自身免疫性甲状腺疾病易感基因研究进展

自身免疫性甲状腺疾病易感基因研究进展

杨志翔1孙曙光2

(1大理大学临床医学院;2大理大学第一附属医院内分泌科;云南大理671000)

【摘要】自身免疫性甲状腺疾病(AITD),包括Graves病(GD)和桥本甲状腺炎(HT),是由环境和遗传因素之间复杂的相互作用引起的。来自流行病学、家庭和双胞胎研究的可靠数据表明,基因对AITD的发展有很强的影响。多年来在AITD易感基因的研究上已经取得了很多进展,本文就与AITD相关的主要易感基因研究进展作一综述。

【关键词】自身免疫性甲状腺疾病、易感基因

【中图分类号】R2【文献标号】A【文章编号】2095-9753(2019)01-0103-02

引言:AITD是临床常见内分泌多基因遗传病,在遗传表现型上具有明显的异质性。传统研究认为体液和细胞机制单独参与AITD的发病机制,而新的研究表明两种免疫途径之间相互作用共同致病,一些B、T细胞激活途径通过抗原提呈细胞(APCs)和细胞因子,导致辅助T细胞和调节T细胞的定向分化[1]。GD和HT两种疾病均以甲状腺反应性淋巴细胞浸润甲状腺为表现,但最终的临床结果却是两种截然相反的综合征:HT表现为甲状腺功能减退,GD表现为甲状腺功能亢进。因此,HT和GD的遗传易感性不仅涉及到独特的基因,还涉及到共同的基因。现就目前研究较多的与AITD关联的基因进行综述。

1.HLA基因

人类白细胞抗原(HLA)基因又称主要组织相溶性复合体(MHC)基因,是第一个被发现与AITD发病相关的基因,位于6p21染色体上。HLA结构域是一个高度多态性的遗传区域,包含有多个免疫反应基因,编码人类HLA-I~III三类抗原,其中HLA-Ⅱ类抗原表达多见于抗原提呈细胞表面,如B淋巴细胞、巨噬细胞等,被认为在三类抗原中最有可能参与自身免疫过程,因此目前研究最多的是HLA-Ⅱ类抗原在AITD的表达。国外早期研究发现高加索人群中HLA-DR3在GD的频率是40%~55%,而在普通人群中仅15%~30%有DR3等位基因,携带HLA-DR3等位基因的人发生AITD的相对危险度增加3~4倍。国内研究显示GD病和HT患者中有较高水平的HLA-DR表达,尤其是在HT中表达水平更高,说明在GD和HT的发病机制中HLA-DR起着重要作用[2]。然而,国外最新研究显示,HLA-DR在GD中的表达水平高于HT,认为与APC功能缺陷致使HLA表达受损及协同刺激因子的缺乏有关[3]。

2.CTLA-4基因

细胞毒性T淋巴细胞相关抗原4(CTLA-4)基因是一种高度多态性基因,位于2q33染色体上,编码一种免疫调节分子,即CTLA-4分子,表达于激活的T淋巴细胞表面,通过与抗原提呈细胞(APC)的B7分子相互作用抑制T细胞活化及随后的免疫反应,以防止T细胞过度活跃,对抑制T细胞增殖及免疫功能有重要作用。CTLA-4活性降低或缺失,可使T细胞活性不受抑制,免疫应答延长、不受调控,故CTLA-4基因被认为是AITD的一个候选基因。CTLA-4对甲状腺抗体(TAb)的产生具有易感性,且在与其他位点相互作用时对高水平TAb和临床AITD的易感性中发挥作用。研究发现,在HT中CTLA-4CT60AA基因型的TPO-Ab的平均水平显著低于AG及GG基因型,AA基因型的TG-Ab水平也显著低于AG基因型,提示CTLA-4CT60SNPs与抗体的产生有相关性,进而引起AITD的发生[4]。

