原发性胆汁性胆管炎相关易感基因的研究进展

王姿璇，潘爱萍，赵克开，江军

原发性胆汁性胆管炎（PBC）既往称为原发性胆汁性肝硬化，是一种慢性进行性肝内胆汁淤积性疾病，典型病理表现为肝内中小胆管进行性破坏，伴门管区淋巴细胞浸润和肝纤维化，疾病进展最终可导致肝硬化和肝功能衰竭[1]。PBC的病因尚不明确，但被认为与自身免疫有关，约90%以上PBC患者的抗线粒体抗体（AMA）呈阳性。越来越多的研究证实，PBC的发病机制涉及遗传、环境及免疫等因素，其中遗传易感性在PBC的发病中更是起到了至关重要的作用。本文就 PBC相关易感基因的研究进展作一综述。

1 遗传因素在PBC发病中的作用

1.1 种族因素与PBC的发病 PBC的发病存在显著的地域性，不同地区、不同人群的发病率存在明显的差异。有资料显示，北美高加索人群与欧洲人群发病率较高：发病率从0.33/10万/年上升至5.8/10万/年，流行率从1.91/10万升至40.2/10万；而亚洲人群发病率较低[2]。由此可见，人口因素特别是种族基因的差异起到了一定的作用。

1.2 家族因素与PBC的发病 PBC的发病具有显著的家族倾向性。英国的Jones等[3]的研究显示6.4%的PBC患者有家族史，第一代家庭成员发病率为1.4%～6.4%，是普通人的100倍。Kim等[4]通过调查研究美国PBC患者家族史发现，有54%的患者亲属患病，一级亲属和后代的发病率分别为0.72%和1.2%。PBC患者的一级亲属的AMA阳性率明显高于其他对照组[5]。对于同卵双胞胎的研究显示，同卵双胞胎PBC发病率的一致性高达63%（5/8），异卵双胞胎则为0（0/8）[6]。

1.3 性别因素与PBC的发病 类似于其他自身免疫性疾病，PBC患者多为女性，女性发病率是男性的10倍[7]；这提示性染色体上的相关基因有可能在 PBC的发病机制中起到重要作用。

2 PBC相关易感基因的主要筛选方法

2.1 单核苷酸多态性（SNP） SNP是指人类基因组中高频率出现的单个碱基对的变异所引起的DNA序列多态性，一些SNPs与复杂的遗传性状相关。关联研究可以确定SNP是否与PBC相关。迄今为止，在过去的20年中，已经使用候选基因方法鉴定了许多 PBC相关的重要易感性SNP，诸如细胞毒性T淋巴细胞抗原4基因（CTLA4）、肿瘤坏死因子（TNF-）、细胞信号转导通路和转录因子4基因（STAT4）、蛋白酪氨酸磷酸酶非受体型基因22（PTPN22）、维生素D受体基因（VDR）、C型凝集素家族16成员A基因（Clec16A）、细胞因子信号抑制物基因1（SOCS1）及转录因子Spi-B基因（SPIB）[8]。

2.2 全基因组关联研究（GWAS）GWAS是一种对人类全基因组范围内序列变异及SNP分析的方法，其最显著的特点之一是能够在整个人类基因组范围内中识别并筛选出与疾病相关遗传基因[9]。在GWAS之前，已有许多研究探索一些自身免疫性疾病相关基因与PBC的关联，但由于统计能力以及研究方法的限制，研究结果的可重复性较低,并且基因的覆盖面较窄，通常只有单一的SNP。仅有一小部分人类白细胞抗原（HLA）以及细胞毒性 T细胞抗原（CTLA-4）基因被证明在研究中具有较高的重复性，且只有HLA在不同种族、不同队列研究中被始终证实与 PBC相关[10]。自首个关于PBC的全基因关联研究发表以来，已有广泛的GWAS研究与PBC相关的遗传位点。目前，已有7个GWAS在对北美、欧洲、日本以及中国人群的进行PBC相关基因的研究，大量的疾病相关基因及SNPs被发现[6]。

3 PBC相关易感基因

3.1 HLA易感基因 HLA基因复合体位于人类第六号染色体6p21，包含了人类基因组中最具多态性的基因。2006年，Donaldson等[11]在英国及意大利人群中发现，HLA-DRB1*0801是共同的风险基因，而HLA-DRB1*13是共同的保护基因，DRB1*11仅在意大利人群中发现。2009 年，Hirschfield等[12]通过GWAS研究表明在北美的高加索人群中HLADQB1易感性最强，此外DQB1、DRB1、DRA、DDB1这些基因也被证实与PBC相关[12]。已有大量研究表明，HLA-DRB1与PBC易感性关联最强[13]。而与PBC高度相关的 DRB1*08等位基因在撒丁人群中出现的频率较低，DRB1*0301-DQB1*0201单体型的高发病率则是其特有的遗传学特征[14]。在亚洲地区，Zhao等[15]研究中国人群发现 DRB1*0803-DQB1*0601与 PBC 高度相关，DRB1*0701-DQB1*0202也有关联，而DRB1*1202-DQB1*0301相对于对照组明显降低。近来，日本一项大规模的研究在日本人群中鉴定了 HLA-DR-DQ区域中PBC的4个主要风险/保护因子DRB1*08:03、DQB1*06:04、 DQB1*03:01 和DQB1*04:01[16]。其中 DRB1*08:03 是日本人群中最强的风险基因，而DQB1*06：04保护性最强。

