黃艷平,呂新翔,孫志強(qiáng),李欣,丁文媛,韓建文
(內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院,內(nèi)蒙古自治區(qū) 呼和浩特 010010)
銀屑病是一種慢性、炎癥性、復(fù)發(fā)性、系統(tǒng)性疾病,銀屑病的確切病因尚未清楚,目前認(rèn)為是遺傳因素和環(huán)境因素相互作用下,導(dǎo)致疾病發(fā)生或加重[1]。銀屑病在中國(guó)的患病率約為0.47%[2]。遺傳學(xué)研究已發(fā)現(xiàn)許多銀屑病相關(guān)性易感基因,其中以HLA-C*06:02與銀屑病的相關(guān)性最強(qiáng)。既往基于歐洲人群的研究發(fā)現(xiàn)ZMIZ1基因單核苷酸多態(tài)性(SNP)rs1250546與銀屑病相關(guān)[3]。一項(xiàng)克羅恩病與銀屑病的全基因組關(guān)聯(lián)分析研究(GWAS)發(fā)現(xiàn)了7個(gè)共同易感的基因位點(diǎn),其中包括ZMIZ1基因區(qū)域的3個(gè)SNP rs1250544、rs1250559、rs1250560[4]。為研究ZMIZ1基因多態(tài)性與銀屑病的相關(guān)性,在內(nèi)蒙古地區(qū)的蒙古族和漢族人群中,選擇ZMIZ1基因區(qū)域2個(gè)SNP(rs1250546和rs1250559)及HLAC*06:02,利用二代測(cè)序及聚合酶鏈反應(yīng)-序列特異性引物(PCR-SSP)進(jìn)行基因分型,探討其與內(nèi)蒙古地區(qū)蒙古族及漢族人尋常型銀屑病(PsV)的相關(guān)性,以及二者可能的交互作用。
1.1 一般資料
1.1.1 臨床資料 收集內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院2012年12月—2018年3月住院的漢族PsV1 030例,蒙古族PsV379例,正常對(duì)照漢族965例,蒙古族518例。抽取外周靜脈血5 mL,乙二胺四乙酸二鉀(K2EDTA)抗凝,先置于-20℃預(yù)冷,然后置于-80℃冰箱保存?zhèn)溆?。所有患者?jīng)臨床及病理證實(shí)診斷,符合PsV診斷標(biāo)準(zhǔn)。所有對(duì)照排除銀屑病及其他自身免疫性疾病,排除銀屑病家族史。本研究已通過(guò)內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn),并在實(shí)施過(guò)程中遵守赫爾辛基宣言,研究對(duì)象均簽署知情同意書(shū)。PsV患者中漢族:1 030例,男532例,女 498 例,平均年齡(45.49±17.11)歲;蒙古族:379例,男204例,女175例,平均年齡(42.34±15.12)歲。正常對(duì)照中漢族:965例,男542例,女423例,平均年齡(45.86±11.59)歲;蒙古族:518 例,男 275例,女 243例,平均年齡(40.78±12.48)歲。2組性別、年齡比例差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。在病例及對(duì)照中均符合Hardy-Weinberg遺傳平衡(P>0.05)。
1.1.2 多形性位點(diǎn)選擇 根據(jù)既往文獻(xiàn)報(bào)道,在ZMIZ1基因區(qū)域選擇2個(gè)SNP[rs1250546(10:79272775)和 rs1250559(10:79293803)]及 HLA-C*06:02。
1.2 方法
1.2.1 基因組脫氧核糖核酸(DNA)提取 利用基因組DNA提取試劑盒(中國(guó)康寧生命科學(xué)有限公司)提取患者及對(duì)照組基因DNA,利用分光光度儀分別于260 nm和280 nm波長(zhǎng)處檢測(cè)吸光度,計(jì)算DNA濃度,并用凝膠電泳檢測(cè)DNA質(zhì)量,所有DNA樣本均合格。
1.2.2 基因分型
1.2.2.1 二代測(cè)序法
①引物設(shè)計(jì)及合成:利用美國(guó)國(guó)立圖書(shū)館數(shù)據(jù)庫(kù)(https://www.ncbi.nlm.nih.gov/),對(duì)需要實(shí)驗(yàn)分型的基因相關(guān)信息進(jìn)行查詢。然后使用Primer3 online(version 0.4.0;http://frodo.wi.mit.edu/,USA)軟件和 Oligo[version 6.31;Molecular Biology Insights,Inc.(DBA Oligo,Inc.)USA]。軟件設(shè)計(jì)2個(gè)遺傳變異位點(diǎn)的基因分型引物、檢測(cè)探針以及測(cè)序引物(引物序列合成均由上海翼和生物公司完成)。引物序列,見(jiàn)表1。
表1 二代測(cè)序?qū)嶒?yàn)中各SNP位點(diǎn)引物序列
②聚合酶鏈反應(yīng)(PCR)擴(kuò)增及二代測(cè)序:模板DNA經(jīng)過(guò)構(gòu)建待測(cè)DNA文庫(kù)、多重PCR反應(yīng)擴(kuò)增、PCR擴(kuò)增后的產(chǎn)物純化、文庫(kù)進(jìn)行單克隆擴(kuò)增及對(duì)擴(kuò)增后的產(chǎn)物進(jìn)行再純化。純化后的PCR產(chǎn)物采用二代測(cè)序方法,Miseq測(cè)序平臺(tái)上機(jī)測(cè)序?qū)x擇的遺傳變異進(jìn)行基因分型、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、判讀結(jié)果。(注:測(cè)序工作均由上海翼和生物公司完成)。
