Caspase-7(rs7907519, rs3127075)和IL1A(rs1800587)基因多態(tài)性與類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎遺傳易感性研究

裴建中, 張　輝, 汪明杰, 張正宇, 劉瑞平, 周鑫疊

(南京醫(yī)科大學(xué)附屬常州市第二人民醫(yī)院, 1. 針灸科; 2. 骨科; 3. 風(fēng)濕科, 江蘇 常州, 213000)

Caspase-7(rs7907519, rs3127075)和IL1A(rs1800587)基因多態(tài)性與類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎遺傳易感性研究

裴建中1, 張輝2, 汪明杰2, 張正宇3, 劉瑞平2, 周鑫疊2

(南京醫(yī)科大學(xué)附屬常州市第二人民醫(yī)院, 1. 針灸科; 2. 骨科; 3. 風(fēng)濕科, 江蘇 常州, 213000)

摘要:目的研究中國漢族人群中Caspase-7 rs7907519 C/A, rs3127075 G/C以及IL1A rs1800587 G/A 3個基因位點多態(tài)性與類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎(RA)發(fā)病危險因素的關(guān)系。方法采用以醫(yī)院為基礎(chǔ)的病例-對照研究，自定義48-SNP體系, SNPscanTM高通量SNP分型技術(shù)，分析615例RA患者與839例對照組Caspase-7 rs7907519 C/A, rs3127075 G/C以及IL1A rs1800587 G/A基因多態(tài)性，計算各基因型RA的發(fā)生風(fēng)險及其95%可信區(qū)間。結(jié)果依據(jù)Logistic回歸分析以及亞組分析的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)RA患者和對照組中Caspase-7 rs7907519, rs312707和IL1A rs1800587 3個基因多態(tài)性位點頻率間均無顯著性差異。結(jié)論Caspase-7 rs7907519 C/A, rs3127075 G/C和IL1A rs1800587 G/A基因多態(tài)性可能不是RA發(fā)病的危險因素。

關(guān)鍵詞:Caspase-7; IL1A; 類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎; 單核苷酸多態(tài)性

Correlation between Caspase-7 (rs7907519,

類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎(RA)是一種主要影響關(guān)節(jié)滑膜的慢性炎癥性疾病，全世界發(fā)病率約為1%[1]。其具體發(fā)病機制還沒有完全明確，可能與環(huán)境、感染、激素表達、炎癥因子以及基因遺傳等多方面因素有關(guān)。目前研究[2]表明，非凋亡化程序性細胞死亡，在許多人類自身免疫性疾病發(fā)病過程中占據(jù)了重要的位置，包括RA。凋亡化程序性細胞死亡過程在胞內(nèi)由半胱氨酸-天冬氨酸酸性酶調(diào)節(jié)，其又稱之為半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶(Caspase)。Caspase-7基因位于染色體區(qū)域10q25.1～10q25.2, 其與RA的聯(lián)動區(qū)域尚未有文獻報道[3]。白細胞介素-1(IL-1)是一種重要的炎癥因子，其廣泛參與了細胞內(nèi)、細胞間及信號通路的作用過程中。Caspase裂解其氨基末端區(qū)域后，可促使激活的細胞釋放IL-1[4]。IL-1活性作用通常由2個分子來表現(xiàn)，即IL-1α和IL-1β。其中，IL-1A編碼IL-1α。目前的研究[5-6]表明, IL-1是多種自身免疫性疾病發(fā)病的關(guān)鍵因素，相應(yīng)臨床證據(jù)也表明，對體內(nèi)IL-1濃度及相關(guān)受體進行調(diào)節(jié)，可有效抑制相應(yīng)自身免疫性疾病進展。本研究探究Caspase-7中rs7907519 C/A, rs3127075 G/C兩個位點和IL1A rs1800587 G/A位點多態(tài)性與RA遺傳易感性間相互關(guān)系。

