但在不同类型的细胞中表达;前者主要位于自然杀伤细胞和巨噬细胞,而后者主要存在于中性粒细胞。对FcγR III b等位基因缺失的几例SLE患者的早期报道暗示它可能与SLE的发生相关。除此之外,FcγR III b基因的两种常见的变异等位基因NAl和NA2有4个氨基酸不同。NA2纯合子的调节吞噬作用的能力比NAl纯合子弱。Hatta等报道,日本人群中FcγR III B-NA2 /NA2的个体发生狼疮肾炎的危险性增加。此项研究还同时比较了FcγR II a、FcγR III a或 FcγR III b等位基因与SLE的相关性。结果发现只有 FcγR III B-NA2是SLE的危险因素,而非FcγR II A-R131或FcγR III A-158F等位基因。然而对荷兰白人的类似研究发现,NAl等位基因在狼疮肾炎患者中出现的频率比在非肾炎患者中显著增高。而另一项对美国和荷兰白人的研究发现,FcγR III A-158F等位基因与SLE有显著的相关性,FcγRII A-R131或FcγR III B-NA2则没有。  
) c. ?/ _: ^( M3 s6 B1 Y1 P5 U! u5 J      根据所积累的数据可以发现,FcγR II或FcγRIII低亲和力等位基因可能是 SLE或狼疮肾炎的危险因素,因为其结合和清除免疫复合体的能力较低。基于与不同的致病自身抗体的IgG同型体结合,这些受体在不同的人群中对疾病发病中所起的相对重要性可能不同。对FcγR的遗传学研究表明,对一个复杂的多因素疾病如SLE来说,要想在阐明候选基因在发病中的作用上达成共识是多么困难。疾病的异质性和遗传混杂因素可用来解释那些不一致的发现。既然它们在近交鼠模型中不起作用,研究人员使用敲除FcγR工和FcγR IIj基因并有正常7亚基缺陷的小鼠来研究FcγR在肾小球肾炎中的重要性。尽管致病自身抗体和免疫复合物在肾脏沉积,这些FcγR缺陷的小鼠不会发生肾小球肾炎,这提示FcγR在自身抗体介导的肾脏损害中是必要的。最近,Edberg等在126个多患者家系中发现了FcγR DI A和FcγR II A位点连锁的证据,而FcγR IU B则不连锁。使用以家族为基础的TDT和PDT试验,他们发现FcγR IQ A位点低亲和力F176等位基因从杂合子父母向SLE受患子代优势传递,但没有FcγR II A位点等位基因优势传递的证据。一项大型病例对照研究证实了FcγR III A与SLE的相关性。他们的研究有力的支持了FcγR IIIA基因的功能性SNP在SLE发病中的作用。; ~( E" _+ E7 ~* o
      (四)TCRζ(位于1q23 )   ) R2 M, d# g# ^  u
      在大部分SLE患者中,可以观察到TCR/CD3介导的信号传导中TCRζ链表达的减少。这种减少与疾病的活动性、用药或临床表现无关。每个TCRζ链或CD3-γ、-δ、-ε链含有一个或更多的免疫受体酪氨酸激活基序(ITAM)。它们与结合抗原的TCR α/β(或γ/δ)链存在非共价的结合,调节T淋巴细胞内的信号传导。在TCR激活的信号传导中,早期关键事件是ITAM的磷酸化和它后续的脱磷酸作用。鉴于SLE患者T细胞缺陷和ζ链在T细胞激活中的重要作用,一些研究小组将这个基因作为SLE的重要易感候选基因。在两个日本SLE患者中观察到了TCRζmRNA第7个外显子(编码第 3个 ITAM近端的GTP/GDP结合部位)的缺如。随后,在8例日本SLE患者中的6例证实TCRζmRNA PCR克隆产物存在频繁突变,而在2例系统性硬化和2例正常对照中却没有发现这种现象。然而,通过对PCR产物直接测序,在生活在北美的高加索、非裔美国、西班牙、中国和日本 SLE患者中却没有发现TCRζmRNA的特异突变。相反,正常人群中也存在于SLE相似的SNP。因此有研究人员指出,TCRζ链基因的多态性并没有在SLE遗传易感性中起重要的作用。TCRζmRNA的突变差异可能是由于检测突变的方法不同所致。突变存在于克隆的PCR产物中,而扩增后的mRNA PCR产物中则没有突变,这提示这些突变为体细胞突变,存在于小部分mRNA中而没有相应基因组DNA的改变。这个解释与先前观察到的SLE患者外周 B和T细胞存在异常mRNA转录是一致的。4 N0 i5 W) W8 d6 }
