信号传导与转录激活因子-4基因rs7574865位点单核苷酸多态性与类风湿关节炎易感性荟萃分析

陈 啸，黄竞敏，唐建军

信号传导与转录激活因子-4基因rs7574865位点单核苷酸多态性与类风湿关节炎易感性荟萃分析

陈 啸，黄竞敏，唐建军

目的：综合评价信息传导与转录激活因子-4基因（STAT4基因）rs7574865位点单核苷酸多态性与类风湿关节炎易感性的相关性。方法：计算机检索Pubmed、Embase、中国生物医学文献数据库和万方数据库数据库等，并手工检索相关杂志，收集有关不同人群STAT4基因rs7574865位点单核苷酸多态性的等位基因频率、基因型频率与类风湿性关节炎易感性相关性的研究，采用Stata 12.0软件进行Meta分析；选择的遗传模型包括GT+TT与GG比较，TT与GT+GG比较，TT与GG比较以及等位基因T与G之间比较。结果：STAT4基因rs7574865位点T等位基因频率与类风湿性关节炎易感性可能具有相关性(OR= 1.259,95%CI=1.202-1.319,P＜0.001)；T等位基因频率与类风湿性关节炎易感性的相关性在欧洲、亚洲、非洲、拉丁美洲人群中有统计学意义；在总体人口中STAT4基因rs7574865位点的基因型与类风湿性关节炎易感性可能具有相关性；在总体人口中STAT4基因rs7574865位点多态性与抗CCP抗体阳性或RF因子阳性类风湿性关节炎易感性仍可能具有相关性。结论：STAT4基因rs7574865位点单核苷酸多态性与类风湿性关节炎易感性可能具有相关性，而且这种相关性可能独立于患者RF因子以及抗CCP抗体水平。

rs7574865位点；STAT4基因；基因多态性；类风湿关节炎；Meta分析

类风湿关节炎的病因与环境因素、感染因素、激素水平以及基因表达等有关，信号传导与转录激活因子4（signal transducer and activator of transcription factors-4，STAT4）属于细胞转录因子家族成员之一。有研究显示，STAT4基因表达可能与类风湿性关节炎的发病有关[1]。但目前对于STAT4基因rs7574865位点单核苷酸多态性与类风湿性关节炎易感性的相关性尚存争议。本研究采用Meta分析的方法，研究不同种族人群中STAT4基因rs7574865位点单核苷酸多态性与类风湿性关节炎易感性的关系。

1 资料与方法

1.1 检索策略 计算机检索Pubmed、Embase、Springer、Ovid、中国学术期刊全文数据库、中国生物医学文献数据库和万方数据库，同时采用文献追溯的方法。中文检索词包括：信号传导与转录激活因子基因、STAT4、类风湿关节炎、基因多态性。英文检索词包括：Signal transducer and activator of transcription factor-4,STAT4,ploymorphism,rheumatoid arthritis。检索时间从建库至2013年3月。手工检索《Rheumatology International》《中华内分泌代谢杂志》《中华内科杂志》《中华风湿病学杂志》《遗传》《中华医学遗传学杂志》。发表语种为英文和中文。同时，查找未发表的文献（灰色文献），包括会议论文等。

1.2 纳入标准和排除标准 纳入标准：⑴公开发表的STAT4基因rs7574865位点多态性与类风湿易感性相关的研究，文种限于中/英文。⑵研究对象民族不限，性别不限。⑶基因型分布负荷Hard-Weinberg (H-W)遗传平衡定律。⑷对源于同一样本其数据使用一致的重复发表文献，选择样本量最大的一篇纳入。⑸研究提供了基因型数据以及骨密度值。

排除标准：⑴统计学方法不当、数据不全。⑵研究内容非STAT4基因rs7574865位点的研究。⑶综述、会议论文等。

1.3 数据提取与统计学方法 由2名研究者独立进行数据提取，不一致的结果通过重新核对或讨论解决。主要对类风湿组（病例组）及非类风湿组（对照组）的不同基因型及等位基因频率进行Meta分析，计算2组之间基因型及等位基因频率的OR（odds ratio）值以及95%可信区间（confidence interval,CI），检验水准α=0.05。选择的遗传模型包括GT+TT与GG比较，TT与GT+GG比较，TT与GG比较以及等位基因T与G之间比较。并根据纳入研究的种族不同进行分亚组分析。采用Stata 12.0软件进行统计分析。先对各文献进行异质性检验，若各文献间同质则采用固定效应模型（P＞0.1）进行合并分析，反之则采用随机效应模型。并通过Egger分析、Begg检验以及剪补法对发表偏倚进行识别与估计。

