夏淑林 張振華 李旭
雌激素受體(ER)包括α和β兩種亞型,1986年Green等首次克隆出ERα,1999年又發(fā)現(xiàn)了ERβ。近年來對(duì)ER的研究大部分集中在ERα上,其中較常見的位點(diǎn)是PvuII、XbaI、T29C和A252966G位點(diǎn),本文就這些位點(diǎn)的基因多態(tài)性與HBV感染相關(guān)性疾病、乳腺癌、骨質(zhì)疏松等疾病的研究進(jìn)展作一綜述。
ERα基因多態(tài)性或遺傳變異可以導(dǎo)致ER表達(dá)水平及功能的變化,進(jìn)而影響到雌激素的生物學(xué)意義。由于ERα的1號(hào)內(nèi)含子中含有增強(qiáng)子、啟動(dòng)子等重要調(diào)節(jié)序列,因而發(fā)生突變將有可能影響到ER的表達(dá)與功能,因此人群中不同的ER基因型可能決定了不同個(gè)體間ERα的表達(dá)與功能上的差異。目前研究較多的T29C、PvuII和XbaI多態(tài)性位點(diǎn)位于ERα基因兩個(gè)連鎖不平衡區(qū)域中的A區(qū)域內(nèi),A252966G位于B區(qū)域內(nèi)。其中,T29C是由ERα基因外顯子1上第10號(hào)密碼子處由C到T轉(zhuǎn)化而而來;PvuII和XbaI多態(tài)性位點(diǎn)位于外顯子2上游的大約400個(gè)堿基對(duì);A252966G多態(tài)性位點(diǎn)位于內(nèi)含子5中。近年大量流行病學(xué)研究結(jié)果顯示ERα基因以上四個(gè)位點(diǎn)基因多態(tài)性與多種疾病尤其是HBV感染相關(guān)性疾病的發(fā)生有關(guān)。
HBV呈世界性分布,約有3.5億以上的慢性感染者。感染HBV后臨床表現(xiàn)復(fù)雜多樣,包括急性自限性感染和轉(zhuǎn)為慢性化狀態(tài),后者可進(jìn)展成無癥狀攜帶者,慢性肝炎,暴發(fā)性肝炎,肝硬化甚至肝癌,形成復(fù)雜的疾病譜。在機(jī)體清除HBV的過程中,特異性細(xì)胞免疫和細(xì)胞因子都發(fā)揮著重要的作用。其中雌激素對(duì)HBV的清除發(fā)揮著重要的調(diào)節(jié)作用,早有研究發(fā)現(xiàn)HBV基因組序列存在著糖皮質(zhì)激素應(yīng)答元件[1],該元件對(duì)雌激素敏感,而雌激素能抑制HBV的復(fù)制[2]。此外還發(fā)現(xiàn),女性發(fā)生HBeAg及HBsAg血清學(xué)轉(zhuǎn)換高于男性,機(jī)制未明,但近年來發(fā)現(xiàn)雌二醇可以誘導(dǎo)淋巴細(xì)胞產(chǎn)生IFN-g,從而限制病毒的復(fù)制和擴(kuò)散,并對(duì)其他免疫細(xì)胞發(fā)揮強(qiáng)大的免疫調(diào)節(jié)作用。然而,臨床觀察發(fā)現(xiàn)經(jīng)母嬰垂直感染HBV患者中,大多可在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)表現(xiàn)為無癥狀攜帶者,機(jī)制可能是在懷孕時(shí)雌激素通過FoxP3蛋白、CD4+T及CD25+T細(xì)胞誘導(dǎo)免疫耐受有關(guān)。最近又發(fā)現(xiàn)給大鼠注射雌激素可激活免疫反應(yīng),從而中止已經(jīng)誘導(dǎo)的免疫耐受。HBV感染后的臨床結(jié)局各異,除了與病毒本身的因素相關(guān)外,宿主的遺傳因素發(fā)揮重要作用,研究發(fā)現(xiàn)ERα基因多態(tài)性與HBV感染性疾病顯著相關(guān)[3]。雌激素通過ER發(fā)揮生物學(xué)效應(yīng),ERα基因多態(tài)性影響ER的表達(dá)和功能,最終必然導(dǎo)致雌激素的效應(yīng)發(fā)生改變。