      (五)白细胞介素-10(位于1q32)
6 M0 s+ d" F& d! e) e  X6 Q      IL-10是SLE重要的易感候选基因,因为: ①IL-10产物的增加可以促进 B细胞过度激活和自身抗体大量生成;②在散发的SLE患者的外周血中发现IL-10分泌细胞出现的频率增加;③对SLE患者及其亲属的研究提示遗传对IL-10产生的影响。Llorente等发现,来自于13个墨西哥扩展家系的SLE患者及其家属的IL-10和mRNA的自发释放水平比正常对照高。Grondal等随后在白种人群中证实了这个发现:来自于一个冰岛扩展家系的SLE患者和他们的亲属体内分泌 IL-10的细胞数目比健康对照多。SLE患者中IL-10产物水平的升高似乎是基本特征,不受疾病活动和治疗的影响。除此之外,环境因素也可能影响IL-10的生成,SLE患者的配偶体内IL-10分泌细胞数目也比对照显著增加。 ! D* a0 ~+ i8 K& t
     研究人员正积极探索引起SLE患者IL-10生成增加的分子机制。研究发现 IL-10分泌的水平与特异的单体型相关,该单体型位于IL-10启动子内,含有两个微卫星标记物或三个单核苷酸多态性。两项对白种人群和一项对墨裔美国人群的病例对照研究均证实IL-10启动子多态性和SLE之间存在相关。在其他一组高加索和亚洲人群中虽然未发现IL-10启动子多态性与SLE存在相关性,但与狼疮患者的肾病有显著的相关性。因此,IL-10启动子区域多态性增加SLE或狼疮肾炎发病的危险性的研究结果非常一致。然而,这一现象的分子机制还有待于进一步阐述。最近鉴定出了IL-10启动子区域新的多态性,这可能有助于阐明个体之间IL-10产物数量的差异和IL-10作用于SLE遗传易感性的分子基础。
- T* q/ D$ U. H( v      Mehrian等报道了IL-10和 Bcl-2基因型在决定SLE易感性中存在协同效应。最近,Wu等证实,在中国人群中同时携带Bcl-2-195bp等位基因和IL-10G138 bp易感等位基因的个体较单独携带Bcl-2-195 bp或IL-10G138 bp等位基因的个体发生SLE的危险性增加。
6 E  ^  s. x6 t, {1 s7 C      (六)CR1(位于1q32)    + m; T' S6 G0 a- E1 H7 A
      补体受体1(CRl)是补体C3b和C4b的结合受体,在红细胞、粒细胞、所有的B淋巴细胞和部分T淋巴细胞、单核细胞、球形足突状细胞和滤泡树突细胞的细胞膜上表达。它参与清除结合了补体的循环免疫复合体。SLE中过多的免疫复合体可能是由于自身抗体的过度生成或免疫复合物清除障碍引起。Wilson等量化了38个 SLE患者、14个配偶、47个亲属和113个正常个体中红细胞上的C3b受体,得出的结论是:经常可在狼疮患者中观察到的 C3b受体数目的下降是以一种常染色体共显方式遗传。随后,与红细胞CR1数目相关的Hind III限制酶产生的限制性片段长度多态性(RFLP)(7.4或6.9kb片段)进一步支持SLE患者CR1受体下降的遗传学基础。然而,对9个SLE多病例墨西哥家族和对印度人群的病例对照研究并未发现Hind III RFLP与SLE易感性相关。Kumar等发现,对照组中的患者其CR1数目保持稳定,而在狼疮患者中它们随血清 C3d水平、循环免疫复合物水平和疾病活动性而明显变化。因此,狼疮患者红细胞CR1低水平的表达可能是一种获得性缺陷。   