2 结果

2.1 纳入研究基本特征 初检获得58篇相关文献，踢除重复发表、未能获取数据以及不符合纳入标准的文献，最终纳入了17篇文献。符合纳入标准的研究均报道了STAT4基因rs7574865多态性与类风湿关节炎易感性的关系。其中3篇文献报道了3个对照研究，2篇文献报道了2个对照研究,1篇文献报道了四个对照研究。最终共28项病例对照研究纳入。

2.2 纳入研究的人口学特征 纳入的28项病例对照研究中，有19项研究针对欧洲人群，5项针对亚洲人群，3项针对非洲人群，1项针对拉丁美洲人群。纳入的研究对象总人数为51 626，其中类风湿性关节炎患者25 300人，对照组26 326人。纳入的研究类型均为病例对照研究。纳入研究的样本量从340人至6423人。所有纳入的类风湿性关节炎患者均满足1987年美国类风湿协会对于类风湿关节炎的诊断标准。全部人群中，类风湿性关节炎患者的T等位基因频率从14.9%到42.8%,对照组的T等位基因频率从13.3%到33.8%。在正常对照组中，欧洲人群的T等位基因频率为21.6%，亚洲人群为32.1%，非洲人群为19.8%，拉丁美洲人群为31.5%。在所有对照组中，基因型分布均符合H-W遗传平衡定律。

2.3 STAT4基因rs7574865位点多态性与类风湿性关节炎易感性 STAT4基因rs7574865位点T等位基因频率与RA易感性可能具有相关性，类风湿性关节炎组与对照组T等位基因的分布差异有统计学意义(OR=1.259,95%CI=1.202-1.319,P＜0.001)。根据种族不同进行亚组分析，T等位基因频率与类风湿性关节炎易感性的相关性在欧洲(OR=1.236, 95%CI=1.169-1.306,P＜ 0.001)、亚洲(OR=1.292, 95%CI=1.199-1.393,P＜ 0.001)、非洲(OR=1.457, 95%CI=1.063-1.997,P=0.019)、拉丁美洲(OR=1.365, 95%CI=1.084-1.719,P=0.008)人群中有统计学意义（图1，表1）。另外三种遗传模型(TT vs GG,CT+TT vs GG,TT vs GT+GG)的Meta分析结果显示，在总体人口中STAT4基因rs7574865位点的基因型与类风湿性关节炎易感性可能具有相关性（表1）。其中有5篇文献仅报道了等位基因频率与类风湿性关节炎易感性的相关性而没有报道不同基因型与类风湿性关节炎易感性的关系。

表1 STAT4基因rs7574865位点单核苷酸多态性与类风湿性关节炎易感性关系的Meta分析结果

图1 STAT4基因rs7574865位点T与G等位基因频率与类风湿性关节炎易感性相关性的Meta分析及亚组分析

2.4 STAT4基因rs7574865位点多态性与抗CCP抗体阳性/阴性类风湿性关节炎易感性 9篇文献(共10项对照研究)报道了抗CCP抗体阳性/阴性的类风湿性关节炎易感性与STAT4基因rs7574865位点多态性的关系。4种遗传模型Meta分析结果显示，在总体人口中STAT4基因rs7574865位点多态性与抗CCP抗体阳性类风湿性关节炎易感性可能具有相关性(图2，表2)。抗CCP抗体阳性类风湿性关节炎患者与抗CCP抗体阴性类风湿性关节炎患者的STAT4基因rs7574865位点多态性没有统计学差异。根据种族不同进行亚组分析的Meta分析结果见表2。

