IL-12B和TTC1基因交互作用与中国汉族人银屑病的相关性研究

黄渊柏，范 星，杨春俊，曾 磊，张翠翠，赵素丽，刘建军



IL-12B和TTC1基因交互作用与中国汉族人银屑病的相关性研究

黄渊柏1，范 星1，杨春俊2，曾 磊1，张翠翠1，赵素丽1，刘建军3，4

目的 研究IL-12B和TTC1基因交互作用对中国汉族人银屑病发病的影响。方法 从前期银屑病GWAS中选取1 139个病例和1 132个对照，经过性别和年龄匹配。使用PLINK软件的SNP×SNP计算两SNPs之间的交互作用，Logistic回归分析每个SNP的最佳关联模型。结果 IL-12B和TTC1在中国汉族人银屑病发病中存在交互作用（P= 3.74×10-4）。IL-12B的最佳关联模型为累加模型（OR= 1.42，P=6.04×10-3）；GG和AG为风险基因型。结论 IL-12B和TTC1在中国汉族人银屑病发病过程中存在交互作用。

银屑病；IL-12B；TTC1；交互作用

网络出版时间：2016-6-6 13：52：32 网络出版地址：http：//www.cnki.net/kcms/detail/34.1065.R.20160606.1352.054.html

银屑病是一种以角质形成细胞过度增生为特征的慢性炎症性皮肤疾病，其发病机制尚未完全研究清楚，被普遍认为是一种由遗传因素与环境因素（如感染、应激、外伤等）共同作用的多基因遗传性皮肤病。截止目前，已经发现40多个银屑病的易感位点［1-2］，如 HLA-C、IL-12、LCE基因簇、IL23/Th17信号通路、NF-κB信号通路等。此外，银屑病基因-基因、基因-环境之间的交互作用也逐渐被发现。我们近期的一项研究提示白细胞介素12B（interleukin 12B，IL-12B）rs3181224及三十四肽重复域1（tetratricopeptide repeat domain 1，TTC1）rs11135089与银屑病患者的一些表型相关，可能在疾病进程中起一定的作用，为了探索两者与银屑病的关系，该研究利用前期银屑病全基因组关联分析（genome-wide association study，GWAS）资料，分析IL-12B和TTC1基因交互作用对银屑病发病的影响。

1　材料与方法

1.1病例资料 选取安徽医科大学皮肤病研究所已完成的中国银屑病GWAS中1 139例银屑病患者（其中男669例、女470例）和1 132例对照（其中男670例、女462例），共2 271例样本。研究对象之间无血缘关系且病例与对照之间经过性别和年龄匹配。病例组年龄3～78（30.98±12.3）岁，对照组年龄5～81（35.09±13.2）岁。病例入选标准：①优先入选Ⅰ型银屑病患者，研究［3］表明早发型银屑病的遗传性较晚发型强，在选样时优先选择早发型银屑病患者，以保证结果的准确性；②优先入选有银屑病家族史的患者，因有家族史的银屑病患者遗传性更强；③优先入选病情较重的银屑病病例；④病例须有两处及两处以上皮损，且须经过两位副主任及以上职称的皮肤科医师确诊。对照祖入选标准：①无银屑病及银屑病家族史；②无其他自身免疫性疾病，如系统性红斑狼疮、克罗恩病等；③选择年龄和性别与病例组匹配的样本。参与本研究的研究对象均签署了知情同意书，研究获得安徽医科大学伦理委员会同意，并遵守《赫尔辛基宣言》。

1.2目标基因及SNPs的选择 IL-12B是较早被发现和广泛证实的银屑病易感基因，在银屑病发病中起着非常重要的作用。近期的研究显示IL-12B rs3181224与银屑病患者发病年龄相关；TTC1 rs11135089与银屑病患者的临床类型、严重程度相关（结果尚未发表）。因此，选取前期银屑病 GWAS数据库中这两个SNPs位点的相关数据，进行交互作用分析，研究两者在银屑病发病中所起的作用。

