肾移植后糖尿病患者基因多态性研究进展

刘伟，李代红

(天津市第一中心医院，天津300192)

肾移植后糖尿病患者基因多态性研究进展

刘伟，李代红

(天津市第一中心医院，天津300192)

肾移植受者终生服用免疫抑制剂会导致各种不良反应。移植后糖尿病(PTDM)是肾移植术后一类重要的并发症。现已发现多个与PTDM易感性相关的基因。转录因子7类似物2基因、锌转运蛋白基因SLC30A8、钙蛋白酶10基因、谷胱甘肽过氧化物酶基因、Toll样受体基因、基质金属蛋白酶基因、辅助性T细胞17基因、血管紧张素转换酶基因、趋化因子配体基因部分位点的多态性被报道与PTDM的发生有关。

肾移植术；糖尿病；移植后糖尿病；基因多态性；转录因子7类似物2基因；锌转运蛋白基因；钙蛋白酶10基因；谷胱甘肽过氧化物酶基因

肾移植受者终生服用免疫抑制剂会导致各种不良反应，如糖尿病、高血脂、高血压、肝损害、肾损害等，其中移植后糖尿病(PTDM)是肾移植术后一类重要的并发症。PTDM是指移植前无糖尿病的患者于移植术后出现持续性高血糖，达到WHO或ADA关于糖尿病的诊断标准，发病率为2%～53%[1]。已有研究证实，PTDM严重影响患者的生活质量和长期生存，是导致移植物失功(移植物功能缓慢和不可逆性减退)的主要原因。免疫抑制剂的使用、高龄、肥胖、黑色人种、糖尿病家族史、急性排斥反应、遗传背景是PTDM发病的高危因素[2～4]。现已发现多个与PTDM易感性相关的基因位点，如转录因子7类似物2(TCF7L2)基因、锌转运蛋白基因SLC30A8、钙蛋白酶10(CAPN10)基因、谷胱甘肽过氧化物酶(GPX1)基因等。单核苷酸多态性(SNPs)是指在基因组水平上由单个核苷酸的变异所引起的DNA序列多态性，它是人类可遗传变异中最常见的一种。SNPs被广泛用于群体遗传学研究和疾病相关基因的研究。现就近年来肾移植患者PTDM相关基因多态性的研究进展综述如下。

1 TCFTL2基因多态性

TCF7L2基因是2型糖尿病(T2DM)发病的易感基因，已在多种种族和人群中得到证实，但相关机制还尚未明确。推测一方面在胚胎发育过程中胰腺和胰岛的正常发育有赖于Wnt信号传导，而TCFL2位点突变影响Wnt信号转导通路的级联反应，从而抑制肠内分泌L细胞胰高血糖素样肽1(GLP-1)的表达，使机体血糖升高[5]；另一方面，TCF7L2基因突变可能导致β细胞对前胰岛素的加工效率降低，不能将前胰岛素转化为胰岛素而被有效利用，最终诱发T2DM[6]。

Kang等[7]对术前无糖尿病的肾移植患者的TCF7L2基因6个单核苷酸多态性观察，结果显示rs4506565、rs7901695、rs7903146位点完全连锁不平衡；在rs7903146位点，CT基因型患者的PTDM发病率显著高于CC基因型，用年龄、性别、体质量和所用免疫抑制剂种类进行校正后，rs7903146位点的CT基因型仍是PTDM发病的高危因素。翁国斌等[8]用基因直接测序方法检测浙东地区汉族人群TCF7L2基因多态位点rs7903146、rs290487的基因型，并分析其与PTDM的相关性，结果显示PTDM组TCF7L2基因rs7903146位点CT/TT基因型者占70.0%，CC基因型者占35.8%(P<0．05)；PTDM组TCF7L2基因rs290487位点CC、CT、TT基因型所占比例分别为14.7%、38.2%、47.1%(P>0.05)；TCF7L2基因rs7403146位点的CT基因型携带者罹患PTDM的风险有所增加。Quaglia等[9]研究了464例肾移植受者TCF7L2基因rs79031467位点多态性与PTDM的相关性，结果显示rs7903146位点多态性与以前是否移植已成为PTDM的独立危险因素，rs7903146位点TT基因型是PTDM发病的高危因素。Kurzawski等[10]对66例PTDM患者和168例非糖尿病肾移植患者TCF7L2基因多态性进行研究，发现两组SNPs的频率无显著差异，且未发现TCF7L2基因单倍型与PTDM的关联；然而，在迟发性糖尿病(移植后2周)患者，TCF7L2基因rs7903146位点的TT基因型和T等位基因频率显著增加。