7 Y5 ~! ?" C  W' S- X. f      CRl等位基因长度的变化,使它们具有不同数目的C3结合部位。因为这种分子量多态性可能影响免疫复合物的清除,一些研究调查了最小的等位基因(具有最低 C3b结合部位的CRl-C等位基因)是否与SLE易感性相关。对一项大型SLE多病例家系的研究结果提示,SLE与C等位基因存在相关性,而对法国人、西班牙人、非裔美国人和美洲白人的病例对照研究并未证实。CR1长度的多态性看来不可能是SLE发生的危险因素。
2 t# ^3 V" u6 Q. W/ ]: g      (七)PARP(位于1q41-42)( y* }, R$ C$ n3 K
      聚(ADP-核糖)聚合酶(PARP)是一个锌指DNA结合蛋白,参与DNA修复和凋亡。以前发现SLE患者中该酶的活性和mRNA水平低于正常,而在SLE患者的正常亲属中处于中间水平,这提示PARP在SLE中的潜在作用。在自身免疫性风湿病和肠病患者中经常可以发现与PARP两个锌指基序结合的自身抗体。这些抗体并不显著影响PARP酶的活性,但是可以有效的防止凋亡中caspase-3介导的PARP断裂,延长细胞的生存,这一点可以导致自身免疫细胞清除的失败,维持自身免疫刺激。一些独立的研究小组发现,PARP基因位于与人SLE连锁的基因组区域内,随后有研究报道该基因的多态性与SLE相关。
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  w% l2 e* r$ _% ]     Tsao等最早确定lq41-q42染色体上的一个15cM区域与SLE易感相关,并将此区域缩小到大约 5cM,随后使用传递不平衡试验(TDT)来测试此区域内的三个候选基因是否与SLE相关。TDT是用来测试在核心家庭中,所测候选基因的等位基因是否从杂合子的父母优先传递给最年长的患病子女,因此,可以避免病例对照研究中由于人群混杂而可能造成的假相关性。对124个多种族家庭检测这三个候选基因,结果只有PARP等位基因显示了向受累后代的完全倾斜传递。某一PARP等位基因(85 bp等位基因)优先传递给受累后代而没传给正常后代。Tsao等认为,PARP可能是lq41-q42染色体区域内的易感基因,或可能与易感基因邻近。 ' P3 z& n) P6 {
      随后,对法国和德国白种人群进行的病例对照研究发现,85bp PARP等位基因与SLE无显著相关。除此之外,在对187个同胞对家庭、126个多病例家庭和119个单病例家族的多种族研究中,使用TDT分析并没有发现85bp PARP等位基因与SLE易感性之间的相关性。对非裔美国人进行 PARP等位基因病例对照研究发现,SLE患者与对照组的PARP等位基因频率显著不同,SLE患者的基因型显著偏移Hardy-Weinberg平衡(HWE),而对照则否。如果在一个标记位点偏离HWE平衡,则提示标记与易感位点之间存在连锁不平衡,也能提供疾病易感性的异质性证据。考虑到此类研究的增加,似乎所研究的PARP多态性并非SLE的危险因素,但可能与lq41-q42区域内其他SLE易感性位点存在连锁不平衡。最近表明HRES-1可能是一个额外的候选基因。HRES-1是一个与人类T细胞亲淋巴病毒相关的内源性逆转录病毒。很多SLE患者具有抗HRES-1的自身抗体,而HRES-1编码核蛋白。进一步的研究将帮助鉴定与狼疮易感性有关的lq41- q42区域内那些增加SLE危险性的基因多态性。9 {/ m4 ~) h1 \* o/ S( g
      (八)白介素-6(位于7p21-p15)   