1.3质量控制 样本质量控制：①去除入选银屑病患者的一级、二级亲属，保证样本的独立性，这部分使用PLINK软件中的IBS进行质控；②使用主成分分析（PCA）除去样本和对照之间不匹配的样本。SNP质量控制：①去除X、Y染色体、线粒体及CNV探针上的SNPs；②去除 call rate＜90%的 SNPs；③去除MAF（最小等位基因频率）＜1%的SNPs；④去除对照组Hardy-Weinbergequilibrium明显偏离（P＜10-7）的SNPs。

1.4统计学处理 年龄平均年龄及标准差等计量资料使用SPSS 20.0进行计算，频率估算及差异采用χ2检验计算（当四格表中样本数＜40或理论频数＜1时，采用Fisher's确切概率法）；使用Logistic回归分析两SNPs之间交互作用及每个SNP的最佳关联模型。P＜0.05为差异有统计学意义。

2　结果

2.1两SNPs等位基因、基因型与银屑病的相关性分析 对两SNPs进行风险等位基因分析，发现rs3181224-G和rs11135089-T为风险等位基因（表1）。再分别对每个SNP的3种基因型与银屑病的相关性作进行进一步分析（表2），发现含有rs3181224-AG基因型个体的银屑病发病风险是AA基因型个体的1.35倍；含有rs3181224-GG基因型个体的银屑病发病风险是rs3181224-AA基因型的7.23倍。含有rs11135089-TT和-TC基因型个体的银屑病发病风险分别是含有-CC基因型个体的1.19倍和1.11倍。

表1　风险等位基因分析

表2　两SNPs基因型与银屑病的相关性分析

表3　两个　SNPs的关联模型分析

2.2两SNPs交互作用分析及关联模型的确定Logistic回归分析显示IL-12B rs3181224和TTC1 rs11135089之间存在交互作用（STAT=12.66，P= 3.74×10-4）。分别在累加模型、显性模型、隐性模型中分析两个SNPs与银屑病的最佳关联模型（表3）。对于rs3181224，关联分析显示最显著结果是在累加模型中得到的（P=6.04×10-3，OR=1.42）；但是未发现rs11135089与银屑病的最佳关联模型。

3　讨论

过去的10多年里，在银屑病易感基因及环境易感因素方面已取得了丰硕的成果。如今，探索基因-基因、基因-环境之间交互作用在银屑病发病中所起的作用成为银屑病研究中的新热点。截至目前，已经发现IL-23/Th17通路基因［4］，LCE与CLEC16A基因［5］，MHC、LCE与IL-12B基因［6］在汉族人银屑病的发病中存在着交互作用，影响银屑病的发生及发展。

IL-12B基因位于染色体5q31-33，编码IL-12，与IL-23共同亚基p40，影响炎症介质IL-12和IL-23的生成。研究［7］表明银屑病患者血清IL-12水平明显高于正常人，IL-12水平和病情严重程度相关。IL-23在银屑病皮损处表达亦明显增加。IL-12通过诱导幼稚CD4 T细胞向Th1细胞和NK细胞增殖和活化，分别分泌γ干扰素（interferon-γ，IFN-γ）和肿瘤坏死因子；IFN-γ在角质形成细胞中刺激树突细胞产生IL-1和IL-23，诱导大量的炎性分子，并最终导致银屑病中的炎症反应。IL-23则通过激活巨噬细胞和诱导辅助性T细胞17（T helper cell 17，Th17），分泌IL-17和IL-22，IL-17作为一种有效的致炎细胞因子刺激角质形成细胞产生中性粒细胞趋化因子。IL-17还能诱导成纤维细胞分泌IL-6，此种细胞因子可将未致敏T细胞转换为Th17进而潜在激活一个正反馈通路，持续Th17的炎症反应，维持慢性炎症［8］。