1.2.2.2 PCR-SSP對(duì)HLA-C*06:02分型實(shí)驗(yàn)
①設(shè)計(jì)引物:根據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道對(duì)HLA-C*06:02基因型設(shè)計(jì)引物序列,見(jiàn)表2。
表2 HLA-C*06:02基因型引物序列
②PCR擴(kuò)增反應(yīng)、凝膠電泳分析:模板DNA經(jīng)過(guò)PCR擴(kuò)增反應(yīng)、擴(kuò)增結(jié)束后,取PCR產(chǎn)物6 μL,3%的瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè),凝膠成像觀察分析PCR產(chǎn)物的電泳效果,判讀結(jié)果。
1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 所有SNP分析數(shù)據(jù)質(zhì)控、等位基因及基因型頻率比較采用PLINK1.07軟件(http://pngu.mgh.harvard.edu/purcell/pink/)[5]。計(jì)算2個(gè)SNP及HLA-C*06:02的等位基因頻率和基因型頻率,在病例和對(duì)照中分別進(jìn)行Hardy-Weinberg遺傳平衡檢測(cè)。采用χ2檢驗(yàn)比較患者組及對(duì)照組等位基因頻率及基因型頻率,并計(jì)算等位基因的比值比(OR)及其95%可信區(qū)間(CI)。所有統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)均為雙側(cè)檢驗(yàn),P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 等位基因頻率比較 與對(duì)照組相比,rs1250559_C、rs1250546_T在漢族PsV患者中的頻率差異無(wú)明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。而在蒙古族PsV患者中,rs1250559_C的頻率(33.5%)高于對(duì)照組(27.7%),差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[χ2=6.43,P<0.05,OR=1.31,95%CI(1.06-1.62)];rs1250546_T的頻率(48.5%)高于對(duì)照組(43.4%),差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[χ2=4.71,P<0.05,OR=1.23,95%CI(1.02-1.49)],見(jiàn)表3。
表3 尋常型銀屑病患者與對(duì)照組ZMIZ1基因上2個(gè)SNP等位基因頻率比較
2.2 分別以基因型、顯性遺傳模式、隱性遺傳模式下進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,發(fā)現(xiàn)2個(gè)SNP與漢族PsV仍無(wú)相關(guān)性(P>0.05)。而在蒙古族PsV患者中rs1250559_C在隱性遺傳模式下顯示有相關(guān)性(χ2=6.35,P=0.012,OR=1.88),見(jiàn)表4;rs1250546_T在顯性遺傳模式下顯示有相關(guān)性(χ2=5.13,P=0.024,OR=1.40),見(jiàn)表 5。
表4 顯性及隱性遺傳模式下PsV患者與對(duì)照組中rs1250559基因型分析
表5 顯性及隱性遺傳模式下PsV患者與對(duì)照組中rs1250546基因型分析
2.3 HLA-C*06:02 與 rs1250559_C、rs1250546_T交互作用與PsV的相關(guān)性分析
在蒙古族樣本中,分別以HLA-C*06:02陽(yáng)性和陰性樣本中分別進(jìn)行分析。HLA-C*06:02陽(yáng)性樣本中,與對(duì)照組相比,rs1250559_C在蒙古族PsV患者中的頻率差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=5.47,P<0.05,OR=1.42)。而在HLA-C*06:02陰性樣本中,其等位基因頻率差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。rs1250546_T在HLA-C*06:02陽(yáng)性、陰性的樣本中,等位基因頻率差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。在漢族樣本中,2個(gè)SNP在HLA-C*06:02陽(yáng)性及陰性的PsV患者和對(duì)照組比較,等位基因頻率差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),見(jiàn)表6。
表6 HLA-C*06:02與PsV患者ZMIZ1基因rs1250559_C、rs1250546_T相關(guān)性分析