+ c* h: Z! P! a* G. x5 C- b      白介素-6是一个重要的B细胞生长和分化因子。在对白人和非裔美国人的研究中,IL-6 3’旁侧区域的多态性已经显示与SLE相关,这可以增强IL-6 mRNA的稳定性,从而引起SLE患者IL-6水平的升高。SLE相关多态性是短的富含AT的微卫星等位基因,这只有在SLE患者中才能找到(占所研究的白种人群的13%,非裔美国人的9%)。迄今为止,这些结果并没有在其他独立的研究中被重复。最近,一项在德国人中进行的病例对照研究显示,IL-6启动子多态性-174 G/C并未明显导致 SLE易感,但是倾向于引起独特的临床和免疫学特征,例如盘状皮损和抗组蛋白抗体。
% \2 k$ m# w( O5 I) h1 Z1 S      (九)甘露糖结合的凝集素(位于10q11)    7 \$ [# i4 r5 _1 z% }
      甘露糖结合的凝集素(MBL)在细菌或病毒表面结合甘露糖,启动病原体调理作用路径,并通过MBL相关蛋白酶激活补体。MBL缺陷导致低水平的循环MBL、微生物调理作用受损和频繁的感染。在一般人群中MBL缺陷的发生率约 5%~10%。在三维结构上 MBL与Clq非常相似。补体缺陷与SLE之间众所周知的相关性促进了对SLE患者MBL的遗传学研究。对白人、非裔美国人和中国南方人的病例对照研究已经发现,启动子区域和第 1个外显子的多态性在 SLE患者中出现的频率比对照要高得多,而这种多态性与低水平的MBL相关。最近,Garred等认为MBL纯合子变异等位基因可以解释一小部分丹麦 SLE患者感染危险性增加的原因。来自于西班牙和日本的研究小组得出结论,具有MBL基因54位密码子突变等位基因的纯合子个体可能易患SLE。一项以丹麦人群为基础的研究提示了MBL基因变异与疾病严重性和感染的相关性,说明MBL基因是SLE的一个疾病修饰位点。因此,人们一致认为 MBL突变等位基因是发生SLE的次要危险因素。: `3 G% z4 s4 x' z% @: F8 F
      (十)白介素4受体(位于16p11-12)和α干扰素受体(位于21q22)    " O7 @/ B: Q7 M3 U" T
      SLE患者的细胞因子成分引起了人们巨大的兴趣。因为IL-4和IL-4受体(IL4R)介导的信号传导对于Th2表型的保证非常重要,这两个基因的功能多态性可能倾向于发生自身免疫疾病。最近对50个日本SLE患者和100个对照个体的研究表明,SLE与IL-4Rα链基因多态性(密码子50和551)显著相关,而与IL-4基因启动子多态性无关。Thl细胞产生的一个重要细胞因子是α干扰素。最近日本学者报道了SLE易感性和α干扰素受体(IFNAR)1和2基因突变体的遗传相关性。这些发现还有待于对其他人群的研究以证实。
% t, U' c& y4 {- Q      (十一)T细胞受体基因  
* i" F. A0 G4 R7 Z% j      最常见的T细胞受体(TCR)是位于大部分T细胞的αβ T细胞受体,其他的T细胞含有γδ T细胞受体。TCR α和β链基因位于人14号染色体,而β和γ链位于人类7号染色体。在TCR基因位点内,DNA重组过程将一个可变基因片段(一个多样性基因片段)、一个连接基因片段和一个恒定基因片段连在一起以编码基因产物。多种多样的TCR库 (Repertoire)能够向MHC I/II分子递呈不同的加工后的肽链以开始免疫。一些检测 SLE患者TCR RFLP的研究获得了微弱和不一致的结果。Tebib等报道在美洲白人中TCR α链的恒定区与SLE存在相关性,但是在墨西哥人中则无。Huang等对北美白人(14个SLE多病例家系以及 41个病例和88个对照)的研究并不支持此结果。Dunckley等发现,在TCR (α、β和γ)RFLP与SLE或MHC II类分子之间并无相关。Frank等报道了TCR β RFLP与抗 Ro(SSA)抗体相关而不是与SLE相关。对5个多病例高加索家族的研究也没有观察到TCR α、β和γ链基因与SLE相关。家族研究的样本含量很小,因此可能缺少有力的证据来检测连锁。目前得到的数据尚不能证明TCR基因多态性与SLE的危险性有关。' l( a( F$ r0 r' K. y0 C( ?( _
