重癥肌無(wú)力風(fēng)險(xiǎn)單核苷酸多態(tài)性研究進(jìn)展

王健健 王麗華

重癥肌無(wú)力(myasthenia gravis, MG)主要由乙酰膽堿受體(acetylcholine receptor, AChR) 抗體介導(dǎo)、細(xì)胞免疫依賴、補(bǔ)體參與的神經(jīng)肌肉接頭(neuromuscular junction, NMJ)處的自身免疫性疾病。MG的發(fā)病與免疫、遺傳、內(nèi)分泌和環(huán)境等多種因素有關(guān)。越來(lái)越多的研究表明遺傳基因的易感性在MG的發(fā)病機(jī)制中占有重要地位。其中單核苷酸多態(tài)性(single nucleotide polymorphism, SNP) 是人類(lèi)基因組中最常見(jiàn)的遺傳多態(tài)性。SNP是指不同個(gè)體DNA序列上的單個(gè)堿基的差異，在人群中具有最大的數(shù)量和最廣泛的分布，且易于分型，常用來(lái)研究與復(fù)雜疾病的關(guān)聯(lián)性。通過(guò)大樣本對(duì)照分析，研究人員已發(fā)現(xiàn)與MG相關(guān)的SNP，如何確定這類(lèi)SNP與MG發(fā)生關(guān)聯(lián)的分子機(jī)制，成為當(dāng)前MG研究工作的一個(gè)巨大挑戰(zhàn)。本文對(duì)MG與風(fēng)險(xiǎn)SNP的關(guān)聯(lián)性的研究進(jìn)行綜述。

1 細(xì)胞因子系列

細(xì)胞因子在MG的發(fā)病中發(fā)揮重要作用，促炎因子白細(xì)胞介素2(interleukin-2，IL-2)、干擾素γ(interferon-γ，IFN-γ)和腫瘤壞死因子(tumor necrosis factor，TNF)等由Th1細(xì)胞分泌，主要介導(dǎo)細(xì)胞免疫應(yīng)答，在實(shí)驗(yàn)性自身免疫性重癥肌無(wú)力(experimental autoimmune MG，EAMG)的發(fā)生起促進(jìn)或決定性作用。抗炎因子IL-4、IL-6和IL-10等由Th2細(xì)胞分泌，主要介導(dǎo)體液免疫應(yīng)答，在EAMG中作用較復(fù)雜，可發(fā)揮保護(hù)作用，但I(xiàn)L-6、IL-10可促進(jìn)EAMG的發(fā)生。而轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β(transforming growth factor beta，TGF-β)由Th3細(xì)胞分泌，主要參與免疫抑制機(jī)制。研究發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞因子基因多態(tài)能調(diào)節(jié)細(xì)胞因子的表達(dá)和修改免疫應(yīng)答，從而導(dǎo)致自身免疫性疾病。

1.1IFN-γIFN-γ可促進(jìn)AChR抗體產(chǎn)生，誘導(dǎo)MG發(fā)生。IFN-γ+874 SNP位于核因子-κB的結(jié)合位點(diǎn)上，體外研究證實(shí)其可影響IFN-γ的表達(dá)。Yilmaz等研究發(fā)現(xiàn)IFN-γ+874T等位基因頻率明顯低于健康對(duì)照組，AChR抗體陽(yáng)性MG、女性MG、胸腺瘤MG中其等位基因頻率仍降低，提示+874T可能是MG的保護(hù)性等位基因[1]。

1.2IL-10IL-10在MG發(fā)病機(jī)制中的作用仍有爭(zhēng)議。IL-10可加重EAMG。但胸腺未切除的MG患者外周血單個(gè)核細(xì)胞IL-10基因表達(dá)減少，且低分泌IL-10只與ATA/ATA單體型有關(guān)。相反，Yilmaz等研究發(fā)現(xiàn)IL-10啟動(dòng)子-2763A等位基因頻率明顯高于健康對(duì)照組，尤其在AChR抗體陽(yáng)性的MG[1]；Amdahl等和Alseth等均在挪威MG患者中發(fā)現(xiàn)IL-10基因啟動(dòng)子3個(gè)多態(tài)ACC/ACC單體型頻率高于健康對(duì)照組[2-3]。因此推測(cè)不同的IL-10單體型導(dǎo)致IL-10表達(dá)差異，這與MG的發(fā)病機(jī)制有關(guān)。