(一)HBV持續(xù)感染 Deng等[3]用PCR-RFLP法對(duì)1277例持續(xù)HBV感染者、748例自發(fā)性康復(fù)患者和293個(gè)核心家系進(jìn)行分型,發(fā)現(xiàn)ERα 29T/T基因型的個(gè)體與至少含一個(gè)29C等位點(diǎn)的個(gè)體相比持續(xù)HBV感染的易感性顯著增加,中國(guó)人群中ERα基因T29C位點(diǎn)多態(tài)性與HBV持續(xù)感染顯著相關(guān),而A252966G位點(diǎn)與持續(xù)HBV感染的易感性無相關(guān)性。T29C是一種同義突變,該位點(diǎn)本身可能不具有生物學(xué)功能,ERα基因的調(diào)控區(qū)可能存在與T29C呈高度連鎖不平衡的功能性多態(tài)位點(diǎn)。事實(shí)上,在該基因第1外顯子上游約1Kb的區(qū)域和內(nèi)含子1距第2外顯子約400bp的區(qū)域分別存在(TA)n可變數(shù)目串聯(lián)重復(fù)(VNTR)和PvuII限制性片段長(zhǎng)度多態(tài)性位點(diǎn)。該基因5’端調(diào)控序列中,在(TA)nVNTR下游約220bp的區(qū)域,存在類固醇反應(yīng)元件[4],(TA)nVNTR可能通過改變雌激素反應(yīng)元件或其他己知的反應(yīng)元件的反應(yīng)性,從而影響ERα基因的轉(zhuǎn)錄。bMyb是一種普遍存在的轉(zhuǎn)錄因子,參與細(xì)胞的增殖,一項(xiàng)應(yīng)用報(bào)告基因的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行研究的結(jié)果發(fā)現(xiàn)PvuII多態(tài)性位于轉(zhuǎn)錄因子bMyb潛在的結(jié)合位點(diǎn),并可影響基因的轉(zhuǎn)錄效率,攜帶C等位基因的ER表達(dá)量較高。ER基因的mRNA表達(dá)下降導(dǎo)致ERα表達(dá)降低。一項(xiàng)關(guān)于日本人群的研究揭示,無癥狀HBV攜帶者和慢性乙型肝炎患者外周血單個(gè)核細(xì)胞(PBMC)胞漿中的ERα表達(dá)水平比健康對(duì)照低,而INF-α可以使PBMC中的ERα水平升高。ERα基因的多態(tài)性與機(jī)體免疫功能有關(guān),可能由于HBV攜帶者ER的低水平表達(dá),導(dǎo)致免疫系統(tǒng)對(duì)雌激素的反應(yīng)不足,從而造成對(duì)HBV病毒清除不力而容易導(dǎo)致HBV持續(xù)性感染。
(二)乙型肝炎肝硬化 大量研究表明,雌激素可以抑制肝纖維化的形成。謝建萍[5]用PCR/RELP法檢測(cè)并比較了98例乙型肝炎肝硬化患者,72例慢性乙型肝炎患者,84例健康對(duì)照組的雌激素受體基因PvuII、XbaI多態(tài)性,研究發(fā)現(xiàn),ERα基因PvuII的Pp基因型和P等位基因可能是肝硬化發(fā)病的遺傳易感基因,pp基因型和p等位基因可能是肝硬化發(fā)病的保護(hù)基因。推測(cè)攜帶P等位基因的慢性乙型肝炎患者易發(fā)展為肝硬化,可能是因?yàn)槠渚幋a的ER表達(dá)或者功能降低,減弱了由ER介導(dǎo)的雌激素的抗纖維化作用。而雌激素受體基因XbaI多態(tài)性與肝硬化無明顯相關(guān),可能對(duì)ER功能或者表達(dá)影響很小,需要足夠大的樣本才能顯示出差異;或者不影響ER功能或者表達(dá),從而不導(dǎo)致雌激素的生理學(xué)效應(yīng)發(fā)生改變。
(三)乙型肝炎相關(guān)性肝癌 Zhai等[6]首次對(duì)中國(guó)人群乙肝相關(guān)性肝癌患者ER基因的多態(tài)性進(jìn)行研究,在248例肝癌患者與239例健康對(duì)照中,發(fā)現(xiàn)ERα基因 PvuII基因多態(tài)性、T29C的多態(tài)性與乙肝相關(guān)性肝癌的易感性顯著相關(guān),前者的C/C基因型與后者的C/C及T/C基因型增加肝癌的風(fēng)險(xiǎn)。單倍型分析也顯示ERα基因多態(tài)性與肝癌發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)。但未發(fā)現(xiàn)XbaI和A252966G基因多態(tài)性與肝癌相關(guān)。攜帶29C ER的mRNA表達(dá)高于攜帶29T等位基因的個(gè)體,導(dǎo)致ER的高表達(dá)。
HBV感染已被確認(rèn)為肝癌的病因之一,然而僅五分之一的慢性乙型肝炎攜帶者發(fā)展為肝癌,這意味著在發(fā)展至肝癌的易感過程中存在影響個(gè)體變異的其他危險(xiǎn)因素。動(dòng)物模型和流行病學(xué)研究證明,雌激素具有促癌作用,并可誘導(dǎo)肝癌形成[7]雌激素的致癌效應(yīng)主要通過ER介導(dǎo),ER過表達(dá)的轉(zhuǎn)基因小鼠對(duì)合成雌激素類的致癌效應(yīng)高度敏感,而攜帶29C及PvuII C等位基因的個(gè)體可能通過增加ER的mRNA轉(zhuǎn)錄水平從而促進(jìn)ER高表達(dá),最終導(dǎo)致癌癥的發(fā)生。
