ficolins基因多态性与临床疾病易感性的研究进展

张 涛，周宏灏，2

(1.重庆医科大学生命科学研究院，重庆 400016;2.中南大学临床药理研究所，湖南长沙 410078)

人体抵抗外来微生物入侵依靠天然免疫和适应性免疫来完成。补体激活的植物凝集素途径是天然免疫的一种重要的防御机制，在机体免疫防御和免疫调节中起重要作用。迄今为止，发现能激活植物凝集素途径的有2种蛋白:甘露聚糖结合植物凝集素和ficolins[1]。ficolins是天然免疫中一类重要分子，它能结合病原体，并经甘露聚糖结合植物凝集素途径激活补体系统消灭病原体[2]。近年来，ficolins的重要性日渐显著。越来越多的研究显示，体内不同的Ficolin水平可能导致个体对某些疾病的易感性及发病严重程度的差异。FCN是ficolins的编码基因，其单核苷酸多态性与多种疾病的遗传易感性相关。目前国内对ficolins的研究仍较少，本文就FCN基因多态性与疾病易感性的关系进行综述。

1 ficolins的种类及其生物学功能

ficolins最早被证实作为转化生长因子β1结合蛋白从猪子宫内膜中分离而来[3]。迄今为止，已发现的人类ficolins家族成员有3种，分别为H-ficolin，L-ficolin和M-ficolin。前两者是血清蛋白，主要存在于血清中;第3种是一种膜相关蛋白，主要存在于外周血中性粒细胞、单核细胞及肺泡Ⅱ型上皮细胞表面，血清中含量很低[4]。L-ficolin在体内体外能结合糖蛋白、血凝素和神经氨酸酶，并且能抑制流感病毒[5]。此外，ficolins家族成员还具有识别凋亡细胞和调理吞噬等作用，通过激活补体凝集素途径在天然免疫中发挥重要作用[6]。

2 ficolins与疾病

鉴于ficolins重要的生物学作用，与其相关报道日益增多。人们发现，体内不同的ficolins水平可能导致个体对某些疾病的易感性及发病严重程度的差异。Atkinson等[7]最早发现，反复呼吸道感染患儿的L-ficolin血清浓度比健康人低，而Cedzynski等[8]发现，在哮喘或过敏性鼻炎的患儿同样拥有较低的L-ficolin血清水平，推测L-Ficolin的相对不足可能增加肺部微生物感染的机会。另外有报道称，ficolins血清浓度与先兆子痫有关。先兆子痫是孕产期严重并发症之一，与正常孕妇相比，先兆子痫患者血清中L-ficolin和H-ficolin浓度偏低，而在胎盘中浓度却较高[9]。

发热和中性粒细胞减少(fever and neutropenia，FN)是癌症化疗患者常见的严重并发症。Schlapbach等[10]发现，低H-ficolin血清浓度会增加癌症儿童患FN的风险。另外有研究表明，H-ficolin与增殖性糖尿病视网膜病变(proliferative diabetic retinopathy，PDR)相关[11]。PDR 是糖尿病最常见的眼部微血管并发症，而PDR患者的玻璃体和血清中H-ficolin浓度增加，提示H-ficolin有可能是PDR新的治疗靶点。国内一项最新研究发现，丙肝患者血清中H-ficolin表达高于健康对照者，而肝硬化、肝癌患者血清H-ficolin水平低于健康对照者;正常肝细胞高表达H-ficolin，当肝细胞硬化甚至癌变后，H-ficolin表达却下降或不表达。认为H-ficolin表达与丙型肝炎病程迁延、肝细胞硬化或癌变具有一定相关性[12]。

此外，最近Ameye等[13]发现，体内M-ficolin水平与肿瘤化疗引起的严重感染相关。未发生严重感染的化疗患者M-ficolin血清浓度中位数为0.47 mg·L－1，而在严重感染患者中为0.27 mg·L－1，推测低M-ficolin血清浓度可能增加化疗引起严重感染的概率。谢易等[14]检测到到乙肝病毒携带者的外周血单个核细胞的M-ficolin表达升高，而乙肝患者外周血单个核细胞的M-ficolin表达降低，认为M-ficolin在乙肝的发生发展过程中可能扮演重要角色。

