原發(fā)免疫性血小板減少癥的遺傳易感基因的研究進(jìn)展

劉書穎, 張志華

(承德醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院 血液科，河北 承德 067000)

原發(fā)免疫性血小板減少癥(primary immune thrombocytopenia, ITP)是一種獲得性自身免疫性疾病，特征是血小板計數(shù)低(<100×109/L)。臨床上大約2/3的患者以皮膚和粘膜出血為主要表現(xiàn)[1-3]。在成年人中，ITP患病率約為(2～10)/10萬人[4-5]。有研究表明，ITP主要的觸發(fā)因素是分子模擬或旁觀者刺激，隨后盡管觸發(fā)因素已消除，但免疫反應(yīng)卻繼續(xù)進(jìn)行[1，6]。這種免疫反應(yīng)主要發(fā)生在特定的遺傳背景上，自身抗體和自身反應(yīng)性CD8+細(xì)胞毒性T細(xì)胞觸發(fā)了骨髓中巨核細(xì)胞(megakaryocytes，MKs)對血小板的破壞，使血小板產(chǎn)生減少，從而導(dǎo)致ITP。雖然自身抗體的出現(xiàn)是ITP病理生理的核心，但細(xì)胞免疫和細(xì)胞因子反應(yīng)也參與了ITP的發(fā)生。目前，普遍認(rèn)為環(huán)境和遺傳因素都參與了ITP的發(fā)生，特別是遺傳和表觀遺傳之間的相互作用。在遺傳因素中，細(xì)胞因子基因的多態(tài)性與ITP的遺傳易感性相關(guān)。這種遺傳易感性與個體的單核苷酸多態(tài)性(single nucleotide polymorphism, SNP)有關(guān)。SNP主要是指在基因組核苷酸水平上單堿基轉(zhuǎn)換、顛換或插入等引起DNA序列的多態(tài)性，是人類基因組中最常見的遺傳變異。近年來，越來越多的研究認(rèn)為ITP的發(fā)病與易感基因的SNP有關(guān)[7-11]。本文就ITP遺傳易感基因的多態(tài)性做一綜述，旨在深入了解ITP的發(fā)病機制，為臨床診斷、治療提供依據(jù)及思路。

1 調(diào)節(jié)蛋白基因多態(tài)性

1.1蛋白酪氨酸磷酸酶非受體型22(prorein tyrosine phosphatase nonreceptor 22，PTPN22)基因 PTPN22基因位于1號染色體短臂(1p13.3～13.1)，是自身免疫性疾病的易感基因。該基因所翻譯的酶為蛋白酪氨酸磷酸酶，因存在于淋巴細(xì)胞, 又稱為淋巴蛋白酪氨酸磷酸酶(lymphoid-specific protein tyrosine phosphatase, LYP)，是T細(xì)胞受體(T cell receptor, TCR)主要組織相容性復(fù)合體(major histocompatibility complex, MHC)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的重要負(fù)調(diào)控因子，與自身免疫性疾病有關(guān)[3]。在正常機體內(nèi)，調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(regulatory cells，Treg)對于防止自身免疫性疾病的發(fā)生有著極其重要的作用。PTPN22某位點突變可導(dǎo)致該基因活性增加、TCR信號轉(zhuǎn)導(dǎo)降低、Treg的調(diào)節(jié)功能減弱，從而引起自身免疫性疾病。Bottini等[12]研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)PTPN22的1個SNP(rs2476601)發(fā)生C1858T位點突變時，LYP與酶結(jié)合蛋白的親和力明顯降低，造成T淋巴細(xì)胞活性增強、機體免疫功能紊亂，從而誘發(fā)ITP的發(fā)生。與Gloria-Bottini等[13]及Hill等[14]研究結(jié)果一致。Lioger等[15]通過實驗證實在法國兒童患者中，PTPN 22-C1858T等位基因可能與ITP有關(guān)。關(guān)于PTPN22基因的SNP位點較多，但國內(nèi)外許多研究只是選擇了其中的1個或幾個位點，并未包括全部位點，不能排除其他位點是否參與ITP的發(fā)病。所以，我們需進(jìn)一步的研究來確定該基因多態(tài)性在ITP發(fā)病中的作用，以深入了解ITP的發(fā)病機制。