目前研究認(rèn)為T29C多態(tài)性位點(diǎn)的T/T基因型易于感染HBV,同時(shí)又發(fā)現(xiàn)其C/C及T/C基因型的HBV感染者又易于發(fā)展為肝癌,但眾所周知,HBV感染者可發(fā)展為肝癌,無法用現(xiàn)有的研究無法解釋這樣的矛盾。
關(guān)于XbaI及PvuII多態(tài)性與乳腺癌風(fēng)險(xiǎn)的研究較多,但結(jié)果存在不一致。有些認(rèn)為PvuII p等位基因及XbaI x等位基因與乳腺癌發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)[8],有的研究發(fā)現(xiàn)PvuII T(P)等位基因與乳腺癌風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)[9],還有的研究[10,11]發(fā)現(xiàn)PvuII和XbaI多態(tài)性與乳腺癌易感性無相關(guān)性。作為生長(zhǎng)因子,雌激素通過ER促進(jìn)正常乳腺細(xì)胞和癌細(xì)胞增值。ER過度表達(dá)并和雌激素結(jié)合促進(jìn)乳腺細(xì)胞不斷增值,增加DNA復(fù)制過程中錯(cuò)誤的機(jī)會(huì),而產(chǎn)生基因突變最終導(dǎo)致癌的發(fā)生。以上兩位點(diǎn)不存在編碼區(qū),不直接影響受體的功能,可能通過以下途徑影響ERα:ERα基因XbaI和PvuII多態(tài)性可能通過某種途徑增加ER的mRNA轉(zhuǎn)錄水平,導(dǎo)致ER的表達(dá)高于正常;與 ERα基因的其他疾病易感區(qū)域或鄰近ERα的其他基因相作用 ,從而增加乳腺癌的危險(xiǎn)性;通過調(diào)節(jié)其他基因的mRNA穩(wěn)定性和或轉(zhuǎn)錄而影響基因表達(dá)功能。
1996年第一次報(bào)道了在日本女性中,單體型 PPxx與骨密度低值存在關(guān)聯(lián)關(guān)系。一些研究發(fā)現(xiàn)僅PvuII多態(tài)性與骨密度有關(guān)[12~14],Ivanova[13]等認(rèn)為 XbaI基因多態(tài)性與低骨密度有關(guān),而對(duì)芬蘭及中國(guó)的研究發(fā)現(xiàn)PvuII和XbaI多態(tài)性與骨密度無關(guān)[15,16]。雌激素通過ER調(diào)節(jié)破骨細(xì)胞的骨吸收和成骨細(xì)胞的骨形成,與ER結(jié)合,抑制破骨細(xì)胞的活性,促進(jìn)成骨細(xì)胞的增殖、分化,在骨質(zhì)疏松發(fā)病中起重要作用。ER基因PvuII,XbaI多態(tài)性如何影響骨代謝的機(jī)制,目前還不明確,可能是影響到ER表達(dá)或者功能降低,減弱了由ER介導(dǎo)的雌激素的抗骨質(zhì)疏松作用。
ER通過雌激素對(duì)血管生理功能、心血管功能發(fā)揮重要的作用。ERα基因多態(tài)性與心血管疾病密切相關(guān),但有種族差異。如英國(guó)[17]、希臘[18]和匈牙利[19]等的研究結(jié)果不一致。有報(bào)道稱ERα基因PvuII和XbaI多態(tài)性與先兆子癇風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)[20]。此外還有關(guān)于ERα與子宮內(nèi)膜異位癥、子宮內(nèi)膜癌等相關(guān)的報(bào)道。目前研究不成熟,需要進(jìn)一步研究。
目前關(guān)于ERα以上四個(gè)基因多態(tài)性與各種疾病的的相關(guān)性研究已有一些進(jìn)展,但研究結(jié)果不盡一致。原因可能與種族、樣本人群和環(huán)境等有關(guān)。可以利用家系進(jìn)行研究消除這些影響因素,但目前對(duì)家系進(jìn)行基因研究國(guó)內(nèi)外報(bào)道較少,在家系成員尤其是同胞中對(duì)HBV感染者和非感染者進(jìn)行對(duì)照研究未見報(bào)道,在今后的研究中可以從這方面入手進(jìn)一步研究相關(guān)疾病的發(fā)病機(jī)制。
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