1.3IL-4/IL-4RIL-4主要在B細(xì)胞有效生長(zhǎng)、分化及刺激細(xì)胞類(lèi)型-轉(zhuǎn)換和自身抗體產(chǎn)生中發(fā)揮作用，并且參與調(diào)節(jié)性T細(xì)胞的功能。IL-4信號(hào)由IL-4R α鏈介導(dǎo)，IL-4Rα三個(gè)多態(tài)(I75V、S503P和Q576R)通過(guò)STAT6蛋白參與協(xié)同STAT6的作用，調(diào)節(jié)IL-4信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路。目前雖然尚未發(fā)現(xiàn)MG與IL-4基因多態(tài)相關(guān)聯(lián)，但I(xiàn)L-4Rα基因I75V多態(tài)(G等位導(dǎo)致V75變異)GG基因型頻率高于健康對(duì)照組[4]。與I75相比，V75變異可能減弱CD4+T細(xì)胞上IL-4信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)，導(dǎo)致Th平衡轉(zhuǎn)向Th1應(yīng)答，或減弱調(diào)節(jié)T細(xì)胞功能，這與MG的發(fā)生相關(guān)。

1.4TGF-β1/降解加速因子(DAF) 研究發(fā)現(xiàn)TGF-β1基因調(diào)節(jié)區(qū)7個(gè)SNP、DAF-198C/G與眼肌型MG顯著關(guān)聯(lián)[5-6]。MG肌肉損傷的病理包括終板結(jié)構(gòu)異常、炎性反應(yīng)和肌肉失神經(jīng)支配特征。如果炎性反應(yīng)持續(xù)存在，肌細(xì)胞生成可轉(zhuǎn)化為肌成纖維化。TGF-β1是損傷肌肉中關(guān)鍵的上調(diào)纖維化細(xì)胞因子，促進(jìn)衛(wèi)星細(xì)胞分化為肌成纖維細(xì)胞。而DAF與補(bǔ)體結(jié)合加速補(bǔ)體的降解，破壞級(jí)聯(lián)反應(yīng)，阻止對(duì)宿主細(xì)胞的損害。眼外肌因獨(dú)特的生理和免疫環(huán)境特征在MG中易受累，也可能是DAF和TGF-β1多態(tài)的“雙重打擊”，使終板損害增加導(dǎo)致眼外肌再生異常而致病。

1.5TNF目前研究發(fā)現(xiàn)胸腺異常MG、早發(fā)型MG與TNF基因多態(tài)(TNFB、TNFA -308A)相關(guān)聯(lián)[2，7]。并且，TNFA -308A(+)MG患者外周血單個(gè)核細(xì)胞分泌TNF-α增加，因此推測(cè)TNF基因多態(tài)與TNF的分泌有關(guān)，從而導(dǎo)致MG，特別是胸腺異常MG和早發(fā)型MG的免疫系統(tǒng)紊亂。

2 免疫細(xì)胞表面功能分子系列

免疫應(yīng)答過(guò)程依賴于細(xì)胞表面功能分子間的相互作用，免疫細(xì)胞之間相互識(shí)別的物質(zhì)基礎(chǔ)是細(xì)胞表面功能分子，包括多種受體及其他分子。這些分子的遺傳變異是MG風(fēng)險(xiǎn)SNP很好的候選多態(tài)。

2.1FcγRIgG 受體(FcγR)與特異性抗體結(jié)合，在免疫復(fù)合物清除中發(fā)揮重要作用。有研究發(fā)現(xiàn)，挪威胸腺瘤MG患者與FcγRⅡa-131H/H呈正相關(guān)，研究者認(rèn)為可能在MG患者中，F(xiàn)cγR多態(tài)導(dǎo)致網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)清除AChR-IgG缺失，長(zhǎng)期刺激自身反應(yīng)性T細(xì)胞克隆，并將自身抗體轉(zhuǎn)移到神經(jīng)肌肉接頭而致病[2]。