      (十二)免疫球蛋白重链和轻链基因  - }" h8 U  v$ C* g# W1 T! D
      以前对免疫球蛋白重链位点(位于14号染色体)和其基因产物(Gm同种异型体)的相关性研究,以及对κ轻链基因(位于2号染色体)和其基因产物(Km同种异型体)的相关性研究均获得了不一致的结果。在美洲和澳大利亚白人、日本人和非裔美国人中观察到Gm表型与SLE相关,但是在匈牙利人或中欧人中并没有发现。据报道,Km表型和 SLE在北美白人中有相关性,而在中欧人中也未得到证实。Kumar等发现在无关的墨西哥个体和墨西哥SLE多病例家族中,Ig重链恒定区的多态性与SLE存在显著的相关性,而美国的SLE患者中并没有此种相关。Blasini等也没有观察到A轻链多态性和 SLE的关联。因为 Gm/Km同种异型体或Ig RFLP只能检测存在于免疫球蛋白基因位点的大量变异中的有限多态性,这些研究不能排除免疫球蛋白基因多态性增加患SLE危险性的可能。  
0 T3 F: V8 g4 x$ R      一个特异 V基因的表达和受体编辑可以调节自身抗体的产生。Olee等报道25%的RA和SLE患者,及2%正常对照中有Humhv 3005基因(可能编码类风湿因子的重链)的缺失。同一小组的进一步研究结果提示 V基因的缺失是患SLE的弱危险因素。9 z/ N7 i! D1 t7 H+ I$ f/ w
五、基因组位点与人类SLE的遗传连锁   # n2 ^+ U$ y3 _2 Q/ r& p
      连锁分析用于研究被同一种疾病累及多个成员的家族,其基本原理是易感基因邻近的DNA标记物将与疾病基因一同被传递给家族中的受累个体,因为他们可能共享疾病位点的同一易感等位基因。基因组扫描通常使用间距10~20 cM的遗传标记物(1cM相当于一百万个DNA碱基对),以覆盖整个基因组而对易感位点进行定位。大量的研究标记(约350个微卫星标记)明显增加了连锁结果假阳性的可能,因此需要在相互独立的样品中重复和验证已得到的结果。然而,判定一个研究是否已经重复了先前研究人类复杂疾病得出的连锁结果并不容易。专家们对确证所需要的统计学证据和定位时可接受的变异还没有达成一致。
' j; ^. t. Q5 i. i# B% T5 j" T      如表15-2所示,在过去的几年内已经有4个独立的研究小组通过基因组扫描寻找含有SLE易感基因的位点。比较这些研究小组获得的结果,可以清楚的显示:①多个基因与SLE易感有关;②没有一个位点在所有研究的SLE多病例家庭中被证实与SLE易感有关;③如果使用Lander and Kruglyak标准解释连锁统计,目前有6个位点符合与 SLE显著连锁的条件(LOD值≥3.3或3.6,P≤5 × 10-5或2×10-5取决于研究对象为扩展家系或受患同胞对,见表15-3 ;④表15-4 中列出的 19个位点显示可能存在连锁(LOD值≥1.9或2.2,P≤1.7×10-3或 7 ×10-4)。如果使用 Lander and Kruglyak标准解释可确证的连锁关系(对每一个独立的研究小组P=0.01),则有5个位点被确证存在显著的连锁:1q23, 1q41-42, 2q37,4pl6-15.2和6pll-21。% K5 X) b9 s# m0 A: }% ?* u. |