1材料與方法

1.1　材料

本研究總共納入病例1 454例，其中病例組615例，對照組839例。病例組患者為2010年9月—2013年10月在常州市第一人民醫(yī)院、常州市第二人民醫(yī)院及常州市中醫(yī)院收集完成，RA患者診斷納入標準參照1987年美國風(fēng)濕病學(xué)會(ACR)修訂的RA分類標準[7]。對照組為同期于上述醫(yī)院住院的非遺傳性疾病患者，主要為外傷性疾病患者。所有納入病例及對照組人群均為定居于常州及周邊的漢族人群，且2組間性別構(gòu)成比、年齡均無顯著差異。

1.2　實驗方法

在充分告知參與人群研究情況，獲得書面的知情同意書后,對納入病例組及對照組均進行特定問卷調(diào)查來獲取相關(guān)納入人群基本資料。在空腹情況下，采集納入人群2 mL全血(EDTA抗凝), 1 h內(nèi)采用4 000 r/min轉(zhuǎn)速離心10 min, 分離白細胞層，其后采用Qiagen DNA提取試劑盒提取DNA，進行分裝后于-80 ℃冰箱低溫凍存。SNP分型方法采用48-SNP體系的SNPscanTM高通量SNP分型技術(shù)完成(Genesky生物技術(shù)公司，中國上海)。

1.3　統(tǒng)計學(xué)方法

應(yīng)用SPSS軟件進行統(tǒng)計學(xué)分析，對納入病例組及對照組人群基本特征采用卡方檢驗或者t檢驗，同時采用SAS 9.1軟件進行單因素Logistic回歸分析，并計算優(yōu)勢比(OR)及其95%可信區(qū)間(CI)，對Caspase-7 rs7907519 C/A, rs3127075 G/C以及IL1A rs1800587 G/A兩個基因的三個位點多態(tài)性變異型與野生純合型比較，探究其與RA發(fā)病的相對風(fēng)險度，從而探究基因多態(tài)性與RA發(fā)病風(fēng)險間相關(guān)聯(lián)系。本研究功效分析采用Power and Sample Size Program軟件進行。

2結(jié)果

2.1　人群基本特征及遺傳平衡檢驗

本研究總共納入RA患者615例(其中女472例，男143例)，平均年齡54.51歲，對照組人群839例(女633例，男206例)，平均年齡55.44歲。2組在年齡和性別無顯著差異，見表1。在所有納入人群中，成功進行了Caspase-7 rs7907519 C/A基因分型檢測的在病例組有587例，對照組有824例; 598例病例組患者及829例對照成功進行了Caspase-7 rs3127075 G/C基因分型檢測；而成功進行了IL1A rs1800587 G/A基因分型檢測的在病例組有597例患者，對照組有826例患者。通過Hardy-Weinberg遺傳平衡檢驗，作者發(fā)現(xiàn)對照人群的Caspase-7 rs7907519, rs3127075以及IL1A rs1800587 3個位點基因型P值符合遺傳平衡定律，說明該人群Caspase-7 rs7907519, rs3127075以及IL1A rs1800587 3個位點基因型頻率處于平衡狀態(tài)，具有群體代表性。

表1　納入人群基本特征及類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎相關(guān)臨床指標

2.2　RA遺傳易感性與Caspase-7 rs7907519C/A, rs3127075 G/C和IL1A rs1800587G/A基因型分布的關(guān)系

在單位點分析中，作者探究了RA患者和對照組中Caspase-7 rs7907519, rs312707和IL1A rs18005873個多態(tài)性位點頻率間差異性。在Caspase-7 rs7907519位點中, Logistic回歸發(fā)現(xiàn)與攜帶Caspase-7 rs7907519 CC基因型的個體相比較,攜帶CA等位基因型與RA的發(fā)病風(fēng)險無明顯相關(guān)(OR=1.10, 95%CI=0.88～1.38,P=0.388); 攜帶AA等位基因型與RA的發(fā)病風(fēng)險無明顯相關(guān)(OR=0.88, 95%CI=0.58～1.33,P=0.543)。Logistic回歸發(fā)現(xiàn)隱性模型中相對于CC+CA基因型，攜帶AA基因型與RA的發(fā)病風(fēng)險無顯著差異(OR=0.84, 95%CI=0.57～1.26,P=0.402)。見表2。相類似的結(jié)果在Caspase-7 rs312707和IL1A rs1800587位點中也被觀察。與Caspase-7 rs312707 GG基因型相比較, GC(OR=1.02, 95%CI=0.81～1.28,P=0.872)與CC(OR=0.86, 95%CI=0.49～1.50,P=0.586)等位基因型在病例組與對照組間均無顯著差異；與IL1A rs1800587 GG基因型相比, GA(OR=0.78, 95%CI=0.58～1.05,P=0.095)與AA(OR=1.92, 95%CI=0.73～5.07,P=0.190)等位基因型在病例組與對照組間也均無顯著差異?？偨Y(jié)來看，作者發(fā)現(xiàn)RA患者和對照組中Caspase-7 rs7907519, rs312707和IL1A rs1800587 3個多態(tài)性位點頻率間均無顯著性差異。