2.2蛋白酪氨酸磷酸酶非受體型22(proteintyrosinephosphatasenon-receptortype22,PTPN22) PTPN22主要在淋巴細(xì)胞上表達(dá)，介導(dǎo)TCR信號(hào)抑制T細(xì)胞激活。PTPN22+1858C/T錯(cuò)義突變導(dǎo)致蛋白質(zhì)620位精氨酸(620R)變成色氨酸(620W)。研究證明PTPN22+1858T與法國(guó)[8]、瑞典[9]、德國(guó)[10]、匈牙利[11]MG患者相關(guān)聯(lián)，與意大利MG無(wú)關(guān)聯(lián)[12]。上述5個(gè)人群的Meta分析顯示+1858T與MG顯著關(guān)聯(lián)[12]。目前PTPN22+1858T的致病機(jī)制有兩種理論。早期研究發(fā)現(xiàn)IL-2/IL-2R信號(hào)是胸腺T細(xì)胞陰性選擇所必須的條件，而+1858T(+)MG胸腺內(nèi)IL-2表達(dá)顯著下降，減弱TCR信號(hào)導(dǎo)致自身反應(yīng)性T細(xì)胞刪除減少，中樞耐受信號(hào)受損而致病[10]。最近研究發(fā)現(xiàn)620W變異是功能缺失的變異，620W與蛋白酶的結(jié)合能力增強(qiáng)，加速620W降解，降低T、B細(xì)胞表面的620W水平，誘導(dǎo)淋巴細(xì)胞和樹(shù)突狀細(xì)胞高反應(yīng)性，可促進(jìn)自身免疫病發(fā)生[13]。進(jìn)一步提示+1858T是自身免疫傾向的突變。

2.3細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞相關(guān)抗原4(cytotoxicT-lymphocyte-associatedantigen4,CTLA-4) CTLA-4是T細(xì)胞激活的重要抑制因子。目前發(fā)現(xiàn)CTLA-4基因三個(gè)多態(tài)與MG相關(guān)聯(lián)：外顯子1+49 A/G[14]、啟動(dòng)子-1772T/C和-1661A/G[15]。+49 A/G主要與胸腺瘤亞型MG相關(guān)聯(lián)。胸腺瘤MG與其他亞型不同，與HLA無(wú)相關(guān)性，沒(méi)有性別優(yōu)勢(shì)，胸腺切除療效差。這提示胸腺瘤MG與其他亞型的發(fā)病機(jī)制可能不同。胸腺在T細(xì)胞成熟和陰性選擇中發(fā)揮關(guān)鍵作用，刪除潛在的自身反應(yīng)的胸腺細(xì)胞，產(chǎn)生自身耐受的外周血T細(xì)胞。+49A/A基因型MG患者胸腺瘤中CD4+T細(xì)胞易逃脫陰性選擇的刪除，提示+49A/A基因型的關(guān)鍵致病機(jī)制可能是胸腺瘤內(nèi)中樞耐受的失敗。

2.4β2-腎上腺素受體(β2-adrenergicreceptor,β2-AR,ADRB2) ADRB2屬于G-蛋白耦聯(lián)受體，ADRB2基因46、79位點(diǎn)突變引起16(Arg16Gly)、27(Gln27Glu)位多態(tài)性。純合子Arg16和Gln27均與高加索MG相關(guān)聯(lián)，Arg16和Gln27具有強(qiáng)連鎖不平衡。由于MG外周血中已經(jīng)檢測(cè)出β2-AR抗體，因此推測(cè)攜帶純合子Arg16和Gln27的β2-AR可能在MG中發(fā)揮自身抗原的作用[16]。

3 自身抗原系列

先天肌無(wú)力綜合征由編碼AChR和神經(jīng)肌肉接頭蛋白的基因突變導(dǎo)致。而AChR受體突變或多態(tài)可能在免疫啟動(dòng)上發(fā)揮作用，導(dǎo)致自身抗體的產(chǎn)生，參與MG的發(fā)病。

3.1CHRNA1CHRNA1基因編碼肌肉AChRα亞基，是MG致病性自身抗體的主要靶點(diǎn)。Giraud等在法國(guó)和英國(guó)MG患者中發(fā)現(xiàn)CHRNA1基因啟動(dòng)子翻譯起始密碼子上游478位置A向G突變(rs16862847)后與早發(fā)型MG顯著相關(guān)，該變異在體外培養(yǎng)的胸腺上皮細(xì)胞阻滯干擾素調(diào)節(jié)因子8(interferon regulatory factor 8, IRF8)的結(jié)合并降低CHRNA1啟動(dòng)子活性。此外，CHRNA1基因表達(dá)水平與自身免疫調(diào)節(jié)因子(autoimmune regulator, AIRE)和rs16862847密切相關(guān)。AIRE調(diào)控胸腺組織局限性自身抗原的雜亂表達(dá)，從而影響中樞耐受。Giraud等在體外和轉(zhuǎn)錄分析中發(fā)現(xiàn)rs16862847G影響AIRE共轉(zhuǎn)錄活性，并且減弱AIRE和CHRNA1在胸腺上皮細(xì)胞表達(dá)的關(guān)聯(lián)性[17]。該研究首次在MG中證實(shí)了影響自身抗原雜亂表達(dá)的SNP且包含干擾素信號(hào)通路，從而為恢復(fù)自身耐受提供了新的治療目標(biāo)。

