|
楼主 |
发表于 2008-12-16 15:24:43
|
显示全部楼层
4-4-第四节 其他风湿病的遗传学研究
一、强直性脊柱炎
( d& a3 ~* P+ u0 `; z8 u/ r% S! z; w
/ e8 u' i. `; u3 Y: l1 a 1.遗传流行病学
- i- j! U, {/ g2 R" o4 s: d( }' ?8 L; H' l
强直性脊柱炎(AS)是炎性关节炎的第二大病因,以脊柱和骶髂关节炎症为特征,引起骨关节破坏直至强直。该病大于 95%的患者HLA-B27阳性,家族聚集性高,人们很早就认为其发病与遗传有关。AS的群体发病率在0.1%左右。同卵双生子发病一致率约为63% ,一级亲属患病一致率8.2%,二级亲属患病一致率1.0%,三级亲属患病一致率0.7%,随亲缘关系的疏远发病危险性迅速降低。λs =82, λmz = 630,遗传度大于90%,证明遗传因素在AS发病中占重要地位。
5 @; m! h1 J) _( H! |
$ i6 P7 E, z, N5 Z% i5 M 2.易感位点研究
. w4 D5 W$ F. X6 C; u
|* H* f* [5 U4 G HLA-B27是主要的疾病易感基因,与该病存在明确的相关性,但是只有1%~5%的B27阳性个体会发生AS。有证据表明其他基因也参与了疾病发生。首先,B27阳性的患者亲属较B27阳性的一般人群发生AS风险只高5.6~16倍,说明存在非B27相关的家族性风险因子。此外,同卵双生子发病一致率高达63%,而B27阳性异卵双生子发病一致率只有23%.依据对AS家系及同卵双生子的研究,一般认为B27对AS易感性的贡献约占总遗传因素的20%~50%。Brown的研究结果显示 118个同胞对中有 9对 MHC单体型不同,认为只有31%可归因于MHC相关基因。 7 L/ c: K: W4 Y. G# k& d
6 l3 O" t' l8 a3 w1 g 1998年Brown等对105个AS多发家系进行全基因组扫描,发现MHC区域连锁与疾病高度连锁(LOD 8.1),同时也发现其他位于2p,2q,3p,l0q,11p,16q六个区域LOD值大于1.0,其中非 MHC 区以 16q连锁性最强(LOD2. 6)。 2001年,Laval等将多发家系数扩大至185个,含255个受累同胞对,研究显示MHC仍是连锁最强的区域(LOD15.6),非MHC区则以16q连锁性最强(LOD4. 7),其他连锁区域还包括1p,2q,9q,10q,19q。 MHC区域的λ等于5.2 (95%可信限3.0~9.0),16q区域λ为1.8。 6 j; E- O) \7 E. A% l( y- V/ } g/ a
; v, L9 S3 ~; B8 S' U; [2 J3 _4 f
3.候选基因研究 3 G; y: r% K: F
& A. F. [; M& J1 w; H8 b2 @% \8 i5 y HLA-B27含有 27个等位基因型,产生 25种成熟蛋白。在大多数种群中B * 2705是最常见的亚型,包括北欧、东西伯利亚及北美等。B * 2704在亚洲人群中常见,B * 2709仅见于萨丁尼亚岛的意大利人群中。MHC I类分子在内质网中与β2微球蛋白及肽类组装形成三分子复合物,该复合物存在于CD8 + T细胞。近期研究认为HLA-B27在 AS及相关脊柱关节病中的致病作用可能与其在内质网中错误折叠有关,从而影响细胞内信号传导并改变基因表达使B27分子出现不依赖抗原存在的某些效应,如重链二聚体形成。对脊柱关节病患者外周单核细胞及滑膜细胞的基因芯片研究发现,3个编码与内质网中错误折叠相关酶的基因表达增高,支持上述假说的成立。
! k! l/ |: ~2 Q" _$ x
5 a& ^2 R# ?1 b: J0 ]: t3 N 此外,有研究显示,定位于22号染色体q13.1区的细胞色素P450 2D6(异喹胍羟化酶)基因可能是疾病的候选基因。Brown的病例对照及家系相关研究发现,低代谢的等位基因纯合子与AS相关联,认为与CYP2D6基因有关的对天然毒素或抗原的代谢异常是增加AS易感性的原因。- d8 E5 O; i7 x- Z
0 i& {, F. X: x1 K$ W8 E4 L$ @
二、幼年类风湿关节炎 3 F& ^( T2 l7 O/ _: U: T
