IL-17A 及IL-17F 基因多態(tài)性與骨關(guān)節(jié)炎發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)關(guān)系的Meta 分析

李 波

（天津中醫(yī)藥大學(xué)附屬武清區(qū)中醫(yī)醫(yī)院骨科，天津 301700）

骨關(guān)節(jié)炎（osteoarthritis，OA）是一種關(guān)節(jié)軟骨性疾病，嚴(yán)重影響下肢運(yùn)動(dòng)功能[1]，其病理改變主要有關(guān)節(jié)軟骨變性破壞，軟骨硬化囊性變、滑膜骨質(zhì)增生等[2]。目前病因尚未明確，其中OA的遺傳易感性逐漸被科研人員所重視[3]。白介素（IL）是最早有關(guān)OA炎癥的遺傳學(xué)指標(biāo)，從不同的角度揭示了OA的發(fā)病機(jī)理[4]。IL-17 激活單核細(xì)胞及Th17細(xì)胞，產(chǎn)生炎癥介質(zhì)誘導(dǎo)炎癥發(fā)生[5]，其中IL-17A 及IL-17F 基因多態(tài)性已被證實(shí)與類(lèi)風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、強(qiáng)直性脊柱炎的發(fā)病進(jìn)展密切相關(guān)[6，7]。相關(guān)臨床研究同樣證實(shí)IL-17 在OA 炎性骨膜中濃度同樣較高，由OA 滑膜產(chǎn)生并促進(jìn)滑膜炎癥進(jìn)展[8]。而對(duì)于IL-17A 和IL-17F 兩種基因的多態(tài)性與OA 易感性關(guān)系，目前研究結(jié)論尚不統(tǒng)一。Bafrani H 等[9]的研究表明，IL-17A基因多態(tài)性是膝OA的保護(hù)因素，IL-17F 基因變異是膝OA的危險(xiǎn)因素。同樣克羅地亞人群中髖OA也與IL-17F 等位基因頻率具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異[10]。在我國(guó)漢族人群中IL-17A 多態(tài)性與OA 發(fā)病密切相關(guān)，而IL-17F 則無(wú)明顯相關(guān)性[11]。韓國(guó)的研究也只得出IL-17A 與韓國(guó)人OA 存在易感關(guān)系[12]。本研究結(jié)合目前已知的臨床研究，采用常規(guī)的基因多樣性分析（SNP 基因模型）對(duì)IL-17（A 型rs2275913 和F 型rs763780）與OA 易感性進(jìn)行Meta 分析，旨在為該病的診治提供參考。

1 資料與方法

1.1 檢索策略 計(jì)算機(jī)進(jìn)行Mesh 檢索后，以osteoarthritis、Interleukin 17、Polymorphisms、Case-Control Study 等為主題詞進(jìn)行PubMed、EMbase、Web Science 檢索。以“骨關(guān)節(jié)炎、IL-17、基因多態(tài)性、對(duì)照實(shí)驗(yàn)”中文期刊搜索中國(guó)學(xué)術(shù)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù)（CNKI）、萬(wàn)方數(shù)據(jù)庫(kù)等進(jìn)行相關(guān)搜索。手工納入相關(guān)研究，檢索到終止日期2020 年3 月1 日之前已發(fā)表的全文文獻(xiàn)。

1.2 納入與排除標(biāo)準(zhǔn) 納入標(biāo)準(zhǔn)：①研究與OA 與IL-17 基因多態(tài)性相關(guān)；②病例組需符合骨關(guān)節(jié)炎診療指南[2]中的關(guān)于骨關(guān)節(jié)炎診斷標(biāo)準(zhǔn)；③對(duì)照組需排除相關(guān)OA 疾??；④選取研究為病例對(duì)照研究；⑤研究需包含IL-17 基因分布比例；⑥觀(guān)察指標(biāo)：SNP 遺傳模型：IL-17A（rs2275913）：等位基因模型（additive model）：G vs A、共顯性模型（Codominant model)：GG vs.AA 和GG vs.GA、顯性模型（Dominant model）：AA vs.GA+GG、隱性模型（Recessive model）：GG vs.GA+AA；IL-17F（rs763780）:等位基因模型（additive model）：C vs.T、共顯性模型（Codominant model)：CC vs.CT 和CC vs.TT、顯性模型（Dominant model）：TT vs.CT+CC、隱性模型（Recessive model)：CCvs.CT+TT。排除標(biāo)準(zhǔn)：①與研究對(duì)象無(wú)關(guān)的研究；②重復(fù)研究；③無(wú)基因分布及多樣性數(shù)據(jù)；④無(wú)法查到全文的研究；⑤會(huì)議記錄、綜述及評(píng)論。