表2　Caspase-7 rs7907519 C/A, rs3127075 G/C, IL1A rs1800587 G/A多態(tài)性與類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎發(fā)病風(fēng)險間關(guān)系的Logistic回歸分析

*587例病例組患者及824例對照成功進行了Caspase-7 rs7907519 C/A基因分型檢測; 598例病例組患者及829例對照成功進行了Caspase-7 rs3127075 G/C基因分型檢測; 597例病例組患者及826例對照成功進行了IL1A rs1800587 G/A基因分型檢測。

3討論

在本研究中，作者主要探究了Caspase-7 rs7907519, rs3127075和IL1A rs1800587基因多態(tài)性與RA發(fā)病風(fēng)險之間的聯(lián)系。在這項納入635例患者及839例對照組的實驗中，病例組與對照組等位基因頻率符合Hardy-Weinberg遺傳平衡，作者發(fā)現(xiàn)Caspase-7 rs7907519, rs3127075和IL1A rs1800587基因多態(tài)性與RA的遺傳致病風(fēng)險間可能無顯著差異性，其相對應(yīng)研究功效分別為0.292、0.211和0.988(隱性模型, α=0.05)。

RA是一種慢性全身性自身免疫性疾病，具有較高的致殘率，目前對于RA的病因及發(fā)病機制至今尚未完全清楚。Caspases是一類半胱氨酸蛋白酶，在胞內(nèi)以無活性酶原形式存在。成熟Caspases酶蛋白分別由兩個p20及兩個p10亞基進行組裝，進而活化，活化的caspases可通過級聯(lián)放大效應(yīng)誘導(dǎo)凋亡[8]。Caspase-7基因位于染色體區(qū)域10q25.1～10q25.2。其是以非活性酶原形式存在的，其在天冬氨酸殘基水解加工下可形成2個單元，一個大型，一個小型，兩個形成二聚體，進而產(chǎn)生酶的活性。基于caspase-7在凋亡中的相關(guān)作用，其很可能是腫瘤或者自身免疫性疾病易感性的影響因素之一。Teixeira等[9]于2008年報道在白種人群中, Caspase-7 rs2227309位點基因多態(tài)性與RA無顯著相關(guān)性，但其同時報道Caspase-7 α和β亞型可能參與了RA的致病過程。Laura等[10]報道了Caspase-12 rs497116位點基因多態(tài)性對RA可能的保護作用。García-Lozano等[11]報道Caspase-7 rs2227309多態(tài)性與RA遺傳致病性相關(guān)，而rs11593766與rs2227310多態(tài)性與RA無顯著關(guān)聯(lián)性。江雨霏等[12]報道了Caspase-7β亞型基因rs2227309可能與中國臺州地區(qū)人群RA易感性有關(guān),并分析產(chǎn)生這種聯(lián)系原因可能是由于Caspase-7非功能亞型轉(zhuǎn)錄水平相對升高致使滑膜細胞凋亡活性減弱所致。IL-1作為體內(nèi)的炎癥介質(zhì)之一，其生物學(xué)作用非常廣泛，參與介導(dǎo)了體內(nèi)多種炎癥反應(yīng)。越來越多的研究[13-14]已經(jīng)表明IL-1在RA致病過程中具有非常重要的作用，其廣泛參與了骨與軟骨破壞，以及滑膜炎等病理過程。許多IL-1阻滯劑，也在RA的治療作用中，顯示了其獨特的療效[15-17]。近年來，隨著多態(tài)性研究的深入，已有相關(guān)文獻報道了IL-1多態(tài)性與RA遺傳致病性間相互關(guān)系，包括IL-1B+3953 C/T多態(tài)性[18], IL-1 F7基因rs3811047位點多態(tài)性[19], IL-1 F10以及IL-1RN基因多態(tài)性等[20]。本次研究中，作者選擇了IL-1A基因上rs1800587位點，以探究其與RA遺傳致病性的相關(guān)關(guān)系。rs1800587位點位于IL-1A 2號染色體，目前的報道表明其與椎間盤突出疼痛[21-22], 骨關(guān)節(jié)炎[23], 強直性脊柱炎[24], 認知功能障礙[25], HIV傳播[26], 牙周炎[27]等疾病遺傳致病性相關(guān)。強直性脊柱炎與RA同屬于自身免疫性疾病，同時也基于骨關(guān)節(jié)炎與RA致病性間的相互交叉性，作者猜測IL-1 rs1800587位點多態(tài)性與RA遺傳致病性間是否也存在相互聯(lián)系。在作者的研究中，作者未發(fā)現(xiàn)Caspase-7(rs7907519, rs3127075)和IL1A(rs1800587)基因多態(tài)性與RA遺傳易感性間存在顯著性聯(lián)系。分析產(chǎn)生這種情況的原因，可能是在漢族人群中, Caspase-7 rs7907519和rs3127075位點，以及IL1A rs1800587位點的突變，并未導(dǎo)致相關(guān)目標分子結(jié)構(gòu)及量產(chǎn)生實質(zhì)性變化，由于上述基因位點多態(tài)性與RA間相關(guān)性在國內(nèi)外尚未有相關(guān)文獻報道，因此作者無法就其可能結(jié)果進行進一步比較分析。