银屑病发病过程中的T细胞活化可通过多条信号转导通路实现，酪氨酸激酶信号传导及转录激活因子（Janus Kinase Signal transducers and activators of transcription，JAK-STAT）通路是主要途径，IL-12B、IL-23就是通过此信号通路参与银屑病的发病过程。JAK-STAT主要转导调节信号，调节细胞增殖、分化、凋亡及炎症等多种病理生理过程。此外，丝裂原活化蛋白激酶（mitogen-activated protein kinase，MAPK）通路异常亦与银屑病的发病有关，MAPK主要调控增值性信号，在细胞增殖、分化、凋亡中发挥重要作用。MAPK通路激活后可诱导Th1/Th2分化，导致表皮高度增殖。p38作为MAPK途径的一个经典亚型，其抑制剂已用于银屑病、哮喘等的临床试验，并获得了良好的效果。

TTC1基因编码产物在蛋白质-蛋白质相互作用中扮演了重要的角色，被认为是一个新型适配器，能将特定的G蛋白偶联受体结合在Ras蛋白上。TTC1可以促进Ras的积累和磷酸化，激活Ras信号通路。当Ras活化后，位于细胞质中的丝裂原活化蛋白激酶激酶激酶（mitogen-activated protein kinase kinase kinase，MAPKKK）又称Raf蛋白趋向到质膜胞内侧并与之结合，使Raf活化。活化的Raf进一步促使丝裂原活化蛋白激酶激酶（mitogen-activated protein kinase kinase，MAPKK）的丝/苏氨酸残基磷酸化，从而活化MAPKK。MAPKK是双特异性磷酸化激酶，可对MAPK（ERK）双位点磷酸化激活MAPK。TTC1基因正是通过Ras-Raf-MAPK途径参与银屑病的发病过程。JAK-STAT通路与 MAPK通路还存在着交叉对话［9］，这进一步说明了银屑病发病机制的复杂性。

综上所述，IL-12B和TTC1在汉族人银屑病发病中存在交互作用是对银屑病发病机制认识的进一步深化。两个基因可能直接或间接通过与银屑病发病相关的信号转导通路发生作用，从而影响T细胞活化、炎症介质释放等环节，导致银屑病的发病或病情加重。银屑病发病涉及众多基因、环境、及其相互作用，通过多条信号通路组成一个复杂的网络，不同信号通路之间亦存在相互联系、相互制约，共同导致疾病的发生和发展。通过深入研究基因-基因之间的交互作用，有助于进一步深入了解银屑病的发病机制，进而为研发更加安全、高效的药物提供理论基础。

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Interactions between IL-12B and TTC1 gene associate with psoriasis in Chinese Han population

Huang Yuanbo1，Fan Xing1，Yang Chunjun2，et al
（1Dept of Dermatology，The First Affiliated Hospital of Anhui Medical University，Hefei 230032；2Dept of Dermatology，The Second Affiliated Hospital of Anhui Medical University，Hefei 230601）

Objective To investigate the effect of interactions between IL-12B and TTC1 gene on psoriasis in Chinese Han population.Methods A total of 1 139 cases and 1 132 controls were selected from our previous psoriasis GWAS，matched by gender and age.SNP×SNP of PLINK software was used to calculate the interaction between the two SNPs.Logistic regression analyzed the best association model of each SNP.Results IL-12B and TTC1 hadinteractions on psoriasis in Chinese Han population（P=3.74×10-4）.The best association model of IL-12B was additive model（OR=1.42，P=6.04×10-3）；GG and AG were the risk genotypes.Conclusion There are interactions between IL-12B and TTC1 gene on pathogenesis of psoriasis in Chinese Han population.

psoriasis；IL-12B；TTC1；interaction

R 758.63

A

1000-1492（2016）07-1039-04

2016-03-23接收

国家自然科学基金（编号：81273301）

1安徽医科大学第一附属医院皮肤性病科，合肥 2300322安徽医科大学第二附属医院皮肤性病科，合肥 2306013皮肤病学教育部重点实验室，合肥 2300324安徽医科大学皮肤病研究所，合肥 230032

黄渊柏，男，硕士研究生；刘建军，男，教授，博士生导师，责任作者，E-mail：liuj3@ gis.a-star.edu.sg