转录因子7类似物2与移植后糖尿病相关性研究

张曙伟，翁国斌，李毛毛，祁洪刚，姚许平，陈亮亮，任雨，楼仲冠

转录因子7类似物2与移植后糖尿病相关性研究

张曙伟，翁国斌，李毛毛，祁洪刚，姚许平，陈亮亮，任雨，楼仲冠

移植后糖尿病（PTDM）是器官移植后的主要不良反应之一，属于继发性糖尿病，多发生在移植后1年内，发病率为2%～50%[1]。与普通糖尿病相同，如果长期血糖控制不良，可出现微血管和大血管的不良反应如：视网膜病变、周围神经病变、糖尿病肾病以及心脑血管疾病等[2]。随着外科手术技术的日臻成熟和新型免疫抑制剂的应用，使得移植器官和受者的寿命大大的延长，而移植后糖尿病及其不良反应也随之增加。因其对移植物及受者的长期存活都是不利因素，因此PTDM的防治应该受到足够的重视。有研究表明 PTDM的进展有许多危险因素，包括年龄、种族、肥胖、糖尿病家族史、供肾类型（尸体或活体供肾）、急性排斥反应、丙型肝炎感染、多囊肾引起的肾功能衰竭、类固醇剂量及移植后免疫抑制剂的类型等[3-5]。在诸多危险因素中遗传因素的作用也尤为重要，是PTDM的潜在病因。

单核苷酸多态性（SNPs）是指在基因组水平上单个核苷酸的变异所引起的DNA序列多态性，它是人类可遗传的变异中最常见的一种。单核苷酸多态性的研究已广泛应用于遗传性疾病，尤其是多基因遗传性疾病易感基因的研究及精确定位中，转录因子 7类似物 2 （TCF7L2）则是目前已知的与PTDM最为相关的基因之一。

1 TCF7L2基因结构、功能

TCF7L2（又称淋巴细胞因子-4，TCF-4）基因位于染色体10q25，全长217 226 bp，由14个外显子和13个内含子组成，共编码619个氨基酸。其表达产物是一组具有高度变异性的转录因子，这些转录因子在维持血浆葡萄糖的稳态中起重要作用。以往的研究多针对TCF7L2在肿瘤发生方面的作用，如：直肠癌的发展与TCF7L2相关。近年来也有报道显示TCF7L2与2型糖尿病有强相关性，而且报道的危险变异位点几乎都在该基因的内含子（尤其是内含子3 和4）上。它可能对编码序列构成某种影响，从而影响该序列的转录和表达。TCF7L2的表达很广泛，受来自Wnt蛋白家族成员的发育信号的影响。Grant等[6]认为，它有可能削弱在肠内生成胰高血糖素样肽-1的肠内分泌细胞的功能；Cauchi 等[7]也报道，TCF7L2基因在人类胰岛B细胞中表达，提示该转录因子可能在胰岛B细胞的发育和功能方面起作用。

2 TCFTL2与PTDM相关性

近年来TCF7L2基因与2型糖尿病发病（T2DM）的相关性在国外已成为了研究的热点。最先开始报道的是Grant[6]等，他们通过对冰岛地区1 185例T2DM患者和931例正常对照的10号染色体10.5 MB区域进行基因分型和标记，发现TCF7L2基因的3内含子中一个叫做DG1OS478的微卫星[包含6个等位基因（0、4、8、12、16、20），除0外的等位基因又合称为X等位基因]的0等位基因对患2型糖尿病有保护作用，而X等位基因则增加患T2DM的危险性。X等位基因是通过多态性影响机体的，患T2DM危险性由大到小依次为XX，X0，00。进一步通过连锁不平衡分析发现与该微卫星相关的 SNPs有 5种：rs12255372，rs7903146，rs7901695，rs11196205，rs7895340也均与T2DM相关，其中位于TCF7L2的3内含子上的xs7903146存在两种等位基因C和T，而T是危险等位基因。在T2DM组T等位基因的携带率为 0.25，正常对照组为0.22，说明该基因多态性是与T2DM致病有关的多态性之一。由于TCF7L2多态性显示出如此强的易感效应，得到了各国学者们的广泛关注。而Ng等[8]对香港人群的研究显示：rs11196218位点G等位基因增加T2DM的风险（=1.43）。这些研究均表明TCF7L2是目前为止发现的与T2DM的发病关系最密切的易感基因，并且在不同种族的人群中有很好的重复性。