本研究結(jié)果提示Caspase-7 rs7907519, rs3127075和IL1A rs1800587基因多態(tài)性與RA遺傳致病風(fēng)險無顯著關(guān)聯(lián)性，但由于本研究樣本量、人種、地域性的限制，無法完全排除選擇性偏倚發(fā)生可能。Caspase-7 rs7907519, rs3127075和IL1A rs1800587基因多態(tài)性與RA遺傳致病性的關(guān)系還需要進一步的大樣本和多地區(qū)的進行調(diào)查。

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rs3127075) and IL1A (rs1800587) polymorphisms

and risks of rheumatoid arthritis

PEI Jianzhong1, ZHANG Hui2, WANG Mingjie2, ZHANG Zhengyu3,

LIU Ruiping2, ZHOU Xindie2

(1.DepartmentofAcupuncture; 2.DepartmentofOrthopedics; 3.DepartmentofRheumatology,

ChangzhouSecondPeople′sHospital,Changzhou,Jiangsu, 213003)

ABSTRACT:ObjectiveTo investigate the correlation between Caspase-7 rs7907519 C/A, rs3127075 G/C and IL1A rs1800587 G/A polymorphisms and the susceptibility to rheumatoid arthritis (RA) in the Chinese Han population. MethodsGenotypes were determined by a custom-by-design 48-Plex SNPscanTMKit in 615 RA cases and 839 controls. ResultsAccording to logistic regression analysis, there was no significant correlation between Caspase-7 rs7907519 C/A, rs3127075 G/C and IL1A rs1800587 G/A polymorphisms and RA risks in RA patients and controls. ConclusionCaspase-7 rs7907519 C/A, rs3127075 G/C and IL1A rs1800587 G/A polymorphisms may not serve as risk factors for RA susceptibility.

KEYWORDS:Caspase-7; IL1A; rheumatoid arthritis; single nucleotide polymorphism

通信作者:劉瑞平, Email: lrp216@sina.com

基金項目:國家自然科學(xué)基金資助項目(81371927)

收稿日期:2015-03-10

中圖分類號:R 593.22

文獻標志碼:A

文章編號:1672-2353(2015)19-001-04

DOI:10.7619/jcmp.201519001