( h0 k7 Z f8 U* F, g 幼年类风湿关节炎(JRA)是一种异质性疾病,由一些临床表现、预后、免疫学特征各不相同的亚型构成,在欧洲则归为幼年慢性关节炎(JCA)。其群体发病率在不同种群中差异较大,多数报道 16岁以下发病率 0.01%~0.02%,较以前估计的要高些。在性别和各亚型分布方面,不同地区种族也有差异。Moroldo对71对同胞对ASP分析显示,76%同胞对起病方式一致,79%病程发展一致,提示该病的遗传倾向。目前已知的多数受累同胞对为少关节型,提示该亚型的遗传作用最强。JRA λs估计在15左右,在RA与SLE之间。
8 K- y! a v, n4 A C
U. q u& U2 ?) y 因为发病率低,ASP数量不多,目前尚无JRA全基因扫描结果。候选基因中,多家报道有与HLA区域的关联,其中,HLA-B27是少关节型的风险因子,HLA-DR1和HLA-DR4增加多关节炎型致病风险,血清阴性的多关节型与HLA-DP3有关。以8个微卫星标记对HLA-A至HLA-Q区定位研究,发现 DQA1和 DQB1间的微卫星标记与疾病相关,多点单体型分析显示这一相关性源于DQ7与疾病的相关。Prahalad分析了患者ASP中DR等位基因的传递情况,发现DR8和DRl l出现频率增高。
, `! Q# Y T4 X, m# c9 L: m* h: m8 m8 _* F/ E9 y5 c8 e3 I- p0 ?# L: ^
其他一些候选基因包括T细胞受体、细胞因子、细胞因子受体基因等,但多数没有明确的结论。Date等发现TNF-α基因增强促进子区域单核苷酸多态性与系统性JRA相关,且与DRB1 * 0405共同出现时优势比达3.84。San-jeevi认为NRAMP1基因高表达与疾病相关,而低表达起保护作用。
) i( B2 p, ?: q# j1 Z2 X6 Q1 S- @: l4 Z8 ]' O$ e: u5 a
三、骨关节炎
P% g4 L6 W! _% x( e- r# e! x: \6 l& `+ o W2 R7 e6 [ i
骨关节炎(OA)在老年人群中发病率很高,由一组异质性、以软骨病变为主的病变构成,分为原发性、继发性两大类。其中原发性全身性OA(PGOA )、家族性软骨发育不全、家族性晶体沉积病与遗传关系最密切,本节主要讨论PGOA。早期家系研究显示,PGOA先证者一级亲属患 X线摄影可见的全身性疾病几率是一般人群的两倍。对女性双生子研究发现,同卵双生子疾病状态和性状一致率高于异卵双生子;经过年龄体重校正后,39%~65%的手、膝关节OA归因于遗传因素。Bijkerk对膝、髋、手、脊柱放射学OA进行分析,经年龄、性别、体重校正后的遗传度为0.78,提示遗传因素在PGOA中的重要性。此外,年龄、体重等非遗传因素也与疾病发生率和严重度相关,环境因素可能在遗传因素的基础上起作用。
4 Z, Z' A7 y% v' q# [0 ~# E8 ]+ {9 n, @# w. d1 f! i
在候选基因研究方面,多数研究显示胶原基因COL2Al与全身性OA相关,Uitterlinden发现该基因与关节间隙狭窄的膝 OA相关;COL1A1与女性特发性OA相关。因为PGOA多见于绝经后妇女中,雌激素受体(ER)引起研究者关注,日本一项对ERα基因位点的限制性酶切片段多态性研究发现与PGOA显著相关,但未得到其他研究证实。维生素D受体基因(VDR)也是一重要候选基因,其基因多态性与伴骨赘的膝OA关联,致病风险增高 2.27倍。VDR表达于成骨细胞和软骨细胞,而这两种细胞均可见于骨赘中,提示VDR在OA骨赘形成中起作用。近年来,还发现其他一些基因多态性与疾病相关,如胰岛素样生长因子1、TGFβl 。
0 I/ Y/ j0 ?& E* I' \* A- G- t$ Q% n* R' Y
四、系统性硬化 - Y% K* C% h: q _& T
6 y5 J2 t) j4 f% m/ u 系统性硬化(SSc)是一种多系统结缔组织疾病,以过度纤维化、血管异常及免疫功能失调为特征,女性发病率是男性的3倍,30~50岁为发病高峰,分为肢端硬化症和弥漫性硬皮病两个病程预后各不相同的亚型。据美国统计该病的发病率为0.026%。最近对美国和澳大利亚的调查报告其一级亲属中发病率为1.4%~1.6%,计算家系发病风险λ约为54,与其他复杂疾患相比是一个较高的数值。 ' `: b3 W, W% ?% `& L
( m* o! D* w" P# A' V 因为SSc发病率低,目前还缺乏同卵及异卵双生子的大规模研究资料。在复杂疾病中常用的全基因扫描方法需上百对患病同胞对资料,在该病中难以开展,目前主要以参与纤维化、血管结构与功能、自身免疫过程的相关基因作为候选基因进行研究。