2 SLC30A8基因多态性

SLC30A8基因位于第8号染色体长臂24.11区，该基因编码胰岛上特定的锌转运子，能够促进胞质中的锌转移至胰岛素的囊泡中并调节分泌小泡上锌的积聚，影响胰岛素的稳定、储存和分泌。全基因组相关研究证实，SLC30A8基因rs13266634位点的变异与T2DM的发生明显相关[11]。Kang等[12]采用实时定量PCR法观察174例PTDM患者与450例无PTDM患者的SLC30A8基因多态性，结果显示rs13266634位点携带RR、RW和WW基因型患者PTDM的发病率分别为33.8%、26.8%、19.8%，三种基因型患者间的PTDM发病率差异有统计学意义；多因素Logistics回归分析结果显示，携带RW和WW基因型患者发生PTDM的风险明显低于RR基因型患者。有学者校正了年龄、性别、体质量、免疫抑制剂种类因素，发现SLC30A8基因rs13266634位点的RR基因型是PTDM发病的高危因素[13]。多项Meta分析结果也显示，SLC30A8基因rs13266634位点C/T变异与亚洲及欧洲人群T2DM的发病相关[14]。

Khan等[15]采用聚合酶链反应-限制性片段长度多态性(RFLP)法观察42例PTDM患者和98例非糖尿病肾移植患者SLC30A8基因rs13266634位点的多态性，发现PTDM组rs13266634等位基因频率显著高于非PTDM组，证实在亚洲的印度人群中rs13266634基因多态性与PTDM高度相关。

3 CAPN10基因多态性

CAPN10基因属于钙依赖性的半胱氨酸蛋白酶家族，是第一个被发现的T2DM易感基因[16]。据报道，CAPN10基因在3个位点上的SNP与T2DM密切相关，分别为SNP-43(G→A，rs3792267)、SNP-19(ins/del, rs3842570)、SNP-63(C→T，RS5030952)。余爱荣等[17]分析了肾移植患者CAPN10基因的SNP-19、SNP-43、SNP-63位点多态性与PTDM的相关性，结果显示，PTDM组患者SNP-19的11、12基因型和SNP-43的GG基因型频率显著高于对照组；用性别、移植时年龄、体质量和BMI校正后，携带SNP-19的11、12基因型患者术后发生PTDM的风险高于22基因型，携带SNP-43的GG基因型患者高于AA、GA基因型，而SNP-63与PTDM的发生无明显相关性，结果证实CAPN10基因SNP-19的1等位基因和SNP-43的GG基因型是肾移植后发生PTDM的独立危险因素。

Kurzawski等[18]研究发现，发生PTDM的肾移植患者CAPN10基因SNP-63次要等位基因频率略有增加，SNP-63杂合性与PTDM发病呈正相关；携带1-1-2单倍型即(rs3792267：G)-(rs3842570：ins)-(rs5030952：T)的患者PTDM发生率明显高于与非携带者；经多元回归分析发现患者的体质量与是否携带SNP-63 T等位基因是PTDM的独立影响因素，但对其能否作为一个遗传标记仍需进一步研究加以验证。

4 GPX1基因多态性

GPX1是内源性抗氧化系统的重要组成部分，广泛存在于机体各个组织。GPX1基因200密码处的C-T单核苷酸突变(rs1050450)导致脯氨酸被亮氨酸所替代(Pro200Leu)，与糖尿病的发生密切相关[19]。Yalin等[20]利用PCR-RFLP方法对118例肾移植受者GPX1基因rs1050450位点和KCNJ11基因rs1805127位点进行检测，发现与其他糖尿病易感因素相比，GPX1基因多态性(TT突变)与PTDM发病显著相关，KCNJ11基因多态性与PTDM无显著关联，证实GPX1基因rs1050450位点C599T是肾移植受者发生PTDM的危险因素。有学者[21]研究也表明，GPX1基因多态性与肾移植患者发生PTDM显著相关，而超氧化物歧化酶、过氧化氢酶的基因多态性与PTDM无相关性。