1.2酸性磷酸酶位點1(acid phosphatase locus 1, ACP1)基因 細(xì)胞內(nèi)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)由激酶和磷酸酶之間的平衡介導(dǎo)，兩者在免疫、代謝及細(xì)胞的增殖生長中都起著關(guān)鍵作用。研究發(fā)現(xiàn)， ACP1基因的多態(tài)性可能導(dǎo)致ITP的發(fā)生[15]。由其編碼產(chǎn)生的低分子量蛋白酪氨酸磷酸酶(low molecular weight phosphotyrosine phosphatase, LMPTP)是一種多態(tài)性酶，可使T細(xì)胞中酪氨酸激酶的負(fù)調(diào)節(jié)磷酸化位點ZAP-70去磷酸化，從而增加該激酶的活性，并增強來自TCR的信號[16]。LMPTP可調(diào)節(jié)抗體誘導(dǎo)的血小板受體的磷酸化，調(diào)節(jié)血小板衍生生長因子(platelet-derived growth factor，PDGF)受體的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)[17]。PDGF調(diào)節(jié)細(xì)胞生長和分裂，尤其對于血小板的生長發(fā)育有重要作用，而LMPTP可使PDGF受體去磷酸化，降低其活性，從而影響ITP的發(fā)生。因為ACP1基因在一個常染色體位點上存在3個共顯性等位基因*A、*B及*C，且均表現(xiàn)出遺傳多態(tài)性[18]。所以，LMPTP的總酶活性在基因型之間表現(xiàn)出很強的差異。ACP1的活性降低可降低ZAP-70活性、抑制TCR信號轉(zhuǎn)導(dǎo)，且對PTPN22*T變異體的抑制起到疊加作用，導(dǎo)致ITP[13]。血液中基因表達(dá)的變化可能反映了與血小板計數(shù)相關(guān)的轉(zhuǎn)錄變化，深入了解ITP基因多態(tài)性，或?qū)⒂兄趯ふ倚碌臉?biāo)記物，為ITP的治療提供新思路。

2 細(xì)胞因子/受體基因多態(tài)性

2.1轉(zhuǎn)錄因子基因 T細(xì)胞特異性T-box轉(zhuǎn)錄因子21 (TBX21) 基因是T盒轉(zhuǎn)錄因子家族的一員，位于人類染色體17q21.32，是誘導(dǎo)輔助性T細(xì)胞(helper T cell，Th)分化為Th1的關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄激活因子。TBX21可以通過促進(jìn)Th1細(xì)胞因子及抑制Th2細(xì)胞因子來調(diào)節(jié)Th1/Th2的平衡。Panitsas等[19]研究發(fā)現(xiàn)，Th1/Th2細(xì)胞因子的基因多態(tài)性與血小板計數(shù)成反比。學(xué)者們認(rèn)為TBX21在Th1的發(fā)育中起著重要作用，并于后來的實驗中證明TBX21是干擾素-c(interferon -c，IFN-c)產(chǎn)生的陽性轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子[20]。TBX21基因中T-1514C和T-1993C的多態(tài)性已被證明有助于細(xì)胞因子的產(chǎn)生和Th1/Th2反應(yīng)的極化。有臨床研究表明，攜帶T-1993C或T-1514C等位基因的個體細(xì)胞中TBX21和IFN-c的表達(dá)顯著減少，而白細(xì)胞介素(interleukin, IL)-4的產(chǎn)生增加，TBX21基因多態(tài)性可能與中國人群慢性免疫性血小板減少癥的易感性有關(guān)[19]。