2.5 STAT4基因rs7574865位点多态性与RF因子阳性/阴性类风湿性关节炎易感性 6篇文献报道了RF因子阳性/阴性的类风湿性关节炎易感性与STAT4基因rs7574865位点多态性的关系。4种遗传模型Meta分析结果显示，在总体人口中STAT4基因rs7574865位点多态性与抗CCP抗体阳性类风湿性关节炎易感性可能具有相关性(图3，表3)。RF因子阳性类风湿性关节炎患者与RF因子阴性类风湿性关节炎患者的STAT4基因rs7574865位点多态性没有统计学差异。根据种族不同进行亚组分析的Meta分析结果见表3。

2.5 发表偏倚 以STAT4基因rs7574865位点等位基因的OR值作为效应量进行发表偏倚的评估。Begg秩相关检验所得P=0.017，Egger线性回归法所得P=0.001，提示存在发表偏倚的可能。剪补法所得缺失研究数目为7，但剪补后的结果尚没有改变原结论。

表2 STAT4基因rs7574865位点多态性与抗CCP抗体阳性/阴性RA易感性的Meta分析结果

图2 STAT4基因rs7574865位点T与G等位基因频率与抗CCP阳性类风湿性关节炎易感性相关性的Meta分析及亚组分析

3 讨论

STAT4是一种胞浆因子，它可以调节IL-12与IL-23之间的平衡，并通过调控Th17和Th1细胞的活性来影响炎性疾病的发生与发展。STAT4在类风湿性关节炎患者关节滑膜中的表达量高于正常组织中的表达量。 有研究报道，在外周血单核细胞中STAT4的表达水平与rs7574865位点的等位基因频率有关[2]。Kaplan[3]建立了小鼠炎症疾病动物模型并证实STAT4是调控机体炎症免疫原性的关键分子。Hildner等[4]使用敲除STAT4基因的小鼠建立了胶原诱导型关节炎模型，研究结果显示,这种关节炎模型的严重程度较其他关节炎模型低，因此证实STAT4在关节炎中起重要作用。同时,有研究报道, rs7574865位点的多态性与类风湿性关节炎的发病具有相关性[5]。因此，研究STAT4基因rs7574865位点单核苷酸多态性与类风湿性关节炎易感性的关系就显得十分必要，而且更有必要明确不同种族人口中rs7574865位点多态性是否与类风湿性关节炎的易感性相关。

本研究通过Meta的方法,评价了STAT4基因rs7574865位点单核苷酸多态性与类风湿性关节炎易感性的关系。最终共17篇文献（28项对照研究）符合既定的纳入标准。虽然rs7574865位点的T等位基因频率在不同的种族人群中分布存在差异，但是对照组基因型分布特征符合H-W遗传平衡定律。本Meta分析结果显示，STAT4基因rs7574865位点单核苷酸多态性与类风湿性关节炎易感性可能具有一定相关性。同时，亚组分组的结果也显示，在欧洲、亚洲、非洲以及南美洲不同种族人口中，仍然可能存在这种相关性。

表3 STAT4基因rs7574865位点多态性与RF因子阳性/阴性类风湿性关节炎易感性的Meta分析结果

图3 STAT4基因rs7574865位点T与G等位基因频率与RF因子阳性类风湿性关节炎易感性相关性的Meta分析及亚组分析

由于类风湿性关节炎是一种复杂的自身免疫性疾病，因此类风湿性关节炎的临床异质性主要来源于以下两个方面：（1）RF因子阳性或阴性。（2）抗CCP抗体阳性或阴性。因此，本研究根据RF因子阳性或阴性以及抗CCP抗体阳性或阴性进行了亚组分析。研究结果显示，TT基因型以及T等位基因与类风湿性关节炎的易感性可能相关，无论患者的RF因子是否阳性及抗CCP抗体是否阳性。相反，在RF阳性与阴性类风湿性关节炎患者之间以及抗CCP抗体阳性与阴性类风湿性关节炎患者之间，不同遗传模型的基因型频率以及等位基因频率无相关性。上述结果表明，rs7574865单核苷酸多态性与类风湿性关节炎易感性的关系可能独立于这两种抗体或因子的存在。虽然本研究根据不同种族人群进行了亚组分析，但亚组分析结果的稳定性可能不高。原因可能在于，亚组分析中纳入研究的数目过少，统计学检验效能不高。因此，尤其按照RF因子以及抗CCP抗体进行亚组分析时，对不同种族人群rs7574865单核苷酸多态性与类风湿性关节炎易感性关系的研究可能缺乏足够的证据。

