楊 婷 崔麗英

支氣管哮喘是一種有明顯家族聚集傾向的多基因遺傳病，它的發(fā)生既受遺傳因素又受環(huán)境因素的影響，至今約有100多個(gè)哮喘候選基因被發(fā)現(xiàn)，且多個(gè)已得到可靠的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。Miram等［1］于2007年首次通過(guò)全基因組關(guān)聯(lián)研究發(fā)現(xiàn)血清類黏蛋白1樣蛋白3(ORMDL3)基因是同年研究中與哮喘相關(guān)度最高的易感基因，且該基因與哮喘的關(guān)聯(lián)性已在多個(gè)種族中得到驗(yàn)證。了解ORMDL3與哮喘的相關(guān)性及其作用機(jī)制可能為哮喘的發(fā)生機(jī)制、早期診斷、治療及一級(jí)預(yù)防提供新方向?，F(xiàn)就該哮喘易感基因及其研究進(jìn)展綜述如下。

一、全基因關(guān)聯(lián)性研究(genome-wide association study，GWAS)

GWAS是用以篩選復(fù)雜性疾病易感基因的研究方法，其利用廣泛存在于基因組內(nèi)連鎖不平衡現(xiàn)象，選擇標(biāo)簽單核苷酸多態(tài)性(sigle nucleotide pdymorphism，SNP)進(jìn)行研究。早期測(cè)定疾病的基因變異和單核苷酸多態(tài)性，尋找疾病的標(biāo)記物，是進(jìn)行病因診斷和最有效的個(gè)體化治療，故GWAS潛在價(jià)值巨大。目前已有12項(xiàng)全基因組關(guān)聯(lián)研究，這些研究旨在明確基因多樣性與哮喘易感性的關(guān)聯(lián)。其中以17q21與哮喘相關(guān)的證據(jù)最為密切［2］。Miram等［1］在哮喘兒童的全基因組關(guān)聯(lián)研究中，對(duì)317000多個(gè)SNP進(jìn)行了基因分型，分析顯示染色體17q 21.1區(qū)域上有很多標(biāo)記與兒童哮喘表型之間存在很強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性，這表明能調(diào)控ORMDL3基因表達(dá)的遺傳變異是決定兒童是否對(duì)哮喘易感的重要因素。Bisgaard等［3］開(kāi)展的GWA證實(shí)17q 21.1區(qū)域在基因組水平上與哮喘顯著相關(guān)，這一結(jié)果有力地支持了該染色體上確實(shí)存在真正的哮喘易感基因。可以推測(cè)，利用GWAS對(duì)現(xiàn)存的來(lái)源于國(guó)際聯(lián)盟的數(shù)據(jù)進(jìn)行薈萃分析，將會(huì)發(fā)現(xiàn)更多的新的哮喘易感基因，從而進(jìn)一步加深對(duì)該疾病的認(rèn)識(shí)。

二、ORMDL3基因及其功能

ORMDL3基因位于染色體17q21上，大小為6560個(gè)堿基對(duì)，包含3個(gè)外顯子，編碼位于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的由153個(gè)氨基酸組成的跨膜蛋白，其序列高度保守，其表達(dá)產(chǎn)物在各組織中廣泛分布，尤其在成人肝臟、胰腺中，在胎兒的肺、肝臟、腎臟、脾臟中呈高水平表達(dá)，但其具體功能目前還不明確［4-5］。有研究表明，ORMDL3表達(dá)產(chǎn)物可以調(diào)節(jié)由內(nèi)質(zhì)網(wǎng)介導(dǎo)的Ca2+信號(hào)傳導(dǎo)及細(xì)胞壓力，從而導(dǎo)致未折疊蛋白反應(yīng)，進(jìn)而成為炎癥發(fā)生的內(nèi)源性誘因［4］。另有推測(cè)，脂質(zhì)作為細(xì)胞膜主要組成之一，參與細(xì)胞增殖、信號(hào)傳導(dǎo)及細(xì)胞凋亡等。ORMDL3的表達(dá)異常可能引起脂質(zhì)代謝紊亂而致哮喘的發(fā)生，但其具體機(jī)制未見(jiàn)報(bào)道［6］。此外，Miram等［1］發(fā)現(xiàn)ORMDL3可能在呼吸道病毒感染中起作用，其是否因此誘導(dǎo)、加重哮喘尚不清楚。