5 Toll样受体(TLRs)基因多态性

TLR表达于巨噬细胞、树突状细胞和上皮细胞表面，可识别来源于微生物的具有保守结构的分子。研究表明，TLR激活先天免疫系统和炎症反应可能在肾移植患者PTDM的发病中发挥重要作用。Kim等[22]观察了305例术前无糖尿病史的肾移植受者TLRs基因单核苷酸多态性，并分析其与PTDM的相关性，结果显示PTDM组TLR4基因rs1927914*T、TLR6基因rs3775073*A、TLR6基因rs3821985*C、TLR6基因rs1039559*C基因频率显著高于非PTDM组，认为TLR6基因rs1927914位点和TLR4基因rs1039559位点的多态性与PTDM发病高度相关。

6 基质金属蛋白酶(MMPs)基因多态性

现已证实MMPs与大鼠胰岛素缺乏和β细胞功能障碍有关。T2DM患者MMP-2水平较低。Ong等[23]选取了309例无糖尿病史的肾移植受者，研究MMP-1、MMP-2、MMP-3基因多态性与PTDM的相关性，结果显示MMP-2基因rs243849*C与PTDM高度相关；在校正年龄、性别和他克莫司的使用因素后进行Logistic回归分析结果显示，MMP-2基因rs1132896、rs243849位点多态性与PTDM的发生显著相关。

7 辅助性T细胞17(Th17)基因多态性

细胞因子和炎症因子的遗传变异与葡萄糖稳态或糖尿病有关。炎症因子IL-17由Th17分泌，已被报道参与炎症诱导的糖尿病发病过程[24]。Romanowski等[25]的研究结果显示，IL-17F基因rs763780位点TT、TC基因型与肾移植受者发生PTDM有关；在多变量分析中，老龄化和TC基因型是PTDM的独立危险因素。

8 血管紧张素转换酶(ACE)基因多态性

ACE基因位于17q23，全长21 kb，主要由26个外显子和25个内含子组成[26，27]，ACE基因的第16内含子存在一个287 bp的I/D变异，ACE基因型因此分为DD型、DI型、II型。导致ACE基因多态性的本质是缺失而不是插入。Lee等[28]采用基因测序方法对302例术前无糖尿病的肾移植患者的ACE基因多态性(rs4291)和血管紧张素原(AGT)基因多态性(rs699和rs4762)进行观察，对年龄、所用免疫抑制剂种类进行较正后，发现AGT基因rs4762位点多态性与PTDM的发生显著相关，认为rs4762位点多态性可作为PTDM发生的遗传标志。Ozdemir等[29]的研究结果显示AGT基因I/D位点TT基因型与ACE基因M235T位点DD基因型的高频率可能会导致PTDM发病率增高，同时ACE基因多态性与AGT基因多态性之间存在协同效应，但上述结论仍需大样本研究加以证实。

9 趋化因子配体(CCL)基因多态性

以往的研究表明，慢性炎症和趋化因子在糖尿病的发病中起重要作用。SNP可以增加或减少转录活性，并调节趋化因子水平。有学者[30]收集了315例肾移植并接受钙调神经磷酸酶抑制剂治疗的患者的临床资料，探讨CCL2基因多态性与PTDM的相关性，结果显示，接受环孢素或他克莫司治疗的患者CCL2基因rs1024611位点的G等位基因与PTDM发病高度相关。Jeong等[31]研究发现，PTDM患者的CCL5基因rs2107538*T、rs280789*C及rs3817655*A等位基因频率显著高于非PTDM患者，认为CCL5基因可能是PTDM的易感基因。

总之，PTDM是遗传和环境因素共同作用所引起，且不同人种和地域在遗传和表型上均具有异质性。研究PTDM与某些易感基因的关系，及早发现高危人群，同时改变环境中的危险因素，可早期预防或延缓PTDM的发生。免疫抑制治疗有助于预防PTDM、慢性移植物功能障碍和心血管并发症，提高移植器官的存活率。因PTDM其他独立危险因素的存在，一定的遗传变异应被视为免疫抑制治疗糖尿病的禁忌。PTDM的发生是由遗传因素和环境因素共同作用所致，而且不同人种和地域在遗传和表型上均具有异质性。检测PTDM与某些易感基因的关系，及早发现高危人群，同时改变环境中的危险因素，有助于早期预防或延缓PTDM的发生。

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10.3969/j.issn.1002-266X.2017.39.033

R587.1

A

1002-266X(2017)39-0103-04

李代红(E-mail: ldh_hla@163.com)

2017-05-31)