3.2 非HLA易感基因

3.2.1 白介素12（IL-12）与STAT4 欧洲的 3个 GWAS研究显示 IL-12A，IL12RB2以及STAT4在非HLA基因位点中与 PBC的发病具有最强的关联性[12,17]，这些研究表明了PBC发病机制与参与 CD4+T细胞活化的基因变异有关，尤其是促进Th1T细胞极化的IL-12-JAK-STAT4信号通路[1]。IL-12是由IL-12A、IL-12B基因编码的p35和p40两个亚基组成的异二聚体分子[1]，其受体由IL12RB1与IL12RB2两个基因编码而成[1]。2009年，北美GWAS报道了高加索人群中与PBC相关联的非HLA风险位点IL-12A(rs6441286与rs574808)和 IL12RB2（rs3790567）[12]，这是首次关于非HLA的PBC风险位点的发现，关联性仅次于 HLA。随后意大利人群的GWAS研究中证实了 IL-12A和IL12RB2与PBC相关[18]。此外，IL-12信号通路上的其他基因位点如 STAT4以及IL-12的亚基p35也陆续被GWAS证实与PBC相关[17,19]。2015年我国首个大规模汉族PBC人群研究未发现IL-12A与疾病的关联，而IL12RB2、STAT4则与PBC相关[20]。上述研究结果表明，在亚洲人群中IL-12A和IL12RB2基因位点与PBC易感性关联性不强，它们是欧洲人群的重要易感位点。

3.2.2 细胞毒性T细胞抗原4（CTLA4）

CTLA4是主要的抑制T细胞活化的通路。CTLA 4主要表达于活化的调节性T细胞，通过与CD28竞争性结合表达于抗原提呈细胞（APC）表面的CD86/CD80来抑制细胞免疫[21]。早期的两个Meta分析认CTLA4+49 G＞A多态性与PBC相关[22-23]，Huang等[22]通过Meta分析研究发现CTLA4+49 G＞A多态性可能是亚洲PBC人群的风险因素。美国的队列研究发现，相比AMA阴性患者，CTLA4 rs231775 G/G基因型和rs231725 A/A基因型在 AMA阳性的PBC患者中有较高的频率[21,24]。日本的研究证实CTLA4 rs231775、rs3087243和rs231725与PBC易感性高度相关，而rs231725与疾病的晚期进展阶段高度相关。CTLA4的单体型1（rs231775 G、rs231777 C、rs3087243 G、rs231725A、GCGA）不仅是PBC易感性的风险因素，更是疾病进展的保护因素，而CTLA-4单倍型2（ACAG）分别是PBC易感性的保护因素以及进展性的风险因素[21]。此外，CTLA4 rs231777和单体型 3（ATGG）与gp120抗体显著相关[21]。

3.2.3 肿瘤坏死因子（TNF） 近年来，研究者通过GWAS发现了TNF-信号通路中的几个基因座与疾病的易感性相关，然而不同地区、不同种族的PBC易感基因以及SNP位点不同。例如，Dong等[20]在中国汉族人群中发现与日本PBC人群相同的 TNFSF15位点 SNP（rs4979462），却未发现与欧洲PBC人群相关联。相反，与欧洲PBC人群相关联的TNFRSF1A 位点（rs1800693）未在日本和中国人群中发现[19]。

3.2.4 维生素D受体（VDR） VDR基因编码属于核激素受体超家族的蛋白质，并且在维生素D应答基因的转录调控中起作用。PBC患者的VDR基因多态性主要存在于 BsmI（rs1544410）、ApaI（rs7975232）和 TaqI（rs731236）三个位点[25]。在匈牙利人群中发现 BsmI（rs1544410）与PBC的易感性相关[26]，然而BsmI（rs1544410）在德国PBC人群中被认为是保护基因[27]。中国人群中发现TaqI（rs731236）多态性与PBC疾病风险显著关联，ApaI（rs7975232）或 BsmI（rs1544410）与PBC发病无关[28]。Fang等[25]研究发现ApaI多态性在总体分析和亚洲亚组中观察到显著的相关性，TaqI在高加索人群中有关联而未发现与亚洲人群相关，但未检测到BsmI多态性与各个种族的 PBC人群有关联。可能是基于小样本或不同种族人群的遗传易感性不同，这些研究的结论并不相同，环境因素以及其他风险基因之间的相互作用也可能会对结果产生一定影响。

4 问题与展望

自首个GWAS以来，已有大量研究从全基因组层面证实了数千个与 PBC相关的基因位点以及风险基因所在的通路。尽管这些研究已经揭露了各种疾病关联位点，但不能完全解释PBC的病因。PBC是涉及多种基因变异的复杂性疾病，目前发现的基因位点只是一小部分，还有大量未知基因以及通路需要进一步研究。此外，PBC的发病机制中，遗传因素只是一方面，环境因素包括抽烟、一些化学物质以及感染等可能也参与了PBC的发病。随着对 PBC遗传易感性研究的深入，结合其他病因机制，针对不同种族的人群，风险基因位点的靶向治疗可以成为PBC的有效治疗途径。