三、ORMDL3基因多態(tài)性與哮喘的相關(guān)性

1.SNPrs7216389:Miram等［1］通過(guò)GWS確定了12個(gè)SNP與哮喘相關(guān)，其中位于ORMDL3鄰近的GSDML基因第一個(gè)內(nèi)含子中的SNPrs7216389與哮喘最為相關(guān)。這一點(diǎn)在多個(gè)種族、地區(qū)中，如德國(guó)人、蘇格蘭人、墨西哥人、波多黎各人、日本人、澳大利亞人等不同人種中得到了證實(shí)。Hirota等［7］發(fā)現(xiàn)rs7216389與日本兒童哮喘(3.6～17歲)密切相關(guān);Miram等［1］發(fā)現(xiàn)rs7216389與ORMDL3基因的表達(dá)水平同高加索地區(qū)的兒童哮喘相關(guān);Tavendale等［8］發(fā)現(xiàn)rs7216389-T在蘇格蘭人群中與哮喘呈正相關(guān)。Bisgaard等［3］在北歐地區(qū)發(fā)現(xiàn)rs7216389-T與早期發(fā)病的哮喘有關(guān)。Wu等［9］在墨西哥人群(4～17歲)中同樣發(fā)現(xiàn)rs7216389-T顯著增加哮喘的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)。在我國(guó)漢族哮喘人群中，rs7216389的分布頻率也具有顯著差異性，T等位基因是哮喘的易感基因。但是Leung等［10］在香港地區(qū)發(fā)現(xiàn)17q21與哮喘(5～8歲)僅邊緣相關(guān)，而該基因與美國(guó)黑人則無(wú)明顯相關(guān)性［11］。相關(guān)度不盡相同說(shuō)明各種族的SNP存在連鎖失衡的現(xiàn)象，環(huán)境因素、生活方式等可能也是其影響因素之一。

2.SNPrs12603332:多項(xiàng)研究表明鄰近ORMDL3的rs12603332與哮喘相關(guān)。Glanter等［11］復(fù)制了7個(gè) SNP 標(biāo)記(rs7216389、rs12603332、rs4378650、rs8076131、rs11659680、rs3744246)，發(fā)現(xiàn) rs12603332 與rs4378650在墨西哥及非裔美洲人群中同哮喘顯著關(guān)聯(lián)。我國(guó)學(xué)者研究該基因與漢族哮喘相關(guān)性時(shí)利用PCR-RFLP方法對(duì)rs12603332位點(diǎn)及rs7216389位點(diǎn)進(jìn)行了基因分型，同時(shí)運(yùn)用real-time PCR方法對(duì)該基因在兩個(gè)位點(diǎn)不同基因型的正常個(gè)體(n=39)和哮喘患者(n=29)外周血中的表達(dá)進(jìn)行了檢測(cè)，從而證實(shí)調(diào)控ORMDL3基因表達(dá)水平的SNP位點(diǎn)可能是真正的易感位點(diǎn)［12］。但由于所分析的兩個(gè)位點(diǎn)處于強(qiáng)烈的連鎖不平衡狀態(tài)，尚不能確定哪個(gè)位點(diǎn)是真正的功能位點(diǎn)，這有待于進(jìn)一步對(duì)這些位點(diǎn)進(jìn)行功能分析驗(yàn)證。