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, g4 G" g# n! y! J# G- N) L      多种因素可能造成不同研究所确定的连锁位点不同,其中包括遗传异质性、疾病异质性、检测连锁的能力差别、样本中等位基因频率的随机波动(特别是小样本)和连锁分析方法的不同。如表15一2中所示,在所研究的对象中,样本的大小、种族组成和家族结构都有很大的差异。Gaffney等研究了含有受累同胞对的家庭,包括队列1中的105个家庭和队列2中的82个家庭,他们中80%是白种人群。Shai等研究了80个多病例家庭(主要是同胞对家庭),其中有43个墨裔美国家庭和37个高加索家庭。Gaffney和 Shai等都应用 GENEHUNTER软件进行非参数多点连锁分析。Moser等主要应用参数为基础的两点连锁分析来研究94个大家族,他们主要由55个高加索和31个非裔美国人家庭组成。Linqvist等也应用参数为基础的两点连锁分析研究了6个冰岛大家族和 11个瑞典多病例家族。   
9 H5 M6 R8 L1 `' ?3 X1 V2 v9 N- I      Moser等报道了在非裔美国人中1q23与SLE连锁(LOD值为3.37)。此区域与狼疮鼠模型中的连锁区域同源,其中包括几个与人类SLE易感有关的Fcγ受体多态性。随后对一个扩展家系的基因扫描结果及两个独立的研究结果均进一步证实此区域与SLE连锁。
" ?6 {; \7 b3 S1 j      Tsao等对与已知狼疮鼠易感位点(小鼠1号染色体远端的重叠 Slel /Nba2 /Lbw7位点,)同源的人染色体区域进行靶定向基因组扫描,最早将与SLE易感性相连锁的区域定位于1 q41-42。对含有52个受累同胞对的多种族家庭(大约50%白人、28%亚洲人和22%非裔美国人)的研究中发现,1q41-42中一个15cM的区域显示与SLE连锁。这一研究结果提示,同样的基因在小鼠和人中都可以导致SLE易感。随后,Tsao等对含78个受累同胞对的扩展样本进一步研究,多点连锁分析发现在先前15cM的连锁区域出现LOD值为3.3的峰,并将连锁的易感区域缩小到5cM左右。此后有2个独立的研究小组分别证实1q22-24与SLE存在连锁,其中包括明尼苏达州大学对187个同胞对家庭中进行研究的结果(LOD = 1. 33)和俄克拉荷马的研究小组获得的显著P值,Risch认为在这些研究中所定的位点存在差异。应用适当的家系对复杂人类疾病进行易感区域定位时,10cM和更小的遗传距离是较理想的间隔距离。最近,Graham等对从明尼苏达州收集的210个SLE同胞对家庭进行研究,证实1q41与SLE连锁。他们还报道了在122个核心家庭和所有332个SLE家庭中,1q41-42间域内的单一标记等位基因和短的标记单体型(两个和三个标记组成)存在传递不平衡。此区域内的多个标记显示传递不平衡,单个标记连锁不平衡的峰值出现在D1S490(家系不平衡试验PDT global P = 0. 0091)。因此,上述数据强烈支持此区域内存在SLE易感基因。 ( h$ q, ]8 P% K  `! \! y& w
      Gaffney等对187个SLE同胞对家庭进行的基因组扫描结果显示,6pll-22和16ql2-13都有大于3.6的LOD值,这是目前为止所研究的最大样本。按照Lander和Kruglyak提供解释,LOD值大于等于3.6说明存在显著连锁。6p11-22间区含有MHC区域,后者含有很多具有重要免疫学功能的基因。尽管Shai等的研究支持在这些位点存在连锁,但它们各自的P值没有达到0.01,这也是Lander和Kruglyak建议的用于确证连锁的阈值。Lindqvist等认为瑞典人群中MHC区域与SLE存在连锁,而在冰岛人中则否。Tsao等最近报道 l6q13与SLE存在连锁。$ l- Z! [. J/ R3 H