2.2趨化因子基因 MKs生成受多種細(xì)胞因子調(diào)控，其中血小板生成素(thrombopoietin, TPO)是調(diào)控MKs的關(guān)鍵細(xì)胞因子，而基質(zhì)衍生因子-1 (stromal-derived factor-1, SDF-1)通過調(diào)節(jié)TPO作用的不同途徑在增強MKs生成中發(fā)揮重要作用，并且SDF-1可能在TPO不存在時負(fù)責(zé)血小板的生成[21]。SDF-1及其趨化因子受體CXCR4也參與造血干細(xì)胞的遷移、歸巢、動員、增殖及存活[22]。Ku等[23]研究顯示，急性ITP患者骨髓中SDF-1和CXCR4表達(dá)均受影響，兩個SDF-1基因的SNP在MKs生成中起作用， CXCR4被證明可能參與ITP的發(fā)生，并且SDF-1/CXCR4軸的改變可能影響兒童ITP的易感性，并可能與預(yù)后相關(guān)。此外，位于SDF-1基因內(nèi)含子區(qū)的多態(tài)性位點rs2297630影響血清SDF-1水平和循環(huán)內(nèi)皮祖細(xì)胞的數(shù)量[24]。期待更多關(guān)于SDF-1基因多態(tài)性的研究，為ITP的發(fā)病機制提供更多依據(jù)。

2.3炎癥因子基因多態(tài)性

2.3.1促炎細(xì)胞因子及其受體基因

2.3.1.1腫瘤壞死因子(tumor necrosis factor, TNF)-α基因 TNF-α在Th1促炎反應(yīng)中起著關(guān)鍵作用，TNF-α基因-308處的SNP與細(xì)胞因子的產(chǎn)生增多有關(guān)，但具體機制仍不明確，TNF-α基因-308處SNP可作為促炎事件的標(biāo)志, 與高加索成人ITP相關(guān)[25]。

2.3.1.2IL-17F基因 T細(xì)胞介導(dǎo)的血小板減少癥在慢性ITP的發(fā)病機制中是重要的。研究表明，Th17的失調(diào)導(dǎo)致IL-17F失衡，最終導(dǎo)致ITP的發(fā)生[1，26]。IL-17F基因上rs763780的SNP與ITP發(fā)生風(fēng)險增加顯著相關(guān)[11, 27]。

2.3.1.3B細(xì)胞激活因子(B-cell activating factor，BAFF) BAFF可由包括單核細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、中性粒細(xì)胞、樹突細(xì)胞和T淋巴細(xì)胞等在內(nèi)的多種細(xì)胞表達(dá)，屬于腫瘤壞死因子配體家族的一員，也是B細(xì)胞發(fā)育的重要調(diào)節(jié)因子。BAFF能結(jié)合3種受體，包括B細(xì)胞成熟抗原、跨膜激活劑和鈣調(diào)節(jié)親環(huán)素配體相互作用物。BAFF在B細(xì)胞發(fā)育、存活及免疫球蛋白產(chǎn)生中起著至關(guān)重要的作用[28]。Emmerich等[29]研究發(fā)現(xiàn)，活動性ITP患者的血清BAFF水平明顯升高。BAFF不僅增強CD19的表達(dá)，還能增強B細(xì)胞作用于CD19的能力[30]。此外，BAFF介導(dǎo)自動反應(yīng)B細(xì)胞的成熟，過量的BAFF可能促進(jìn)抗血小板自身反應(yīng)性B細(xì)胞的積累，從而促使ITP的發(fā)生[31]。

2.3.1.4IL-1A基因 IL-1A屬于IL-1細(xì)胞因子家族，由單核細(xì)胞和巨噬細(xì)胞產(chǎn)生，在造血和炎癥及各種免疫反應(yīng)中起重要作用。IL-1A基因位于2號染色體，其多態(tài)性與ITP相關(guān)[32]?？傊?，在已有的研究中發(fā)現(xiàn)ITP患者存在炎癥因子基因異常，也從另一方面證明炎癥因子在ITP的發(fā)生中起重要作用。