关联研究是一种有效的研究方法，目的是证实某些遗传因素与疾病易感性的关系。然而，多数原始单个研究尚缺乏足够的统计学检验效能，无法明确疾病与遗传易感因素的关系。这就导致了多数研究间的结论不一致的情况发生。出现上述不一致结论的原因在于以下几方面：原始研究的样本量不高，实验设计不理想，假阳性结论的出现，研究对象遗传背景不同等等。Meta分析的方法可以估计多个研究整体的效应量大小并能明确遗传风险因素的来源。因此，本研究采用Meta分析的方法，通过纳入符合既定标准的原始研究，汇总不同研究的结果，来评价rs7574865单核苷酸多态性与类风湿性关节炎易感性的关系。但本Meta分析是基于经典的频率学派统计理论，相应的计算都是基于正态分布假设前提下进行的，因此统计估计的可靠性可能不高，且这种传统Meta分析无法确定差异的具体大小。目前，贝叶斯统计方法可以结合先验信息、样本信息和总体信息，获得后验分布并在其基础上获得更加准确的合并值。这也是未来研究的一个方向之一。

虽然本Meta分析中纳入了17篇文献（其中包括28项病例对照研究），但纳入研究的研究类型可能对研究结果产生一定的阳性偏倚。遗传异质性主要表现在不同人群间T等位基因频率不同，以及不同研究对象遗传背景不同等方面。这些遗传异质性因素会影响合并结果的稳定性。同时也要考虑到，纳入研究中的基因型检测方法包括了PCR，TaqMan和PCR-DHPLC，基因型检测方法不同也可能导致不同研究间等位基因频率的不同。虽然本研究按照种族不同进行了亚组分析，但仍无法完全消除研究间的异质性。其他的异质性来源还可能包括：研究对象的年龄、生活状态、饮食、生活环境等。纳入的研究中仅有3篇文献的研究对象为非洲人群，1篇文献为拉丁美洲人群。由于纳入研究的数量过少，因此从上述两个种族人群的获得的Meta分析合并结果缺乏一定的可信度和稳定性。

之前有关STAT4基因rs7574865位点单核苷酸多态性与类风湿性关节炎易感性的Meta分析虽对临床研究具有一定的价值，但均存在一定的不足。Lee等[6]通过Meta分析的方法仅仅对rs7574865位点T等位基因频率与类风湿性关节炎的易感性进行了评价，尚没有对不同的基因型进行评价。Liang等[7]的研究虽然认为STAT4基因rs7574865位点T等位基因与类风湿性关节炎及其他自身免疫性疾病的易感性相关，但没有根据研究对象的种族不同进行亚组分析。而不同种族间遗传背景的差异恰恰可能是异质性的重要来源之一。而本Meta分析不仅根据研究对象种族、RF因子以及抗CCP抗体进行了亚组分析，还评价了等位基因频率及基因型频率与类风湿性关节炎易感性的关系。

本研究的局限性在于：（1）纳入的研究数量有限，部分研究的样本量不大，可能影响统计学效能。（2）本Meta分析纳入的研究均为英文发表的文献，可能存在一定的语言偏倚。同时，由于发表偏倚的存在，一些阴性结论的研究以及未发表的研究可能影响结果的稳定性。（3）直接对纳入的原始研究进行Meta分析，尚无法对不同研究间单个患者的基线进行平衡，若能获得患者详细资料及数据，可通过IPD-Meta分析方法解决此项不足。（4）尽管Meta分析通过纳入多个研究提高了统计学效能，但不同研究间的异质性可能给结果带来一定的偏倚。虽然本研究根据纳入研究对象的种族不同以及RF因子、抗CCP抗体进行了亚组分析，但仍无法完全消除研究间的异质性。（5）本研究尚未考虑基因-环境交互作用的影响以及基因-基因相互作用的影响，因此尚无法根据本研究结果做出肯定的判断。以上这些都可能对整体研究结果的稳定性产生影响。

[1]Kelley JM,Hughes LB,Malik A,et al.Genetic variants of STAT4 associated with rheumatoid arthritis in persons of Asian and European ancestry do not replicate in African Americans[J].Ann Rheum Dis,2010,69(4)：625-626.