      对俄克拉荷马 126个家系的研究发现4p16-15.2与SLE之间存在连锁(P = 0.0003,LOD = 3. 84),这一位点已被明尼苏达州研究小组证实(LOD=1.5)。除此之外,对俄克拉荷马的美洲白种人群的研究发现4p16-15.2和5p15之间存在上位相互作用(P=0.038)。在这一研究中使用了多种统计手段,提示若使用单一的连锁方法对特定的样本进行分析,可能不能检测到重要的连锁关系。
3 w+ u0 y1 Y% D6 s1 l      最近,Tsao等使用非参数多点连锁分析(SIBPAL2, S. A. G. E 4, 0)和排除性定位(GENEHUNTER),对含有 145个SLE受累同胞对的115个多种族核心家庭进行研究,发现SLE与1q23[峰值位于DlS2675,平均等位基因共享(MAS)为0.56,P=0.003〕和16q12(峰值在D16S753和D16S757之间,MAS=0.57,P=0.003)连锁。而且,1q23位点单体型的共享分布随16q12单体型共享的增加而增加(P=0.008,非参数Jonckheere-Terpstra精确统计测试)。值得一提的是,这些数据提示1q23和16        q12之间的交互作用可能对SLE的易感性产生了重要的影响。因此利用相关连锁区域的交互作用将有利的推动基因定位的发展。  : ?: {* @  H! F" o" u
      有趣的是,在SLE家庭中通过连锁分析发现的三个易感区域(1q42,11p15和16q13)也是人类其他自身免疫疾病的易感区域。对679个受累同胞对的联合基因组扫描发现,1q42的基因组区间与1型糖尿病连锁。Gaffney等曾经发现11p的基因组区段与SLE相关,他们注意到此区域也与哮喘、多发性硬化和 1型糖尿病有关。同样,染色体的16q13区域与SLE、克罗恩病、Blau综合征、银屑病、1型糖尿病和哮喘有关。上述的研究结果提示,常见的同一易感基因可能会对多个临床表现不同的自身免疫病易感。然而,连锁的区间通常范围相当大,可能含有几百个基因。因此,也可能是共享区域内的不同基因对不同的自身免疫病易感。最近,发现了与两种不同的自身免疫病相关的IL-2共享基因变异体。对 1型糖尿病和多发性硬化小鼠模型的独立研究,发现与这两种自身免疫疾病都相关的一个共同基因区域。随后的研究显示,这两个自身免疫疾病的易感小鼠品系在共享基因组区内共享 IL-2基因的同一个基因变异体,但是抵抗小鼠品系有不同的突变体存在。基于IL-2在这两种疾病中的重要生理作用,研究人员认为在易感品系中共享的基因变异体是这两种自身免疫病的共同危险因素。1q42,11p15和16q13区域是否存在被SLE或其他自身免疫病共享的相关基因突变体还有待于进一步研究。
8 T& c  G9 o3 N      SLE表现型非常具有异质性。通常认为,如果多个家系呈现家族性 SLE亚表现型,则此家庭在某些位点上更可能具有遗传均质性,这些位点与特异亚表现型和SLE的表达都有关系。最近,Tsao等对159例SLE受累同胞的研究,提供了SLE表现型存在家族性的证据,包括血小板减少、盘状红斑、神经系统疾病(癫痫和精神异常)、溶血性贫血与溶血性贫血伴发的神经系统疾病。利用家族亚表现型将家庭分层,可减少异质性,有利于促进遗传危险因素的鉴定。  + N/ A3 D: a  `/ a