1.3 數(shù)據(jù)提取及文獻(xiàn)質(zhì)量評(píng)價(jià) 從納入文獻(xiàn)、剔除文獻(xiàn)及數(shù)據(jù)提取分別由2 名獨(dú)立研究者進(jìn)行，對(duì)于存在分歧者，需與第3 位研究人員進(jìn)行討論后進(jìn)行選擇，確保數(shù)據(jù)一致性，其中數(shù)據(jù)提取主要包括文章中作者、年份、國(guó)籍、檢驗(yàn)方法、基因型、病例組及對(duì)照組人數(shù)分布及基因分布。采用Newcastle-Ottawa Scale（NOS）評(píng)價(jià)量表對(duì)文獻(xiàn)質(zhì)量進(jìn)行評(píng)估，每項(xiàng)研究的質(zhì)量得分基于：選擇（4 個(gè)項(xiàng)目，每個(gè)1 分）、可比性（1 個(gè)項(xiàng)目，最多2 分）和暴露/結(jié)果（3 個(gè)項(xiàng)目，每個(gè)1 分），納入文獻(xiàn)均為7 分以上的高質(zhì)量文獻(xiàn)。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用Review Manager 5.3 軟件進(jìn)行Meta 分析，采用χ2檢驗(yàn)進(jìn)行各組哈溫平衡檢驗(yàn)，符合HWE 為Y，不符合為N，并進(jìn)行異質(zhì)性檢驗(yàn)，選擇固定效應(yīng)模型（P＞0.1 或I2≤50%）及隨機(jī)效應(yīng)模型（P＜0.1 或I2≥50%），對(duì)于異質(zhì)性較大的文獻(xiàn)可適當(dāng)予以剔除，得出穩(wěn)定模型。比值比OR值及95%置信區(qū)間進(jìn)行對(duì)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，以P＜0.05 表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 納入研究基本特征 根據(jù)相關(guān)搜索初步檢索到113 篇文獻(xiàn)，EndNote 排除37 篇，通過(guò)標(biāo)題及摘要排除53 篇，再次排除綜述、會(huì)議記錄、低質(zhì)量文獻(xiàn)13篇、未涉及基因分布及多態(tài)性3 篇，最終7 篇文獻(xiàn)納入。通過(guò)閱讀全文，其中2 篇文獻(xiàn)包含不同類(lèi)別如膝髖分組及民族分組，最終共計(jì)9 項(xiàng)研究數(shù)據(jù)納被采納。文獻(xiàn)篩選過(guò)程圖見(jiàn)圖1。所納入文獻(xiàn)均涉及rs2275913 和rs763780 基因分布及數(shù)據(jù)，共納入OA病例2311例，對(duì)照組3096例。等位基因數(shù)據(jù)可通過(guò)計(jì)算得出。9 項(xiàng)病例對(duì)照研究中黃種人種占6 項(xiàng)，白種人種占3 項(xiàng)。文獻(xiàn)信息及各基因基本情況分布見(jiàn)表1。

