结核病及其易感基因的最近研究进展

杜敏+李钊伟+唐保明+李泽清

【摘要】结核的发展是多原因综合作用结果，随着人类的基因组计划完成，多个易感性基因已经被发现，中国是结核病高发国家，进行结核病因学探讨，可有效地推动结核病防治，这些易感基因的发现和研究对于建立和健全结核预防和控制措施起到不可忽视的作用。据调查，全世界大约1/3人数感染过结核菌，年均约300万人死于结核病，此病是单个感染因素引起病死率最高的病种。而感染者中仅1/10患病，提示结核病易感性与个体差异可能相关。有研究表明结核病的遗传易感性或抗性由多个基因共同控制，结核病易感性差异可能是由少数几个主效基因或多个微效基因共同决定的。宿主对结核菌的易感程度受遗传背景影响，宿主的免疫基因改变可能影响抗结核的免疫能力，影响其T细胞的调节作用和巨噬细胞的吞噬和清除能力，从而结核病临床表现以及其特征被影响。

【关键词】结核；易感基因；结核发病机制

【中图分类号】R521 【文献标识码】A 【文章编号】ISSN.2095-6681.2016.35.0.03

结核菌入侵宿主体内，感染、发病、转归都与大多细菌性疾病有巨大差异，因而宿主反应有特殊研究意义。结核菌感染引起宿主免疫反应过程中的免疫成分变化，都可能导致结核感染者发展成活动性结核病。而这些免疫成分皆由基因控制合成，这些基因的多态性可能决定着结核的发生、发展、转归，所以研究这些基因是必要的。大量研究显示若干候选易感基因产物：甘露糖结合凝集素（MBL）、自然抗性相关巨噬细胞蛋白1（NRAMPl）、维生素D受体（VDR）。以及IL-6基因rs1800796位点、HLA-DRB*16和HLA-A*02可能是人群结核病易感基因[9]，还有r-干扰素编码基因（IFNG）也可能与结核病的发生和发展相关[10]。

1 白细胞介素（IL）基因

IL-6为机体的免疫炎症反应生物学标记物，有者抗炎因子和前炎因子两种功能和角色，在机体炎症和免疫反应过程中都起着重要作用[2，3]。研究显示结核患者血清内IL-6有不同程度上升，且可能和结核病活动及结核严重程度有一定相关[4]。牛俊梅，张东杰研究发现结核性脑膜炎患者IL-6含量较高，其随着有效治疗IL-6呈下降的趋势。所以对这类患者进行IL-6检查，能够对该类患者免疫能力进行说明[1]。因此学者们猜测IL-6基因位点多态性可能影响IL-6蛋白表达水平从而影响结核易感性。张国良[5]等采用病例-对照的研究方法，发现在汉族人群中IL-6基因启动子区的单核苷酸多态性位点rsl800796结核组与健康组差别有统计学意义，C为易感等位基因。rsl800796位点多态性能够影响IL-6蛋白表达水平，rsl800796基因座位作为一个能预警的分子标记物，其能利于早期发现潜在的可能发展成活动性结核病的高危人群，也为揭示宿主调控IL-6基因表达的机制提供部分依据。但rsl800796基因座位多态性究竟通过何种机制来调控IL-6基因表达尚不明确，更加深入的機制探讨将是我们未来的研究方向。

有关研究也表明IL-12基因也与结核易感性相关。胡世玲[6]等综述得IL-12基因多态性与人类结核易感性具有关联性，但这种关联性在种族间存在差异。伍平[8]研究发现IL-12BR1 rs436857基因位点多态性与脊柱结核相关，A等位基因是脊柱结核的危险因素。张天托[7]等研究其机制为IL-12诱导IFN-γ产生，促进Th1细胞反应，改变了Th1/Th2平衡，对结核菌感染小鼠产生保护效应。但也有研究发现IL-12A基因rs568408G/A和IL-12B基因rs3212227A/C位点多态性可能与骨关节结核易感性无关。