- v# j) s3 E! S2 J7 L8 Z, g
' s" S% o5 y8 | { 参与纤维化过程的基因中,微纤维蛋白1基因定位于15q,编码作为细胞外基质主要成分的一种糖蛋白。有报道微纤维蛋白 1基因5’未转录区SNP与SSc相关,在动物模型中该基因的重叠可出现类似硬皮病的表现,因而被认为是SSc的候选基因。TGFβ1在硬化的皮肤中表达增高,且参与纤维化过程,也是一可能的候选基因;但未发现该基因微卫星标记与SSc相关,而显示TGFβ2与限局型相关,TGFβ3与弥漫性硬皮病相关。此外,有报道人I型胶原α2链基因(COL1A2)与疾病有关,纤维连接蛋白基因多态性与SSc肺纤维化有关。Renzoni研究 IL-8与SSc肺纤维化关系,发现不论是否存在纤维性肺泡炎,IL-8受体基因CXCR2多态性均与SSc相关。
2 `( L3 t$ k2 z" g
0 Y. v8 ~: h2 v% z) J# |; f* z. f2 G; [5 Z 在影响血管结构与功能的基因方面,引起肺动脉高压的遗传因素受到人们重视。近期发现家族性原发肺动脉高压中TGFβ受体超家族的一个基因发生突变。对肺动脉高压分子机制的了解也有助于为研究 SSc肺血管病变提供思路。 & d% n' E5 U) I
. l" o" F. b/ O- t/ u 自身免疫相关基因方面,已发现HLA II类基因与特异的自身抗体或疾病亚型相关。例如,抗着丝点自身抗体与HLA-DQB1等位基因相关,抗拓扑异构酶抗体与HLA-DRw11相关。近期在日本人群中发现TNF-α微卫星标记与SSc相关,但因TNF等位基因与HLA II类基因存在连锁不平衡,这一相关性是否独立存在尚不清楚。 2 `+ K4 k' R K1 {- a! t) `
( 沈 南 冯学兵 陈顺乐 )
& T7 I7 q' t3 j. y3 I! H
7 l9 {& q6 ^3 ]! V- _+ ^! N 参考文献:
) B4 l7 L! n) i& M0 O, h9 K5 U% l/ m0 {/ l0 @$ f% p, ?
Brandi ML, Gennari L Cerinic MM, et alGenetic markers of osteoarticular disorders:facts and hopes Arthritis Res,2001.3:270一280
, {4 n- I# u9 _- k* ?( P
) ~2 X: }/ }, c* a Cornelis F, Fame S, Martinez M, et al. New susceptibility locus for rheumatoid arthritis suggested by a genome-wide linkage study. Proc Natl acad Sci USA, 1998.95:10746一10750 3 B" H% N0 h& ]7 `) r
) v, _" e- Y+ g6 g' H4 Z Gaffney PM, Kearns GM, Shark KB, et al. A genome-wide search for susceptibility genes in human systemic lupus erythematosus sib-pair families. Proc Natl Acad Sci USA, 1998. 95:14875一14879
) Z. f5 M9 a/ H! ^2 b! h/ K
# T3 x3 v: ? p" o% e+ O/ t/ W Gaffney PM, Ortmann WA, Selby SA, et al. Genome screening in human systemic lupus erythematosus: results from a second Minnesota cohort and combined analyses of 187 sib-pair families. Am J Hum Genet, 2000.66: 547一556
) a7 U% F( S. |/ P
0 `/ \5 P, q) D: q Glass DN, Giannini EH. Juvenile rheumatoid arthritis as a complex genetic trait. Arthritis Rheum, 1999.42:2261一2268 4 ]5 T6 N, ^$ U- K/ j, r# J3 ]" ?