圖1 文獻(xiàn)篩選過(guò)程圖

表1 文獻(xiàn)基本信息及各文獻(xiàn)基因分布

表1 （續(xù)）

2.2 基因型與OA 分析的Meta 分析結(jié)果 ①I(mǎi)L-17A（rs2275913）與OA 關(guān)系：通過(guò)軟件進(jìn)行包括9 項(xiàng)研究的Meta 分析顯示總體人種IL-17A 各SNP 遺傳模型：等位基因模型、共顯性模型、顯性模型及隱性模型（P=0.93、0.89、0.73、0.76、0.81）無(wú)明顯相關(guān)性。種族亞組分析：黃種人IL-17A 基因與OA 無(wú)關(guān)（P=0.91、0.90、0.95、0.81、0.93），白種人IL-17A 各基因模型同樣與OA 仍無(wú)相關(guān)性（P=0.68、0.19、0.25、0.93、0.21）；②IL-17F（rs763780）基因與OA 關(guān)系：總體人種IL-17F 各SNP 遺傳模型P 值分別為0.0001、0.0005、0.02、0.02、0.001，顯示總體人種IL-17F 基因與OA 相關(guān)；根據(jù)種族進(jìn)行亞組分析，黃種人IL-17F（rs2275913）基因與OA 相關(guān)，各SNP 遺傳模型（P=0.002、0.0006、0.009、0.02、0.001）；白種人IL-17F 基因中，只有等位基因模型P=0.0004、顯性模型P=0.02，與OA 相關(guān)，見(jiàn)表2。

表2 Meta 分析數(shù)據(jù)表

2.3 剔除文獻(xiàn)進(jìn)行敏感性分析 在IL-17F 基因與OA 關(guān)系Meta 分析中，顯性模型存在異質(zhì)性，利用逐篇剔除的敏感性分析顯示Jiang L 等[11]、Vrgoc G等[10]異質(zhì)性最大，將其中1 篇甚至2 篇文獻(xiàn)同時(shí)剔除后顯性模型趨于穩(wěn)定。最終剔除2 篇文獻(xiàn)后，使用固定效應(yīng)模型最終TT vs CT+CC 為：OR=0.74，95%CI=0.63～0.87，P=0.0003，I2=0；剔除文獻(xiàn)后數(shù)據(jù)結(jié)果仍顯示總體人種IL-17F 顯性模型與OA 易感性密切相關(guān)。

2.4 發(fā)表偏倚及敏感性分析 對(duì)IL-17F rs763780 各比較模型進(jìn)行Egger’s 檢驗(yàn),未發(fā)現(xiàn)發(fā)表偏倚（P＞0.05）。剔除不滿(mǎn)足哈溫平衡研究及敏感分析中異質(zhì)性較大的研究后合并效應(yīng)OR 及P 值仍無(wú)顯著改變。對(duì)于IL-17A rs2275913 基因研究，未發(fā)現(xiàn)明顯發(fā)表偏倚，敏感性分析較高，見(jiàn)圖2。

圖2 偏倚圖形分析

3 討論

IL-17的前身是人細(xì)胞毒性T 淋巴細(xì)胞相關(guān)抗原8（CTLA8），其炎癥活動(dòng)總體上有利于人類(lèi)生存，但這種保護(hù)屬性也可能會(huì)導(dǎo)致自身免疫、癌癥及其他炎癥綜合征的免疫性疾病[16]。IL-17 具備多種基因型，其中IL-17A 是多種炎性疾病如系統(tǒng)性硬化病和關(guān)節(jié)炎的潛在致病因子[17]。IL-17B 是參與炎癥和自身免疫性疾病，與腸道炎癥相關(guān)[18]。IL-17C 在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中顯示與銀屑病、腫瘤、肺部疾病相關(guān)[19，20]，IL-17D 可刺激內(nèi)皮細(xì)胞產(chǎn)生白IL-6、IL-8、GMCSF,刺激單核細(xì)胞趨化，招募自然殺傷（NK）細(xì)胞，導(dǎo)致抗腫瘤的免疫反應(yīng)[21]。IL-17E 可中和改善皮膚炎癥，尤其是壞疽等慢性皮膚炎癥[22]。IL-17F 能夠抑制滑膜細(xì)胞凋亡而導(dǎo)致慢性疾病，例如類(lèi)風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎的慢性損傷，與IL-17A 具有協(xié)同作用[6]。目前的研究顯示骨關(guān)節(jié)炎患者IL-17 血清學(xué)濃度升高，而且在OA 嚴(yán)重程度上同樣存在差異，Liu Y 等[23]的研究中顯示滑膜IL-17 水平OA 患者明顯高于對(duì)照組（P＜0.01），與OA 嚴(yán)重程度呈正相關(guān)。本研究也旨在從基因多態(tài)性方面進(jìn)一步驗(yàn)證IL-17（A 型F 型）與骨關(guān)節(jié)炎的相關(guān)性。