2 NRAMPl基因

人类自然抵抗相关巨噬细胞蛋白1（NRAMP1）基因又称SLCllA1基因，在结核病发生、发展中发挥一定作用。央拉[11]等研究发现NRAMP1基因D543N多态性位点在世居藏族结核病患者以及健康者之间的基因型分布存在明显不同，表明该位点可能与世居藏族易感结核相关。当吞噬细胞吞噬结核菌后，其会以Fg2+、Mg2+、Mn2+等离子作为辅助因子高效合成自己的防御体系，来抵制内吞小体内活性氧以和活性氮的中间杀菌产物。可NRAMP1则能将内吞小体中的Fg2+、Mg2+、Mn2+等离子转运出小体，破环结核菌合成防御体系。苏保辉[12]等研究也发现NRAMP1基因D543N多态性可能是脊柱结核的遗传易感因素。许洪，张宏其[13]综述显示NRAMP1基因上5'（GT）n、INT4、D543N、3'UTR单核苷酸多态性与结核易感性相关。但于潞[14]等也发现维吾尔族人群SLC11A1基因多态性与肺结核易感性不存在相关性，实验结果的产生可能由于维吾尔族人群与汉族及哈萨克族遗传背景存在差异有关，还可能与实验样本量不足有关。有关研究发现TB感染的肺巨噬细胞内，激活的Wnt/β-catenin信号通路能活化细胞凋亡蛋白酶依赖的通路，促进TNF-α和IL-6等炎性因子的表达以及巨噬细胞凋亡。NRAMP1基因各处研究差异说明对局部人群深入研究可能更有意义。从而找到易感人群及其聚集地，对预防结核病更具有指导意义。

3 VRD基因

维生素D（VD）与巨噬细胞活化相关甚密，机制可能为VD的代谢产物1，25（OH）2D3为重要的免疫相关凋节物，其通过影响免疫应答和激活巨噬细胞来提高杀菌能力，VD也能抑制其胞内TB生长，淋巴细胞的增殖、免疫球蛋白生成、细胞因子合成也能抑制。患有结核病的人巨噬细胞产生的VD有可能参与了针对结核菌的免疫反应，这些功能又必须与VD受体相互作用才能实现，因此VDR基因多态性可以影响机体对结核病易感性。陈丹丹[18]等在宁夏人群中研究发现肺结核易患性可能与VRD-TaqI、FokI位点多态性有关联，VRD-（FF+ff）、tt基因型可能为危险因素，而Ff、VRD-（TT+Tt）基因型可能为保护的因素。也有文章揭示[19]亚洲人群中FokI位点ff基因型是结核感染或发病的危险因素BsmI位点bb基因型为保护因素TaqI、ApaI位点与结核易感性的相关性差异无统计学意义（P>0.05）。李春柱[20]基因FokI多态性与新疆哈萨克族人群结核病易感性有关联，与TaqI多态性无关联；等位基因f可能是新疆哈萨克族人群结核病易感基因；FokI与TaqI两位点之间不存在连锁不平衡。张娟[15]等研究发现在中国沈阳地区，VDR基因（rs731236和rs2228570）SNP可能与结核病易感性关联不大。而国外学者研究表明，VDR基因Taq和Fok位点多态性与结核病易感性有关[16-17]，这表明VDR基因多态在一定程度上存在种族差异。