3 FCN基因多态性与临床疾病的关系

3种人类ficolins蛋白M-ficolin，L-ficolin和H-ficolin分别由 FCN 1，FCN 2和 FCN 3基因编码[15]。FCN1和FCN 2位于第9号染色体上，它们编码的M-ficolin和L-ficolin氨基酸序列有80%的同源性，FCN3位于第1号染色体上，其编码的H-ficolin与M-ficolin和L-ficolin有48%氨基酸同源[16]。近年对FCN基因研究的日益增多，人们发现FCN基因多态性可能影响ficolins血清浓度、结构和功能。随着研究的深入，大量研究证实，FCN基因多态性和疾病的易感性、严重性和疾病的发生发展密切相关。

3.1 FCN1

FCN1启动子区有19个突变位点，编码区有26个突变位点。4个外显子突变将引起非同义氨基酸替换(Gly43Asp，Arg93Gln，Trp279Stop，Gly303Ser)[17]。2007年，Vander cruyssen等[18]通过检测338例比利时风湿性关节炎患者和595例健康志愿者，发现FCN1启动子区－1981G＞A(rs2989727)和第9外显子7919 A＞G(rs1071583)突变位点与类风湿性关节炎的易感性有关。FCN1－1981G＞A突变位点的A等位基因和7919 A＞G位点的G等位基因型频率在患者中增加。研究还发现，rs2989727和rs1071583两个位点具有连锁性，而这两个位点的连锁突变，可能增加人群患类风湿性关节炎的风险。

囊性纤维化是一种基因疾病，主要影响患者的呼吸道和消化系统。近90%的囊性纤维化患者会在生命中某段时间内发生肺铜绿假单孢杆菌(PSA)定植，导致肺衰竭最终导致死亡。不同囊性纤维化患者发生肺PSA定植的时间并不一致[19]。Haerynck等[20]研究发现，FCN1 和 FCN2 基因多态性与囊性纤维化患者早期发生PSA定植有关。早期发生肺PSA定植的患者具有更低的FCN1 rs2989727位点G等位基因型和rs1071583突变位点的A等位基因型的频率，而FCN2－64A＞C(rs7865453)位点的突变型杂合子(AC)和+6424G＞T(rs7851696)位点的突变型杂合子(GT)可能增加囊性纤维化患者早期发生肺PSA定植的风险。

3.2 FCN2

FCN2位于9q34染色体，突变位点较多。目前已发现启动子区有14个突变位点，其中－986，－602，－4位点的多态 性 可 能 引 起 L-ficolin 血 清 浓 度 的 变 化[21]，当－986/－602/－4位点为 G/G/A单倍型时，L-ficolin血清浓度偏低。此外FCN2编码区22个位点具有多态性，其中第8外显子上+6359位碱基C＞T突变和+6424为G＞T突变，将引起Thr236Met和Ala258Ser两个位点的非同义氨基酸替换，并影响 L-ficolin与糖配基结合能力。Thr236Met野生型与糖配基结合能力强于突变型，而Ala258Ser突变型与糖配基结合力则更强[22]。

Messias-Reason等[23]研究发现，FCN2基因多态性与慢性风湿性心脏病(chronic rheumatic heart disease，CRHD)相关。溶酿脓链球菌是CRHD的病原菌，而该菌可被L-ficolin识别并通过凝集素途径予以消灭。研究发现，决定L-ficolin低浓度的FCN2启动子－986，－602，－4位碱基G/G/A单倍体型与风湿性疾病高度相关，而且这种单倍体型个体更容易出现在CRHD群体中。白塞综合征为常见的风湿性疾病之一，与HLA-B51强关联[24]。一项有关日本人群的研究发现，FCN2启动子区的－557和－64突变位点各基因型在HLA-B51阳性与HLA-B51阴性的白塞综合征患者中的频率有统计学差异，提示L-ficolin可能在HLA-B51阳性的白塞综合征患者的天然免疫中扮演重要角色[25]。