2.3.2抗炎細(xì)胞因子及其受體基因

2.3.2.1IL-10基因 IL-10是一種具有廣泛免疫調(diào)節(jié)功能的細(xì)胞因子，最初被認(rèn)為是Th2的產(chǎn)物，后來被證明可在多種淋巴細(xì)胞和骨髓細(xì)胞群中表達(dá)。IL-10基因多態(tài)性可能反映了ITP的嚴(yán)重程度，Tesse等[33]研究發(fā)現(xiàn)，攜帶IL-10基因-GCC單倍型的患者有ITP急性發(fā)展的趨勢，IL-10水平可能是預(yù)測疾病轉(zhuǎn)歸的標(biāo)志物。慢性ITP患者的Th1/Th2比值較高，其機制與細(xì)胞因子反應(yīng)失調(diào)有關(guān)[1，19]。Th1分泌IL-2和IFN-c，而Th2分泌IL-4、IL-5、IL-6和(或)IL-10。Wu等[7]發(fā)現(xiàn)在慢性ITP患兒中，IL-10基因的A/C基因型的檢出率低于對照組，推測IL-10基因多態(tài)性有與兒童慢性ITP的發(fā)生有關(guān)。

2.3.2.2IL-23受體(the IL-23 receptor, IL-23R)基因 IL-23R基因為多種自身免疫性疾病的易感基因，IL-23R誘導(dǎo)CD4+T細(xì)胞轉(zhuǎn)化為產(chǎn)生IL-17的Th17[34]。而Th17在自身免疫性疾病的誘導(dǎo)和(或)發(fā)展中起著關(guān)鍵作用[1，35]。Zhan等[36]研究表明，攜帶IL-23R基因位點rs1884444的GT/TT變異基因型人群對ITP的易感性較非攜帶人群增加至少兩倍。

3 Fc受體( Fc receptors, FCR)多態(tài)性

有學(xué)者認(rèn)為，吞噬細(xì)胞引發(fā)的血小板破壞是ITP的主要病因[37]。免疫球蛋白IgG的Fc部分與血小板特異性膜抗原結(jié)合，血小板通過這些抗體的Fc部分被網(wǎng)狀內(nèi)皮細(xì)胞(主要是巨噬細(xì)胞)吞噬。FCR的變異體對不同的免疫球蛋白均有親和力，這可能導(dǎo)致免疫復(fù)合物的高度破壞[37-38]。Amorim等[38]研究表明，F(xiàn)CγRIIIA(158V/F)與ITP相關(guān)，該等位基因的存在可能影響ITP的易感性，也可能影響疾病的嚴(yán)重程度及預(yù)后。Wang等[39]研究表明，F(xiàn)CR多態(tài)性顯示出對免疫球蛋白IgG親和力的改變，導(dǎo)致對免疫復(fù)合物的清除率改變，從而使有FCR基因多態(tài)性的患者對ITP的易感性增加，與Papagianni等[40]研究結(jié)果一致。

4 DNA甲基化

Treg為一類存在于人外周血與脾臟中的T細(xì)胞亞群，具有抑制自身反應(yīng)性T細(xì)胞應(yīng)答的功能；而Th17為新近發(fā)現(xiàn)的、能夠分泌IL-17的淋巴細(xì)胞亞群，介導(dǎo)炎癥反應(yīng)，在自身免疫性疾病中具有重要意義。人類基因組中核苷酸的替代和基因組的改變導(dǎo)致Th1及Th2平衡失調(diào)，增加炎性細(xì)胞因子的分泌。Th1和Th2產(chǎn)生的細(xì)胞因子分別促進(jìn)和抑制炎癥。因此，基因改變使某些炎性細(xì)胞因子產(chǎn)生增加，導(dǎo)致自身免疫性疾病的發(fā)生[37]。多項研究表明，ITP 患者處于 Th1 極化狀態(tài)[41-42]。正常情況下，Th1/Th2 細(xì)胞因子呈動態(tài)平衡，維護機體的穩(wěn)定，平衡一旦遭到破壞，可導(dǎo)致Th極化，產(chǎn)生免疫紊亂，導(dǎo)致自身免疫性疾病的發(fā)生。研究表明，異常的DNA甲基化及自身免疫介導(dǎo)基因中CpG島的異常甲基化均可導(dǎo)致ITP的發(fā)生和發(fā)展[43-44]。因此，去甲基化治療可能為ITP的分子靶向治療提供新的思路與前景。