3.PTPN22基因

蛋白酪氨酸磷酸酶非受体22(PTPN22)基因位于染色体1p13上,编码淋巴蛋白酪氨酸磷酸酶(LYP)。PTPN22是T细胞活化的负调控因子,与CTLA-4一样,也是一种强效的T细胞活化抑制剂,通过与信号转导分子(如C末端类固醇受体辅激活物激酶,Csk)结合以调节T细胞的活性。PTPN22C1858T单核苷酸多态性(SNPs)致使第60位点氨基酸精氨酸(R)突变为色氨酸(W),色氨酸的变异使LYP成为更强的T细胞活化抑制剂,使LYP与Csk的结合效率降低,对抑制T细胞激活作用减弱,导致T细胞的过度表达,从而引起自身免疫紊乱。国外早期研究发现PTPN22基因的色氨酸/精氨酸变异体与AITD相关,包括GD和HT,也与其他自身免疫性疾病相关。国内研究分析显示,PTPN22C1858T基因多态性与AITD发生风险有显著相关性,种族分析显示高加索人群中C1858T的TT/TC基因型显著增加AITD的发生风险,在AITD人群中GD患者C1858T基因多态性发生率更加显著,然而其与HT的发病没有关联[5]。

4.CD40基因

CD40基因位于染色体20q11上,是一跨膜糖蛋白,属于肿瘤坏死因子受体超家族的成员之一,是AITD的另一重要候选基因。CD40主要表达于B细胞和其他抗原提呈细胞(APCs)上,在B细胞活化诱导、结缔组织、B细胞增殖、免疫球蛋白类转换、抗体分泌和记忆细胞的产生等方面发挥着基础性作用。CD40被阻碍后可抑制实验性自身免疫性甲状腺炎的发生,进一步支持CD40是GD的主要易感基因。导致GD的致病变异是Kozak序列中的C/T多态性,对CD40分子的翻译启动至关重要,与T等位基因相比,多态性的C等位基因使CD40mRNA转录本的翻译量增加了20%-30%。Ban等[6]观察了CD40基因5’非编码区的C/T多态性(CD40-E1SNP),发现GD组与对照组的基因型频率分布明显不同,CD40-E1SNP的CC+CT基因型是GD发病的高危因素。

5.TG基因

甲状腺球蛋白(TG)基因位于染色体8q24上,是甲状腺主要的蛋白质抗原,也是甲状腺激素的前体。近年来,TG基因被确立为AITD的主要易感基因。从机制上讲,TG变异可能通过改变核内体中TG降解从而导致致病。目前已经证明W1999R变异与HLA-DR的Arg-74多态性有统计学上的相互作用,导致GD的高优势比。还有报道指出TG基因与CTLA4基因在GD的发病中起协同作用。

6.TSHR基因

促甲状腺激素受体基因(TSHR)位于染色体14q31上,是甲状腺细胞(TFC)的一种特异的蛋白质,存在于甲状腺滤泡细胞上。TFC是AITD时的自身免疫反应的靶细胞,通过表达HLA分子和黏附分子参与了AITD时的甲状腺自身免疫反应。因此TSHR是AITD的一个有吸引力的候选基因。研究发现TSHR基因与GD有显著的联系,一些TSHRSNP已被检测与GD相关,包括细胞外TSH受体域和细胞内TSH受体域的非同义SNP。后来发现TSHR内含子1中的非编码SNP与GD有关,但尚不清楚TSHR的内含子1SNP是如何倾向于GD的。

7.MBL2基因

甘露糖结合凝集素2(MBL2)是凝集素家族成员之一,位于染色体10q11.2-q21上,MBL是MBL2基因编码的一种重要蛋白质,血清MBL浓度受MBL2基因型影响,在机体先天免疫防御和免疫监视过程中发挥重要作用。Filho等[7]通过分析MBL2基因的外显子1SNPs与AITD的相关性发现,携带MBL2的0等位基因的患者发生AITD的风险增加,故认为MBL2基因可能是AITD的易感基因。