此外，FCN2基因多态性还可能影响腹膜透析患者感染腹膜炎的概率。持续性非卧床腹膜透析(continuous ambulatory peritoneal dialysis，CAPD)是常用的一种肾替代疗法，而腹膜炎是CAPD的主要并发症，也是导致腹膜透析失败重要原因。Meijvis等[26]研究报道，与未发生腹膜炎的CAPD患者相比，FCN2+6359 C＞T突变型在患腹膜炎的CAPD患者中显著增加，认为TT突变型纯合子能增加CAPD患者患腹膜炎的概率，这也许与其突变位点可降低L-ficolin与病原微生物的结合能力有关。另有研究发现，肾供体的FCN2基因多态性还可影响肾移植的结果。Eikmans等[27]通过检测大量的基因，发现当供体为FCN2+6424G＞T突变型时，可降低严重排斥和移植失败的概率。

FCN2与疾病易感性的关联不仅受单个核苷酸改变的影响，多篇文献报道FCN2 －98，－602，－4和+6424这4个碱基位点的单倍型还与疾病易感性相关。研究发现这4个碱基位点的GGAG单倍型是血吸虫病的保护性因素[28]。而Hoang等[29]研究发现，与乙型肝炎患者相比，健康对照组有更高的AGGG单倍型频率。认为AGGG单倍型是乙型肝炎的保护性因素，而AAAG单倍型患者血液中有更高的病毒载量。另外还有研究发现，4个位点的AGAG单倍型频率在麻风患者中显著降低[30]。

3.3 FCN3

FCN3突变位点相对于FCN1和FCN2较少，仅发现少数突变，且频率较低。最近的研究发现，在其第5外显子上有一罕见的FCN3基因多态性，这个因基因移码突变而形成的delC+1637(rs28357092)多态性越来越受到重视。研究表明，这种移码突变可引起人体内H-ficolin的几乎完全缺乏[31]。野生型纯合子人群 H-ficolin血清浓度中位值为27.5 mg·L－1，而杂合子人群血清浓度中位值为14.1 mg·L－1，几乎降低了50%，而突变纯合子的H-ficolin血清浓度几乎检测不到。Munthe-Fog等[31]在1282例受试者中检测到1个纯合子，这名32岁的中年男子一生中反复发生细菌感染，包括下呼吸道感染、溶酿脓性链球菌感染导致的脑脓肿、细菌性肺炎等。研究认为这可能与FCN3 delC+1637(rs28357092)的纯合子突变有关，突变导致其体内H-ficolin血清浓度降低，从而影响其正常免疫功能。

另外有研究称，FCN3/CD164L2与中国人原发性高血压相关[32]。FCN3编码的H-ficolin是补体途径的主要识别分子，能激活补体成分3，而后者是高血压的危险因子。报道称，rs2504778突变位点与高血压相关。rs2504778突变位于FCN3的上游，是CD164L2的内含子，研究者认为，目前尚未证实CD164L2与高血压相关，推测该突变位点很可能通过影响FCN3的转录而影响高血压。

4 问题与展望

ficolins作为一种新的能激活补体系统的蛋白质，是补体活化植物凝集素途径的重大发现。血清中的ficolins能识别并结合特异的病原微生物，并作为免疫遗传基因参与调节有关疾病的发生和发展。虽然近年来国内外关于FCN与相关疾病易感性的研究取得了较大的进展，但FCN基因多态性与疾病易感性的研究尚处于起步阶段，有待今后的进一步研究和深入。总之，明确某些特殊的FCN基因型与临床疾病易感性的关系，一方面有助于了解疾病的易感基因与保护基因，从而进一步应用于疾病的诊断和预后判断，另一方面有助于阐明疾病的发病机制，并可能为疾病的诊断、治疗提供新的思路与方法。

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