PTDM具有T2DM的高度遗传异质性特点，与其有相同的临床表现和症状[9]。因此，与T2DM易感性的相关基因也可能是移植后糖尿病的易感基因。故Eun等[10]采用实时荧光PCR法检测了119例 PTDM患者和392例 Non-PTDM患者的TCF7L2基因的6个单核苷酸多态性（rsl1196205，rs4506565，rsl2243326，rs7903146，rsl2255372，rs7901695），来研究该基因多态性与PTDM 的关系。结果发现 rs4506565，rs7901695和rs7903146连锁不平衡；在rs7903146的基因分型中，94.3%的患者为CC基因型，只有5.7%的患者为CT基因型。CT基因型患者的PTDM发病率显著高于 CC基因型（41.4% VS 22.2%，=2.474，=0.024）。用性别、年龄、体重和所用免疫抑制剂种类进行校正后，rs7903146CT基因型仍是PTDM发病的高危因素（=2.655，=0.020）。该研究结果提示 TCF7L2-rs7903146与肾移植患者PTDM的发病显著相关。在比利时的另一项研究中，Ghisdal等[11]对118名PTDM和958名Non-PTDM的肾移植患者进行了基因多态性与PTDM的相关性研究，结果发现 TCF7L2-rs7903146的T等位基因与PTDM显著相关（=1.60，=0.002）。该结果再次证实了 TCF7L2-rs7903146位点的多态性确实与PTDM显著相关。

3 TCFTL2的作用机制

PTDM与T2DM相似，主要发病机制也为胰岛素分泌缺陷和胰岛素抵抗。近年来国外有文献报道，胰岛素分泌不足在PTDM的发生起关键作用[12-15]。同时有报道提示TCFTL2基因与胰岛素分泌不足有关[7，16-17]。

3.1 胰岛B细胞增值减少及其活性减低 近年来有研究报道TCF7L2的缺失减少了pinl和ki67的表达[18]，而这2个基因是胰岛B细胞增殖分化的指标。且发现48 h内降低TCF7L2基因的表达，胰岛B细胞的凋亡增加、增殖下降，葡萄糖刺激的胰岛素分泌下降。后有研究发现在经过TCF7L2小干扰RNA（siRNA）处理的人胰岛中葡萄糖刺激的胰岛素分泌，胰升血糖素样多肽1（GLP-1）和葡萄糖刺激的促胰岛素多肽（GIP）都是减少的[19]。而GLP-1可促进胰岛素分泌细胞增殖，并抑制其凋亡而增加胰岛素分泌。在对Wnt信号传导对B细胞分化的研究中发现 Wnt信号通路可调控胰腺 B细胞的增殖[20]，而Wnt信号途径是胰岛细胞正常分泌所必须且对GLP-l的表达具有重要的调节作用。因此，TCF7L2基因的多态性可通过改变 Wnt信号途径和GLP-l水平来影响B细胞的生长、分化和功能。

3.2 胰岛素成熟障碍 近来有研究发现激素原转化酶1（PC-1）和PC-2的基因外显子和启动子上都有TCF的结合位点[21]，且这2种基因都是受胰岛TCFTL2水平的影响，即随TCF7L2基因水平的增加而增加，而PC-1和PC-2是前胰岛素加工为胰岛素过程的重要蛋白质，当PC-l 或PC-2功能缺陷，可能会导致成熟的胰岛素减少，继而引发糖尿病的发生。而研究发现TCF7L2变异性的前胰岛素水平是显著增加的。因此，TCF7L2基因可能是通过调节编码这些蛋白基因的转录而增加糖尿病的易感性。

3.3 胰岛素调节受损 有研究提出在糖尿病患者胰岛细胞中 GLP-1受体的表达水平是降低的[19]，且发现TCF7L2基因的缺失会导致 GLP-1磷酸化水平的下降。而GLP-1是通过Wnt信号通路中 T细胞因子/淋巴细胞增强子结合因子（TCF/LEF）和B连环蛋白形成异二聚体诱导的胰升血糖素原基因转录加工而成。其可通过刺激胰岛素的分泌和合成、抑制胰升血糖素的释放和胃排空、增强外周胰岛素的敏感性和诱导饱满感来降低血糖。TCF7L2是通过其编码的转录因子TCF-4影响Wnt信号传导通路，从而使胰高糖素原基因表达减少，GLP-1合成减少，进而破坏体内血糖的稳定，诱发糖尿病的发生。

4 展望

遗传因素是PTDM的潜在病因，但不同民族和地域在遗传基因的表型上均有差异。国外研究表明TCF712基因的多态性与PTDM存在显著相关，但其是否影响中国肾移植患者移植术后并发PTDM尚未见报道，值得进行深入研究。TCF7L2基因变异型增加PTDM的发病风险，可能是通过以上各种机制，但是其各确切的机制尚待进一步的研究。对TCF7L2基因有更加深入的了解，这将更有利于预防和治疗PTDM。相信在全基因组关联分析技术和后续的功能研究的支持下，能发现更多PTDM的易感基因，以便及早发现高危人群，在高危人群中避免其他诱发 PTDM的高危因素如免疫抑制剂的大量使用等，从而早期预防或延缓PTDM的发生。

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10.3969/j.issn.1671-0800.2015.01.073

R318；R587.1

C

1671-0800(2015)01-0135-03

2015-07-10（本文编辑：吴迪汉）

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315100宁波，宁波市泌尿肾病医院

翁国斌，Email：wgb@ nbyzyy.com