      另一个分层的途径是基于一个更广泛的假设,即如果至少有一个患有SLE的成员显示某种特别的表现亚型,则可按此表现亚型将SLE家族分层,以此减少临床表现的异质性,增加同源性,也更有利于发现与此表现亚型有关的危险因素。John Harley的研究小组使用这个方法,对呈现单个表现的家族进行分层以重新评价基因组微卫星标记物扫描数据,寻找连锁的证据。他们提供的证据有:①位于染色体17p13(最大LOD=3.6)上的一个皮肤白癫相关易感位点 SLEV1;②以溶血性贫血(位于D11S2002最大LOD=4.5)和核仁抗体型(最大LOD = 5. 62)对非裔美国人(AA) SLE患者分层,发现11q14上存在易感位点SLEH1 ; ③以神经精神表现(位于D4S2366最大LOD =5.19)对23例欧裔美国(EA)SLE患者分层,发现4p16上的易感位点 SLEB3 (293) ;④在37个欧裔美国家族中,19p13.2(位于D19S714最大LOD = 4.93)存在易感位点 SLED1,而 29个非裔美国人家族中,18q21.1(位于D18S858最大 LOD = 3.40)存在易感位点 SLED2,这些家族至少含有一个抗 dsDNA抗体阳性的患者;⑤以肾病分层的31个欧洲美国人家族中发现10q22.3存在易感位点 SLEN1(位于DIOS2470最大 LOD = 3.16), 2q34-35存在SLEN2(位于D2S2972最大 LOD= 2.15),及20个非裔美国人家族中11p15.6存在 SLEN3(位于D11S1984最大 LOD = 3.34),他们有两个或以上的成员同时患有SLE和肾病。   
' J  u6 E3 \3 R( N3 H1 E* ^$ |      现在面临的挑战是在那些有明显证据支持与复杂疾病如SLE连锁的位点内,鉴定所假定的易感基因。目前已经初步鉴定了狼疮鼠模型中同一易感位点内的两个候选基因。高质量的基因和功能研究为下面提及的易感基因的发现提供了强有力的证据。  
! w# K& P' t6 g3 L六、从小鼠连锁区间到候选狼疮易感基因的鉴定:Ifi202和Cr2  
# N" ]' ~! U$ G& \      小鼠1号染色体的远端不但是slel的位置所在,而且也含有与小鼠SLE连锁的新西兰黑鼠衍生品系的Nba2位点。使用异系同基因Nba2. C57BL/6和C57BL/6鼠对表达微点阵进行比较,显示在分析的11,000个基因中只有两个基因表达不同,即干扰素诱导基因Ifi202和Ifi203。这两个基因都位于Nba2区间内。应用定量逆转录聚合酶链反应和蛋白质表达分析对狼疮易感基因Ifi202 (编码p202蛋白)进行研究。结果显示这些小鼠的脾脏 B细胞中干扰素诱导的p202水平增加,这与B细胞聚集、凋亡抵抗和狼疮易感性有关。Ifi202基因是200-基因家族的成员,构成了小鼠1号染色体远端一段紧密连锁的基因簇。重要的是,鼠染色体的这个区域与人类1号染色体1q22-23区域具有同源性,而后者在一些基因组扫描中被发现与人SLE连锁。因此,评估Ifi202在决定人SLE易感中的潜在作用将会是很有意义的工作。   
6 m( q" _; d1 H# c$ x      小鼠的易感性位点 Slel被进一步分成一些功能相关且影响染色质耐受缺失的位点簇,在NZM2410鼠中指 Sle la , Sle lb和Sle lc.新西兰白鼠衍生的Sle 1c基因组区间含有编码补体受体 1和2的Cr2基因。NZM2410 /NZW Cr2内的一个单核苷酸多态性,导致产生一个新的糖基化部位。这种位于C3d结合区域的多态性减少了配体结合和受体介导的细胞信号传导。与NZM2410/NZW Cr2等位基因相关的功能检测结果提示该基因是狼疮易感基因。最近,Wu等发现CR1和CR2内的异常可能通过 Cr2内的一个特定的突变来修饰C57BL/6小鼠的其他SLE易感基因,从而导致自身抗体的产生。这些有趣的研究结果提示Cr2与狼疮鼠易感有关,这也推动人们对其在人SLE中的潜在作用做进一步的研究。
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 楼主| 发表于 2008-12-16 14:29:57 | 显示全部楼层

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