8.STAT4基因

信号转导子及转录激活子4(STAT4)基因位于人类染色体2q32.3上,表达于淋巴细胞、巨噬细胞、树突状细胞中,编码的转录因子存在于细胞质中。STAT4可促使APC和自然杀伤细胞产生炎症介质,进而促进免疫反应。Park等[8]发现在韩国人中STAT4SNPsrs11889341及rs7574865与AITD的发病有关。Yan等[9]通过对AITD中国患者和正常人STAT4SNPs比较发现,GD患者STAT4rs7574865基因型与对照组比较有统计学差异,其T等位基因型频率显著高于对照组;GD患者rs10181656基因型频率显著高于对照组,其G等位基因型频率显著高于对照组;GD和HT中GC单倍型基因型频率显著低于对照组,而TG单倍型基因型频率却显著高于对照组,这表明STAT4SNPrs7574865/rs10181656基因多态性增加了中国人AITD发生风险。

9.VDR基因维生素D(VD)是一重要的免疫系统调节因子,VD受体(VDR)基因属于核激素受体超家族,位于染色体12q上,调控1,25(OH)₂D₃反应性靶基因的转录。VD通过受体作用下调HLA-Ⅱ分子在甲状腺细胞的表达,抑制T淋巴细胞扩增和细胞因子产生而调节免疫反应。VD及受体(VDR)表达异常与包括GD在内的多种自身免疫性疾病相关[10]。近年来研究显示VDR基因多态性与GD发病相关,VD通过与靶细胞结合调控结构基因表达[11]。

结语:综上所述,除了复杂的环境因素对AITD的影响之外,多重基因易感性对AITD的发病也起着重要的作用,国内外尚有报道NLRP1基因、KIR基因、Foxp3基因及TGF-β1基因等也与AITD的发病有关,但结果尚存在争议,这需要更加深入的研究,为明确AITD的基因易感性提供科学依据。

参考文献:

[1]AnaMariaRamos-Leví,MónicaMarazuela.Pathogenesisofthyroidautoimmunedisease:theroleofcellularmechanisms[J].EndocrinolNutr,2016,pii:S1575-0922(16)30046-8.

[2]刘东方,邓华聪,许改平,等.CD54、CD80、HLA-DR在Graves病和桥本甲状腺炎甲状腺滤泡上皮中的表达[J].中华内分泌代谢杂志,2006,22(2):110-113.

[3]NadaAM,HammoudaM.ImmunoregulatoryTcells,LFA-3andHLA-DR3inautoimmunethyroiddiseases[J].IndianJEndocrinolMetab,2014,18(4):574-581.

[4]ZaletelK,KrhinB,GaberscekS,etal.AssociationofCT60cytotoxicTlymphocyteantigen-4genepolymorphismwiththyroidautoantibodyproductioninpatientswithHashimoto'sandpostpartumthyroiditis[J].ClinExpImmunol,2010,161(1):41-47.

[5]LuoL,CaiB,LiuF,etal.AssociationofProteinTyrosinePhosphataseNonreceptor22(PTPN22)C1858Tgenepolymorphismwithsusceptibilityautoimmunethyroiddiseasesameta-analysis[J].EndocrJ,2012,59(5):439-445.

[6]BanY,TozakiT,TaniyamaM,TomitaM,BanY.AssociationofaC/Tsinglenucleotidepolymorphisminthe50untranslatedregionoftheCD40genewithGraves’diseaseinJapanese.Thyroid2006;16(5):443–6.

[7]FilhoCB,RodriguesFF,SegatL,etal.AssociationofMBL2geneexon1variantswithautoimmunethyroiddiseaseinBrazilianpatients[J].IntJImmunogenet,2012,39(4):357-361.

[8]ParkY,LeeHS,ParkY,etal.EvidencefortheroleofSTAT4asageneralautoimmunitylocusintheKoreanpopulation[J].DiabetesMetabResRev,2011,27(8):861-871.

[9]YanN,MengS,ZhouJ,etal.AssociationbetweenSTAT4genepolymorphismsandautoimmunethyroiddiseasesinaChinesepopulation[J].IntJMolSci,2014,15(7):12280-12293.

[10]ZhangH,LiangL,XieZ.LowVitaminDstatusisassociatedwithincreasedthyrotropin-receptorantibodytiteringravesdisease[J].EndocrPract,2015,21(3):258-263.

[11]龙雄,吴文飞,胡卓清等,维生素D受体基因多态性与Graves病易感性的关系[J].中国老年学杂志,2015(12):3254-3256.

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