+ o) K) l# {; m# D Gray-McGuire C, Moser KL, Gaffney PM, et al. Genome scan of human systemic lupus erythematosus by regression modeling: evidence of linkage and epistasis at 4pl6-15.2. Am J Hum Genet, 2000.67: 1460一1469 1 ^7 p3 H& ?2 C, C
; |) |/ n, A q4 {; i8 V) [
Gregersen PK. Genetics of rheumatoid arthritis: confronting complexity. Arthritis Res., 1999.1:37一44
; e5 r: G2 ]+ r- {3 m. r+ n' k7 C7 M2 u+ q9 H
Gregersen PK. Genetics of rheumatic diseases. In: Ruddy Set al. Kelley's Textbook of Rheumatology, 6th ed. St. Louis:W. B. Saunders Company, 2001.95一112 6 _! x9 V1 N, \, Z
8 f) P' V1 @6 y7 t Herrick AL, Worthington J. Genetic epidemiology systemic sclerosis. Arthritis,2002.4.165-8 5 Y, ?! r" @* h/ L' f4 y' k; o
/ l8 b6 i) {# \1 Q! \* yJawaheer D, Seldin MF, Amos CI, et al. A genomewide screen in multiplex rheumatoid arthritis families suggests genetic overlap with other autoimmune diseases. Am J Hum Genet,2001.68:927一936
& Z$ `% L! q! Y# a2 f- F+ e2 h$ N; _9 W3 s9 ^* u" X7 n* l
Jirholt J, Lindqvist AB, Holmdahl R. The genetics of rheumatoid arthritis and the need for animal models to find and understand the underlying genes. Arthritis Res, 2001. 3:87一97
" V2 j8 p% b, \4 Z# n% L! H- w2 T a. I
John S, Worthington J. Genetic epidemiology. Approaches to the genetic analysis of rheumatoid arthritis. Arthritis Res.,2001.3:216一220 ] S! i! l( ~/ f
2 X- V4 B; \7 N Lindqvist AK, Steinsson K, Johanneson B, et al. A susceptibility locus for human systemic lupus erythematosus (hSLEl) on chromosome 2q. J Autoimmun, 2000.14:169一178 3 { h+ y) j0 P
2 O/ r; G1 x0 q8 W! L y- j& Y) m MacGregor AJ,Snieder H, Rigby AS, et al. Characterizing the quantitative genetic contribution to rheumatoid arthritis using data from twins. Arthritis Rheum, 2000.43:30一37
2 f! i, l) N, q+ s& D
% A+ [- C9 [* N: X) Y+ D. W6 S5 G0 k Martinez-Borra J, Gonzalez S, Lopez-larrea C. Genetic factors predisposing to spondylarthropathies. Arthritis Rheum,2000.43:485一492
! b L2 `) M4 @6 z
/ l7 F5 D6 ]/ Z9 C* U Morel L, Croker BP, Blenman KR, et al. Genetic reconstitution of systemic lupus erythematosus immunopathology with polycongenic murine strains. Proc Natl acad Sci USA, 2000.97:6670一6675 8 J; V6 [* S, C: x
2 y3 b, \- `( { Murray K, Thompson SD, Glass DN. Pathogenesis of juvenile chronic arthritis: genetic and environmental factors. Arch Dis Child, 1997.77:530一534 0 m' \8 @$ Z* z( t9 u0 \0 P
0 S9 H. V% o: J- M7 d3 Y" b Seldin MF, Amos C1, Ward R, et al. The genetics revolution and the assault on rheumatoid arthritis. Arthritis Rheum,1999.42:1071一1079 6 W% C4 h8 L0 K. ]- q- d: y& b! B
$ b' A; P; e, R- {5 { Shai R, Quismorio FP Jr.,Li L, et al. Genome-widescreen for systemic lupus erythematosus susceptibility genes in multiplex families. Hum Mol Genet, 1999.8: 639一644 Sullivan KE. Genetics of systemic lupus erythematosus: clinical implications. Rheum Dis Clin North Am.,2000.26:229一256
9 _( I- v' c, O" g( o) B
O9 w# k2 p" ~* D: b7 I1 d; ] Vyse TJ, Kotzin BL. Genetic susceptibility to systemic lupus erythematosus. Annu Rev Immunol.,1998.16:261一292 |
|