銀屑病是一種T細(xì)胞介導(dǎo)的慢性炎癥性皮膚病,目前研究已發(fā)現(xiàn)許多銀屑病相關(guān)性易感基因。ZMIZ1基因是位于染色體10q22.3上,通過(guò)編碼PIAS家族蛋白,調(diào)節(jié)多種轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子的活性,如雄激素受體(AR)、Smad3/Smad4、P53 等[6-8]。ZMIZ1 下游的轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子(TGF)-β是一種有多種免疫抑制特性的多效性細(xì)胞因子,其對(duì)胚胎發(fā)育、器官形成、細(xì)胞的增殖、分化及凋亡有重要調(diào)節(jié)作用,其中Smad蛋白是TGF-β信號(hào)通路激活的關(guān)鍵點(diǎn)。TGF-β抑制許多生物學(xué)過(guò)程,包括T細(xì)胞增殖、T細(xì)胞分化為細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞、輔助性T淋巴細(xì)胞和抗原提呈細(xì)胞的T細(xì)胞刺激功能[9-10]。而TGF-β在體外則能促進(jìn)調(diào)節(jié)性T淋巴細(xì)胞的分化[11]。
目前,ZMIZ1基因上已有多個(gè)SNP位點(diǎn)被發(fā)現(xiàn)與多種疾病相關(guān),包括多種皮膚?。ㄣy屑病[3]、白癜風(fēng)[12])、腫瘤(皮膚鱗狀細(xì)胞癌[13]、前列腺癌[14]、乳腺癌[15]、直腸癌[16]等)、自身免疫性疾病(炎癥性腸?。17]、代謝性疾?。?型糖尿病)[18]、藥物治療效果相關(guān)(甲氨蝶呤治療青少年特發(fā)性關(guān)節(jié)炎的治療反應(yīng)評(píng)估)等[19]。
本研究結(jié)果顯示,蒙古族PsV患者中,rs1250559_C的頻率(33.5%)高于對(duì)照組(27.7%),(OR=1.31);rs1250546_T的頻率(48.5%)高于對(duì)照組(43.4%),(OR=1.23);而在漢族PsV患者中 rs1250559_C、rs1250546_T的頻率與對(duì)照組相比差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。既往文獻(xiàn)報(bào)道通過(guò)運(yùn)用全基因組關(guān)聯(lián)研究目錄對(duì)歐洲白種人薈萃分析總結(jié)發(fā)現(xiàn)rs1250546_A(ZMIZ1) 與銀屑病相關(guān) (P=5.1×10-4,OR=1.10),rs1250559_A(ZMIZ1)也與銀屑病的相關(guān)(P=4.58×10-6,OR=0.82),并且發(fā)現(xiàn)ZMIZ1是銀屑病和克羅恩病的共同易感基因[3-4]。而在中國(guó)漢族人群中也發(fā)現(xiàn)了ZMIZ1與炎癥性腸病的相關(guān)性[17]。
筆者進(jìn)一步根據(jù)不同遺傳模式下進(jìn)行分析時(shí)發(fā)現(xiàn),蒙古族PsV患者中rs1250546_T在顯性遺傳模式下顯示有相關(guān)性,而rs1250559_C在隱性遺傳模式下顯示有相關(guān)性。這一結(jié)果提示2個(gè)SNP可能以不同的遺傳模式影響銀屑病發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)。在以HLA-C*06:02陽(yáng)性、陰性進(jìn)行分層分析時(shí)發(fā)現(xiàn),rs1250559_C在HLA-C*06:02陽(yáng)性的蒙古族樣本中與PsV有相關(guān)性,而在HLA-C*06:02陰性的蒙古族樣本中,未發(fā)現(xiàn)其與PsV的相關(guān)性。而另一個(gè)SNP(rs1250546)在分層后未發(fā)現(xiàn)與蒙古族PsV的相關(guān)性。這一結(jié)果提示,rs1250559可能與HLAC*06:02存在交互作用,rs1250559_C和 HLAC*06:02陽(yáng)性的共同存在可能增加了蒙古族PsV的易感性。而在漢族樣本中,以等位基因、基因型、不同遺傳模式、HLA-C*06:02分層分析均未發(fā)現(xiàn)2個(gè)SNP與PsV的相關(guān)性。ZMIZ1基因變異如何影響PsV易感性目前仍不能確定,通過(guò)實(shí)驗(yàn)筆者推測(cè)ZMIZ1基因與HLA-C*06:02可能存在交互作用,可增加銀屑病的易感性。由于HLA-C*06:02是銀屑病最強(qiáng)的遺傳易感因素,推測(cè)ZMIZ1可能通過(guò)與HLA-C相互作用影響銀屑病的易感性。
綜上所述,本研究通過(guò)對(duì)ZMIZ1基因區(qū)域2個(gè)SNP(rs1250559、rs1250546)進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析研究,證實(shí)了其與蒙古族PsV易感性相關(guān),并且以不同的遺傳模式影響銀屑病易感性,并且與HLA-C*06:02可能存在相互作用,從而影響蒙古族PsV的易感性。未發(fā)現(xiàn)2個(gè)SNP與漢族PsV的相關(guān)性。結(jié)合既往研究,這些結(jié)果提示ZMIZ1基因與PsV的相關(guān)性在不同人群中可能存在遺傳異質(zhì)性。本研究仍存在一些不足之處:①由于樣本量有限,有假陽(yáng)性或者假陰性結(jié)果的可能,不能排除rs1250559、rs1250546與漢族PsV的相關(guān)性;②本研究?jī)H分析了ZMIZ1基因的2個(gè)SNP,該基因區(qū)域可能還存在其他銀屑病相關(guān)的易感變異;③這2個(gè)SNP并非編碼區(qū)功能變異,其如何影響其基因功能以及如何影響免疫系統(tǒng)功能仍未知,需要進(jìn)一步的功能學(xué)研究。