本研究共納入病例IL-17A（rs2275913）基因OA患者2187例、對(duì)照組2715例，IL -17F（rs763780）基因OA組2272例、對(duì)照組2956例，結(jié)果顯示在等位基因模型、共顯模型、顯性模型、隱性模型中IL-17F 與總體骨關(guān)節(jié)炎存在易感性，攜帶C等位基因的個(gè)體具有較高的骨關(guān)節(jié)炎患病風(fēng)險(xiǎn)。然而IL-17A 基因無(wú)論是隨機(jī)效應(yīng)模型還是固定效應(yīng)模型均未發(fā)現(xiàn)明顯OA 易感性。正如Zhu Z 等[24]的研究證實(shí)膝OA的骨髓病變與血清IL-17F 相互作用，在膝關(guān)節(jié)軟骨下骨MRI 成像顯示為不明確的高信號(hào)，證實(shí)了IL-17F 在人類(lèi)OA的病因?qū)W中可能比IL-17A 發(fā)揮更重要的作用，這種差異的潛在原因尚不清楚。本研究也證實(shí)IL-17F 比IL-17A 基因多態(tài)性具備更穩(wěn)定的遺傳學(xué)特征。雖然在IL-17F 基因多態(tài)性中顯性模型也存在一定異質(zhì)性，但這種異質(zhì)性較小，通過(guò)敏感性分析發(fā)現(xiàn)2 篇文獻(xiàn)影響數(shù)據(jù)穩(wěn)定性，開(kāi)始在顯性模型中使用了隨機(jī)效應(yīng)模型，最后剔除二者后，數(shù)據(jù)明顯穩(wěn)定，使用固定效應(yīng)模型不違背隨機(jī)效應(yīng)模型結(jié)果，間接證實(shí)了本研究數(shù)據(jù)總體可靠性，并在固定效應(yīng)模型下IL-17F 各個(gè)SNP 遺傳模型均與總體OA 明顯易感。

IL-17 與相關(guān)疾病如癌癥、肺結(jié)核在種族和地域人群上存在明顯差異性[25，26]。本研究也比較了黃種人與白種人在IL-17 基因上SNP的差異性，在亞組分型中，采用固定效應(yīng)模型，各SPN 模型均顯示與骨關(guān)節(jié)炎易感性相關(guān)，且模型不存在明顯異質(zhì)性。白種人IL-17F 基因多態(tài)性只有等位基因模型及顯性模型中存在統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，C 等位基因可能增加了白種人患炎癥性O(shè)A 風(fēng)險(xiǎn)，與OA 易感性弱相關(guān)或?qū)儆诒Ｗo(hù)基因，這與Shao M 等[27]的研究結(jié)論相似，但由于本研究納入文獻(xiàn)較少，需大量研究進(jìn)一步證實(shí)。

在選用Meta 效應(yīng)模型中，本研究嚴(yán)格遵循固定效應(yīng)模型（P＞0.1 或I2≤50%）及隨機(jī)效應(yīng)模型（P＜0.1 或I2≥50%）的要求，旨在為在納入文獻(xiàn)準(zhǔn)確的前提下得出穩(wěn)定的數(shù)據(jù)結(jié)果，進(jìn)一步得出更為準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)分析。目前，關(guān)于IL-17 基因多態(tài)性與骨關(guān)節(jié)炎的研究結(jié)論并不統(tǒng)一，其中包括很多系統(tǒng)評(píng)價(jià)結(jié)果。此外本研究存在一定局限性：①文章只分析到截止到2020 年3 月的文獻(xiàn)數(shù)據(jù)，樣本量仍尚不充足；②納入的研究大多為黃種人種，結(jié)論對(duì)于白種人種存在局限性；③分析中存在個(gè)別研究異質(zhì)性，雖然進(jìn)行相應(yīng)干預(yù)，但仍存在不穩(wěn)定性。

綜上所述，IL-17F（rs763780）在基因多態(tài)性方面是OA的危險(xiǎn)因素，種族分析中黃種人較白種人更為易感，而IL-17A（rs2275913）與OA 易感性分析仍需大數(shù)據(jù)進(jìn)一步分析。