3.2CHRNDCHRND基因編碼AChR δ亞基。δ亞基在胸腺中低表達(dá)，與MG的耐受誘導(dǎo)相關(guān)。Giraud等發(fā)現(xiàn)高加索AChR抗體(+)MG患者與CHRND_MS*268等位基因相關(guān)聯(lián)[18]。這一發(fā)現(xiàn)加強(qiáng)了編碼自身抗原的基因多態(tài)在自身免疫病易感性的重要性。

近年來(lái)研究發(fā)現(xiàn)肌肉特異性酪氨酸激酶(muscle-specific receptor tyrosine kinase, MuSK)抗體和低密度脂蛋白受體相關(guān)蛋白4(low density lipoprotein receptor-related protein, LRP4)抗體亦是MG的致病抗體，但尚無(wú)其編碼基因SNP與MG的報(bào)道。

4 HLA系列

HLA復(fù)合體是目前所知最為復(fù)雜的調(diào)控人體特異性免疫應(yīng)答和決定疾病易感性個(gè)體差異的主要基因系統(tǒng)，對(duì)于多種自身免疫病包括MG都是最重要的遺傳因素。HLA具有高度的多態(tài)性和連鎖不平衡，并且單體型種類(lèi)繁多復(fù)雜。HLA等位基因和單體型頻率分布可因性別、年齡、種族、臨床類(lèi)型及胸腺組織類(lèi)型的不同而有差異。例如，HLA A1-B8-DR3在高加索人中形成最保守的單體型，稱(chēng)為8.1祖先單體型。8.1單體型對(duì)MG的影響重要且復(fù)雜。8.1單體型在高加索人胸腺增生MG、女性MG、早發(fā)型MG頻率增加。HLA與MG連鎖的區(qū)域在染色體6p21.3區(qū)命名為MYAS1。此區(qū)還與AChR抗體滴度相關(guān)。而在亞洲MG中比較肯定的是與HLA-A*2/B*46/DRB1*09相關(guān)。例如，中國(guó)北方和南方兩個(gè)MG人群中均發(fā)現(xiàn)與B*46、DRB1*09顯著關(guān)聯(lián)。目前已有大量關(guān)于HLA多態(tài)與MG的研究[19-26]。

5 其他

其他MG風(fēng)險(xiǎn)SNP，包括載脂蛋白-E(apolipoprtein-E, APO-E)多態(tài)[27]、半乳凝素-1 (Galectin-1, LGALS1)調(diào)節(jié)區(qū)多態(tài)rs4820293G/A[28]、IL2RB rs743777A/G[28]、LGALS8基因編碼區(qū)非同義SNPrs237713[29]。

MG的分子發(fā)病機(jī)制十分復(fù)雜。風(fēng)險(xiǎn)SNP的關(guān)聯(lián)研究將是MG發(fā)病機(jī)制取得突破的希望所在，這些多態(tài)有望成為MG的遺傳標(biāo)志物。一些SNP與多種自身免疫病相關(guān)，這些SNP可能通過(guò)一個(gè)共同的發(fā)病機(jī)制參與自身免疫疾病。但是，由于遺傳背景不同，即使同一SNP，在不同人群的結(jié)果往往也存在很大差異甚至完全相反，而且與MG顯著關(guān)聯(lián)的SNP是如何發(fā)揮作用的，還需要多中心研究及功能學(xué)研究加以證實(shí)。最近，全基因組關(guān)聯(lián)研究(Genome Wide Association Studies, GWAS)的推出，有望發(fā)現(xiàn)更多的MG風(fēng)險(xiǎn)SNP，從而有助于闡明MG的病因和發(fā)病機(jī)制，為MG的治療提供新的靶點(diǎn)。

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