四、ORMDL3與哮喘相關(guān)性的年齡差異

哮喘在兒童與成人中的發(fā)病特點(diǎn)存在顯著差異，多項(xiàng)大規(guī)模病例對(duì)照研究表明ORMDL3基因僅與早期哮喘的發(fā)生強(qiáng)烈相關(guān)［1，3，11，13］。但各個(gè)研究對(duì)象年齡界限及所處的地域種族均不同，近年有研究表明ORMDL3與哮喘的相關(guān)性與年齡無(wú)關(guān)。Flory等［14］證實(shí)了白色人種中17q12-21與兒童期的煙霧暴露及兒童期哮喘具有相關(guān)性，但實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并未顯示年齡差異對(duì)哮喘的發(fā)病有影響。多項(xiàng)研究表明ORMDL3的表達(dá)對(duì)成人哮喘的發(fā)生亦有一定作用。Fang等［15］收集了漢族成人哮喘患者710例及正常對(duì)照656例，檢測(cè)了17q21上的5個(gè)SNP位點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)這些位點(diǎn)與哮喘具有顯著的、重復(fù)相關(guān)性(P＜0.05)，其中rs11557467-G、rs9303277-C與哮喘強(qiáng)烈相關(guān)(P＜0.001)，這一結(jié)果提示17q21與漢族成人哮喘具有顯著相關(guān)性。Hrdlickova等［16］在捷克高加索人群中選取了337個(gè)病例及331個(gè)健康對(duì)照者，分別檢測(cè)其17號(hào)染色體上的4個(gè)SNP，其中僅證明rs3169527與哮喘具有相關(guān)性，而單倍型TCAG又與成人男性哮喘呈顯著相關(guān)(P=0.009＜0.05)，同時(shí)研究還顯示17q21區(qū)域的基因變異可能也是成人、尤其是男性哮喘發(fā)病的危險(xiǎn)因素，但該基因?qū)Σ煌挲g組所起的作用如何，仍待進(jìn)一步研究。

五、環(huán)境因素對(duì)ORMDL3致哮喘的作用

除了遺傳基因的影響，環(huán)境因素對(duì)哮喘的作用亦不能忽視。Bouzigon等［17］的研究說(shuō)明兒童哮喘發(fā)生與17q21有關(guān)，且早期暴露于吸煙環(huán)境可以進(jìn)一步增加患病風(fēng)險(xiǎn)。金哲等［13］首次研究了ORMDL3基因、兒童生活方式、室內(nèi)空氣質(zhì)量與早期起病的哮喘的相關(guān)性，證實(shí)了遺傳因素與環(huán)境因素具有協(xié)同作用。Morita等［18］推斷環(huán)境因素對(duì)成人起病的哮喘影響更大，但是通過(guò)檢測(cè)17q21上的SNP標(biāo)記與暴露于吸煙環(huán)境的實(shí)驗(yàn)對(duì)象的相關(guān)性，尚不能得出吸煙增加成人哮喘易感性的結(jié)論。Smit等［19］檢測(cè)了268名兒童哮喘患者中的12個(gè)17q21SNPs，發(fā)現(xiàn)17q21的基因變異及早期暴露于吸煙環(huán)境可以增加早期呼吸道感染與早發(fā)型哮喘及兒童期起病的成人哮喘的相關(guān)性。總之，哮喘是一種由遺傳與環(huán)境因素共同作用的復(fù)雜性疾病，不同種族、地域的人群以不同的哮喘易感基因與多種環(huán)境因素聯(lián)合作用而激發(fā)哮喘的發(fā)生，但是對(duì)其具體作用機(jī)制目前結(jié)論不一，明確二者的相互作用對(duì)指導(dǎo)哮喘的早期防治具有積極的意義。

全基因組關(guān)聯(lián)研究表明位于17q21上的ORMDL3基因與哮喘發(fā)生相關(guān)，其中rs7216389與哮喘的關(guān)聯(lián)性最強(qiáng)，但其具體作用機(jī)制尚不明確，推測(cè)ORMDL3蛋白引起未折疊蛋白反應(yīng)，促進(jìn)炎癥反應(yīng)及參與脂質(zhì)代謝、呼吸道病毒感染等方式導(dǎo)致哮喘發(fā)病。多項(xiàng)在多種族、不同年齡界限中進(jìn)行的研究均表明ORMDL3僅與兒童期哮喘相關(guān)，但也有新的研究提出該基因參與了成人哮喘的發(fā)病機(jī)制。哮喘是一種基因-基因、基因-環(huán)境相互作用的復(fù)雜性疾病，環(huán)境因素亦不能忽視?？傊?，隨著人類基因組計(jì)劃的完成及各種哮喘基因研究方法的成熟，可以對(duì)支氣管哮喘的一級(jí)預(yù)防、早期診斷及治療從基因水平上提供一種新思路。

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