[2]Abelson AK,Delgado-Vega AM,Kozyrev SV,et al.STAT4 associates with systemic lupus erythematosus through two independent effects that correlate with gene expression and act additively with IRF5 to increase risk[J].Ann Rheum Dis,2009,68(11)：1746-1753. [3]Kaplan MH.STAT4：a critical regulator of inflammation in vivo[J]. Immunol Res,2005,31(3)：231-242.

[4]Hildner KM,Schirmacher P,Atreya I,et al.Targeting of the transcription factor STAT4 by antisense phosphorothioate oligonucleotides suppresses collagen-induced arthritis[J].J Immunol,2007, 178(6)：3427-3436.

[5]Aerts NE,Ebo DG,Bridts CH,et al.T cell signal transducer and activator of transcription(STAT)4 and 6 are affected by adalimumab therapy in rheumatoid arthritis[J].Clin Exp Rheumatol,2010,28 (2)：208-214.

[6]Lee YH,Woo J H,Choi SJ,et al.Association between the rs7574865 polymorphism of STAT4 and rheumatoid arthritis：ameta-analysis[J].Rheumatol Int,2010,30(5)：661-666.

[7]Liang YL,Wu H,Li PQ,et al.Signal transducer and activator of transcription 4 gene polymorphisms associated with rheumatoid arthritis in Northwestern Chinese Han population[J].Life Sci,2011, 89(5-6)：171-175.

（收稿：2014-05-22 修回：2014-09-12）

（责任编辑 孟庆才）

Rs7574865 Polymorphism in Signal Transducers and Activators of Transcription 4(STAT4)Gene and Rheumatoid Arthritis:A Meta-analysis

CHEN Xiao,HUANG Jing-min,TANG Jian-jun.
Department of Arthroscopy of Tianjin Hospital,Tianjin(300211),China.

Objective Many genetic studies have suggested an association of rs7574865 polymorphism of STAT4 gene and Rheumatoid arthritis(RA),but evidence remains conflicting.To investigate whether combined evidence to show the association between polymorphism in signal transducers and activators of transcription 4 (STAT4)gene rs7574865 polymorphism and RA.MethodsA systematic search of all relevant studies published through Mar 2013 was conducted using the MEDLINE,EMBASE,OVID,and ScienceDirect.Seventeen case-control studies with a total of 28 comparisons(25300 RA patients and 26326 controls)met the inclusion criteria.Meta-analysis was conducted for genotype TT versus GT+GG(recessive model),GT+TT versus GG(dominant model),TT versus GG(codominant model)and T-allele.ResultsMeta-analysis showed an association between RA and the STAT4 rs7574865 TT genotype(OR=1.430,95%CI=1.299-1.574,P＜0.001),GT+TT genotype(OR=1.352,95%CI=1.243-1.471,P＜0.001)and T-allele(OR=1.259,95%CI=1.202-1.319, P＜0.001)in all subjects.Stratification of RA patients according to ethnic groups demonstrated that TT genotype,GT+TT genotype and T-allele were found to be significantly associated with RA in Europeans,Asians,Africans and Latin Americans.Subgroup analysis according to absence or presence of rheumatoid factor(RF)/anti-cyclic citrullinated peptide(anti-CCP)positive or negative revealed that the association between rs7574865 polymorphism of STAT4 gene and RA might be independent of the presence of RF and CCP antibodies.ConclusionThis demonstrates that STAT4 rs7574865 polymorphism may confer susceptibility to RA.The association may not be dependent of the presence of RF and CCP antibodies.Because of the limited number of studies available in Africans and Latin Americans,further studies with large sample size are required.

Rheumatoid arthritis;STAT4 transcription factor;polymorphism;meta-analysis

R593.22

A

1007-6948(2014)05-0488-06

10.3969/j.issn.1007-6948.2014.05.008

天津医院关节镜科（天津 300211）

黄竞敏，E-mail：huangjingmin@126.com