4 甘露糖结合凝集素（MBL）基因

MBL属于Ca2+依赖型凝集素家族一员，其主要是通过调理作用以及激活补体途径来发挥天然的防御作用。有研究证实，MBL血清浓度低下或结构缺损受MBL基因的6个多态性位点的影响，这其中包括位于启动子区-550位的H/L，-221位的X/Y和+4位的P/Q以及外显子1区的52、54、57，3个多态性位点。李宇等[21]采用病例-对照研究方法和引物序列特异性PCR扩增技术对新疆地区的231例肺结核患者和226例健康志愿者研究得出MBL基因AA基因型与新疆汉族人群结核病负相关，其可能为当地汉族人群结核病的抵抗基因，而MBL基因AB基因型与新疆汉族人群结核病相关，其可能是当地汉族人群结核病的易感基因。WLiu，FZhang等[22]研究揭示在病例组中XB单倍型组呈超显性，这表明在我国汉族人群内XB单倍型组导致了MBL血清学水平缺陷和或降低，使其更易发展成结核病。他们推测：某因素使MBL基因可能通过改变表达的数量在此病程中显现出复杂特性，而其表达的质量在发展成临床结核中则更为重要，而并非在肺泡巨噬细胞最初吞噬TB时只起增强作用。但MBL基因多态性和肺结核之间的关联没有观察到令人信服的证据。秦花[23]等应用Meta分析方法在亚洲人群中，MBL2基因P52位点可能是增加结核病患病风险的危险因素，在高加索人群中，MBL2基因P52位点多态性与结核病的发病风险可能不存在相关性。刘洋[24]在MBL26个单倍体型中，YA/YA基因型可能是一种保护基因型，MBL基因多态性可能与肺结核易感性有关，并与肺结核病人复发等相关。

5 人类白细胞抗原（HLA）基因

随着HLA在免疫功能中主要地位的确立以及结核病的免疫机制进一步阐明，人类HLA基因和结核发病机制之间的关联研究也取得了一定的进展。但由于HLA等位基因分布因地域、人种不同而有明显差异，所以对不同地域结核患者和HLA基因关联性的研究才有意义。HLA基因复合体分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个区域，其中HLA-Ⅱ基因区最具多态性，它包括DP、DR、DQ、DM等基因座位，其中与结核易感性相关的基因大部分集中在DR、DQ基因上。刘玉彩等[25]研究得出HLA-DQB1*0201可能为新疆汉族人群的结核病患病易感基因。而HLA基因存在紧密连锁不平衡以及其高度的复杂性，现在所做的研究仅仅是其单个的基因在结核发病中的作用，想要更好地了解其与结核发病的关系，还需对其单倍型作用进一步分析。有研究HLA-DRB1*0701、DQB1*0301可能是中国新疆汉族人群肺结核的易感基因，DRB1*07：01-DQB1*02：02、DRB1*09：01-DQB1*03：03可能是中国新疆汉族人群肺结核的易感单倍型。也有[26]研究得出HLA- DRB1*09、DQB1*0301可能是我国骨关节结核的易感基因，DRB1*13.2是保护性基因。且肺结核与骨关节结核间的易感基因存在不同。王育华等[27]研究揭示HLA-DR15基因的突变型可能为肺结核患病的易感基因型；当DR16位点如果和DR15位点突变同时发生时，二者联合作用可能有协同效应，结核病易感性能明显增强。

6 其他研究中的易感基因

结核发病机制较复杂，参与的细胞因子较多，故而目前对结核的相应的易感基因研究的种类较多，除上述几种研究较多的易感基因外还有如下几种：TNF-α-308、-238位点基因、IFN-γ的基因、CD209基因、CISH基因rs2239751位点、KLF4基因、单核细胞趋化蛋白-1启动子区2518基因位点GG基因型和G等位基因、PRDM1-ATG5间的候选基因、人类SP110基因、Toll样受体基因、Wnt信号通路SFRP1基因、白三烯A4水解酶基因中rs1978331基因、rs1978331和rs2660898基因等都有相关的研究其多态性和结核易感性存在一定相关。

综上各研究存在差异，可能与以下几个原因相关：①结核病属于典型的多基因作用疾病，单个位点对其作用不明显；②各地区和民族之间存在差异；③各易感基因间也可能存在连锁不平衡而造成假性关联；④选取样本较少或较片面，造成一定程度的结果差异。还有基因与环境互作用等尚需进一步研究。上述研究都体现出一个重要特征即结核疾病的可能易感性。可能不同地域、人群中存在的易感基因差异，但也不可忽视基因同环境之间，各基因之间的互相作用。随着生物技术进一步不断发展，相信一定能推动结核易感基因相关研究，从而达到控制结核的目的。

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