5 微小RNA(microRNA，miRNA)

miRNA是一類長度約為19～22個核苷酸的小分子非編碼RNA，通過互補序列內(nèi)-3'非翻譯區(qū) ( 3' untranslated region，3'UTR) 配對的蛋白編碼基因負(fù)向調(diào)節(jié)基因表達(dá)，3'UTR配對的蛋白編碼基因翻譯和(或)促進(jìn) miRNA 降解，并且改變基因調(diào)控中關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子的水平，來提供額外的時空轉(zhuǎn)錄途徑，從而持久地調(diào)節(jié)基因表達(dá)。有研究發(fā)現(xiàn)，調(diào)節(jié)細(xì)胞因子或其他免疫成分水平的miRNA是ITP的潛在危險因素[1]，多種異常表達(dá)的miRNA參與了ITP的發(fā)生[1，45-47]。這些miRNA通過調(diào)控患者外周血單個核細(xì)胞(peripheral bloodmononuclear cell，PBMC)、Treg、CD4+T細(xì)胞、CD19+B細(xì)胞及血漿成分介導(dǎo)ITP的發(fā)生，而僅調(diào)控PBMC的就有多種miRNA。有研究發(fā)現(xiàn)，ITP患者血漿中miRNA-125-5p的靶基因CXCL13明顯高表達(dá)，經(jīng)治療CXCL13表達(dá)下調(diào)，并呈時間和劑量依賴性[45-46]。Nagalla等[47]研究發(fā)現(xiàn)，miRNA-107的靶點是生物鐘晝夜節(jié)律調(diào)節(jié)器，同時可能調(diào)節(jié)血小板的晝夜反應(yīng)性。

6 泛酰巰基乙胺酶(Vanin-1)基因

Vanin-1是一種廣泛分布于小鼠上皮組織中的胞外酶。人類Vanin-1基因位于人類6號染色體上(6q23-q24)。有研究發(fā)現(xiàn)，慢性ITP患者Vanin-1 mRNA的表達(dá)水平高于急性ITP患者[48]。過氧化物酶體增殖物激活受體(peroxisome proliferator-activated receptor，PPAR)超家族中的PPAR-γ是一種參與調(diào)控細(xì)胞分化、增殖、代謝及炎癥反應(yīng)的轉(zhuǎn)錄因子。Vanin-1與PPAR-γ的RNA和蛋白表達(dá)水平負(fù)相關(guān)， Vanin-1基因可通過抑制血細(xì)胞的抗氧化應(yīng)激能力下調(diào)PPAR-γ基因的活性，從而加劇ITP病程的進(jìn)展[49]。Vanin-1基因的表達(dá)可能是預(yù)測ITP病程的有力指標(biāo)，但需要更大規(guī)模的研究來證實[50-51]。

以上基因被證明在ITP的發(fā)生中起重要作用。因此，在基因水平上探索ITP的發(fā)病機制，有助于更加深入地了解ITP。目前的證據(jù)表明，ITP是一種器官特異性自身免疫性疾病，50%～70%的ITP患者存在抗血小板抗體，并有免疫失調(diào)的跡象。然而，ITP的診斷并不依賴于抗血小板抗體的存在，臨床上ITP的診斷敏感度并不令人滿意。我們推測基因表達(dá)的變化可能反映了與血小板計數(shù)相關(guān)的轉(zhuǎn)錄變化，并為我們提供了新的標(biāo)記物來提高診斷的敏感度，以更加深入地了解ITP的發(fā)病機制，為其治療提供新的策略。同時，隨著二代基因測序技術(shù)在臨床的普及，外顯子組測序技術(shù)的發(fā)展可能為ITP基因表達(dá)譜的發(fā)展提供新的基因。